（课程与教学论专业论文）化学探究教学“探究性程度”的评判研究.pdf

摘要 提高学生的科学素养，是此次基础教育化学课程改革的根本性目标。落实这一目标 的关键就是在化学教学中有效地开展科学探究活动，也就是要让学生积极主动地参与探 究活动，自主建构化学知识和各种经验，促进科学素养主动、全面地发展。 在实际教学中，很多教师不知道如何设计和引导探究，他们往往参照那些典型的探 究过程或模式来开展探究教学活动。但同样是“探究教学”，学生的参与和收获却有所 不同，可见“探究”是有不同程度之分的。 本研究以探究教学理论和化学教学实践为依据，运用制定教育测量与评价方案的有 关方法，对化学探究教学的探究性程度进行评判。 论文中首先对科学探究的本质以及科学探究活动的特点、结构、类型进行综述，对 科学探究活动结构的剖析是确定探究性程度评判项目的依据；接着简要分析了探究性程 度的含义及有关因素，这是划分探究性程度不同水平的依据；然后阐述了化学探究教学 探究性程度评判方案的制定过程，主要是确定评判项目，即科学探究活动的基本要素， 和制定评判标准，即对探究性程度不同水平的划分、描述与其相应的教学活动现象并为 不同的等级赋予分值；最后对化学探究教学中的探究活动进行评判，结合具体案例分别 说明了完整探究和局部探究的探究性程度的评判方法，并分别设计了评分表，可供参考。 关键词：科学探究；化学探究教学；探究性程度 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东北师 范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同 志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：丝日期： i ；1 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：褪指导教师签名：差翌丝型 日 期坦：兰：1 7 日期：丛：= 矽 学位论文 工作单位 通讯地址 电话；ql 垒= 盆硒2 烤邮编：! ! 皇幽 引言 我国新一轮基础教育课程改革将“提高学生的科学素养”确定为理科课程的最高目 标，而在化学教学中开展探究活动被认为是促进学生科学素养主动、全面发展的有效途 径。什么是探究，在化学教学中如何开展探究活动等问题，成为广大教育工作者关注的 焦点。 探究教学的思想晟早可以追溯到2 0 0 0 多年前，古希腊哲学家柏拉图在贵族学校中 所运用的一种教学方法。2 0 世纪中叶，美国生物学家、课程专家施瓦布首先倡导在理 科教育中采用探究教学方式，此后探究教学在美、英等国家得到蓬勃的发展。翻到2 0 世纪9 0 年代，科学探究已成为美国科学教育中最重要、最有影响的教学方式，电形成 了比较成熟的探究教学理论。在1 9 9 6 年颁布的美国国家科学教育标准中，将探究 作为“学习科学的中心环节”川，概括了探究教学的基本特征，升对探究教学巾学生自 主探究的程度及教师指导的程度进行了划分和描述。 近年来，在新一轮基础教育课程改革的推动下，我国的科学教育丁作者广泛借鉴国 外探究教学的研究成果掀起了研究和实践探究教学的热潮。从查阅的文献来看，研究 较多涉及科学探究的含义、类型、特征、核心要素，探究教学的常见模式、教学策略及 其在学科教学中的应用，等等。 然而，对于从事一线教学工作的教师而言，他们虽然也了解探究教学的基本理念、 重要意义，以及一些与科学探究相关的概念、理论等，但对如何实施探究教学仍然难以 把握。 在实践中，经常会遇到这样的情况：一种情况是，教师遵照科学探究的一般过程或 常见的探究教学模式设计和开展探究教学活动，但在探究活动中，学生几乎没有自己选 择的空间，只是按照教师预定的计划，机械地完成其中的步骤。这样的教学活动，往往 也具备了科学探究的核心要素和探究教学的某些特点，可以称得上是“探究”，但这样 的探究活动显然有悖于探究教学的核心理念“以学生为中心，强调学生的主动参与， 尊重学生的选择”1 4 j ，学生的收获往往也很少。还有种情况是，在探究教学活动中， 学生自由选择的机会较多，町以自己决定该做什么和如何去做，并能按照自己的想法亲 自实践。这样的探究活动，学生自主参与的较多，在知识和经验方面的收获相对多些， 更好地体现了探究的优势、发挥了探究的功能。 可见，同样是“探究”，但在程度上却有所区别，对学生发展的作用有大有小。因 此，有必要引入“探究性程度”这个概念，对探究教学的探究性加以区分。 探究性程度足衡量教学探究性的一个指标，它是通过学生在探究活动中自主性、独 立性的大小来反映的。” 立性的大小来反映的。 o 郑长龙教授对“探究性程度”f | 勺定史 研究思路： 1 化学探究教学的探究性体现在科学探究活动的各个环节之中，因此，须理解科 学探究的相关理论，将其作为研究“探究性程度”的基础。其中，科学探究的本质和科 学探究活动的结构是选择探究性程度评判项目的依据。 2 探究性程度是通过学生在探究活动中的自主性、独立性来反映的，而教师的引 导与学生自主性、独立性的发挥密切相关，二者的相互作用是影响探究性程度大小的因 素。因此，需要对学生的自主性、独立性和教师的引导进行分析，作为制定探究性程度 评判标准的依据。 3 根据制定教育评价方案的过程和方法，设计判定化学探究教学探究性程度的方 案，并结合案例说明如何对化学探究教学的探究性程度进行评判。 研究意义： 1 设计评判方案，对化学探究教学的探究性程度进行量化，进而鉴定教师实施探 究教学的水平。 2 评判标准中对探究活动各个要素探究性程度的不同水平做了划分和描述，对教 师如何设计和引导探究活动有一定的指导和参考作用。 2 第一章、科学探究与科学探究活动 一、科学探究 ( 一) 定义 “探究”就其本义而言是指“深入探讨，反复研究”。；是“求索知识或信息，特 别是求真的活动，是搜寻、研究、调查、检验的活动，是提问和质疑的活动”。 探究有广义和狭义之分。广义的探究指一切独立解决问题的活动，它存在于我们生 活的方方面面，对任何事物的认识都属于探究的范畴。也有人称这样的探究为普通探究， 它既无研究范围的限制，也无研究方法的限定。【5 狭义的探究则专门指科学探究或科学 研究，它源于自然科学，通常是指科学研究工作者认识自然界和改造自然界的活动，是 一个“提出关于自然界的问题，寻求答案，深化理解的过程，【。 把科学探究引入到理科教学中来，其目的是“希望学生像科学研究工作者进行科学 研究一样，通过探究活动来进行化学学习，【”。因此，在科学教育领域，很多人在解释 “科学探究”时，都引用了美国国家科学教育标准中的提法，即“科学探究指的是 科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也指 学生建构知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动”j 。 但对于这样的定义，很多教师仍然困惑。究竟什么才是科学探究? 在教学中应如何 开展探究活动? 要弄清这些问题，就必须把握科学探究的本质。 ( 二) 科学探究的本质 根据科学知识的再生产理论：科学研究是科学知识的生产过程，而理科教学中的科 学探究是科学知识的再生产过程；科学知识的再生产过程应当以必然的形式重演科学知 识的生产过程。【9 】科学研究与理科教学中的科学探究在本质上是相同的。因此，可以通 过解读科学研究的具体案例来认识科学探究、把握其本质，以便在教学中有效地开展探 究活动。 郑长龙教授通过分析化学家对“燃烧本质”探究的案例，提出“从本质上说，科学 探究就是运用证据对科学及与科学有关的问题进行解释，并进行检验，从而得出结论的 过程”。如图1 所示：【”l 证据 + 图 检验 + 图l 科学探究核心要素示意图 。引自辞海( 1 9 8 9 年版) 。牛津英语词典中对i o q u h y 一词的解释 图 说或猜想，制定方案和收集证据，解释，评估，交流和推广。 ( 3 ) 唐力教授的观点【1 8 】 化学探究式教学过程包含以下六个环节：提出问题，搜集资料和事实，提出假设， 假设检验和推理，发现规律、得出结论，整合、迁移与应用。 ( 4 ) 衣敏之老师结合教学实践做出的归纳1 9 】 我国中学化学教师通过研究和借鉴专家的研究成果，并结合教学实践，针对不同类 型的教学内容，提出了不同的探究教学模式。归纳起来，主要有以下几种： 归纳探究式 叵亟引巫习恒圃恒圆恒巫拒圆 发现探究式 囤岖巫习圃恒亟眶匦亟司叶困吨三垂圃 问题探究式 园圃固囡园 3 本研究的观点 ( 1 ) “问题”、“证据”、“解释”是科学探究活动的核心要素 在阐述科学探究的本质时提到，“问题”、“证据”、“解释”是反映科学探究本质的 最核心要素。对化学教学中的科学探究活动而言，“问题”、“证据”、“解释”同样是核 心要素。 称其为“核心要素”，就是说任何一个科学探究活动都必须包含“问题”、“证据” 和“解释”，否则就不能称其为科学探究活动。这也是判断一个教学活动是不是探究活 动的一个重要标准。 问题 问题是探究活动的起点，是激发学生学习兴趣，促进学生主动思维的动力。 在化学教学中，应依据课程目标、教学内容特点、学生认知水平和教学资源等来选 择那些能够探究且值得探究的，即“具有探究价值的问题”进行探究。( 见图2 ) “能够探究”包含两个方面：一方面指问题是可能被解决的。类似于“如何制造永 动机”这样的伪科学问题，无法通过探究活动或其他任何方式解决，就属于不能探究的 问题。另一方面是指问题的难度不超出学生的知识、能力水平，且具备相应的教学资源 相适宜。 “值得探究”是指问题对发展学生的科学素养有一定的促进作用，即能帮助学生掌 握化学核心知识、重点知识，或能帮助学生掌握科学过程和科学方法，或能培养学生具 备良好的科学态度和科学精神。有些是通过回忆已有知识或根据已有经验就可以直接回 答的问题( 可称为“回忆性科学问题”【2 0 1 ) ，如通过探究活动来解决，对学生发展几乎 没有什么的意义，反而费时费力，这样的问题就不值得探究。 - 一 伪科学问题r 、 i 。l 吾蔬磊晶yi 回忆性科学问题! 一一一。一1 一! 因不具备探究条件i ! 而无法探究的问题i l 一一 图2 具有探究价值的问题与化学学习中遇到的问题的关系 注：实线是“能够探究的问题”与“不能探究的问题”的分界；虚线是“值得探究的问题”与 “不值得探究的问题”的分界。a 区是既不能探究也不值得探究的问题；b 区是值得探究但不能探 究的问题；c 区是能够探究但不值得探究的问题；d 区是既能够探究又值得探究的问题，即具有探 究价值的问题。 解释 在化学教学的探究活动中，所说的“解释”既包括基于已知的科学事实和理论做出 的假定性解释，即假设：也包括运用证据对假设进行反复验证和修改后做出的严格意义 上的科学解释，即结论。 由于原因往往深藏于现象的背后，人们容易找到的是事物间表层的、非本质的联系， 加之学生认识的差异，对于同一个现象往往会有不同的解释，这是正常的。因此，在探 究活动中，教师应引导学生做出尽可能多的解释，通过比较其他可能的解释，并通过进 一步观察和实验等方法，对自己的解释进行求证和评价，以保证所得结论的科学性。【2 1 】 关于“解释”，需要注意两点：解释需要证据；解释不惟一。否则，解释就是不科 学的，得出的结论是不可靠的。 证据 做出解释必须依据一定的证据。证据可以是科学事实或科学理论。科学事实通常是 通过观察和实验来获得，如学生观察到的实验现象、测得的数据，可以作为解释问题的 证据：科学理论包括学生已有的理论知识以及在探究过程中通过查阅或交流获得的理论 知识，这些也可以作为解释问题的证据。 化学教学探究活动中收集证据的方法有多种，如通过观察、实验获得证据，也可在 书刊和互联网上查找相关资料，还可以进行调查研究或咨询有关专家，等等。 无论是哪一类证据，都必须真实、充分，才可能做出科学的解释。 ( 2 ) 问题、计划、证据、解释、评价是构成科学探究活动的基本要素。 这里所说的“基本要素”是对前面提出的诸多探究要素进行整合后得到的最简结果； 任何科学探究活动中所包含的要素都不超出基本要素的范围。 基本要素中的部分或全部按照不同的方式组合，就构成了各种不同的科学探究活动。 确定基本要素依据 科学探究的本质 7 化学教学中的探究活动必须体现科学探究的本质，也就是必须要具备“问题”、“证 据”、“解释”这三个要素。 活动的结构 任何一个完整的活动都是由相互联系、相互制约的三个环节组成的，即定向环节、 执行环节与反馈环节。 定向环节，主要是确定活动方向，明确做什么和怎么做。活动定向环节的主要内容是 依据活动的需要与活动的对象和条件，确定活动的目标以及达到目标的动作程序计划。 执行环节，主要是实现动作的程序，做出相应的动作。活动执行环节的主要内容在 于把定向环节中确定了的动作程序，按要求付之实现。 反馈环节，主要是把活动的实际结果与确定的目标相对照，以及不断地以对象的变 化与确定的动作程序的要求相对照，并以对照的情况不断调整定向和执行动作。 对于一个完整的探究活动而言，定向环节主要涉及“提出问题”和“制定计划”； 执行环节主要涉及“收集证据”和“做出解释”；反馈环节则主要是“反思与评价”。因 此，构成科学探究活动的要素，除了“问题”、“证据”和“解释”，通常还有“计划” 和“评价”。 对部分化学探究教学案例的分析 基本要素的确定及其含义 通过前面的分析，可知“问题”、“计划”、“证据”、“解释”、“评价”这五个要素 就能构成一个完整的科学探究活动。 下面，再来分析以下其他要素是否可以整合在这五个要素之中。 “假设”的实质也是一种解释，因此这里所说的“解释”也涵概了课标中列出 的“猜想与假设”和“解释与结论”两个要素包含的内容。 “进行实验”可以看作是收集证据的一种手段，属于活动的执行环节，可被包 括在“证据”这个要素中。 对于“表达与交流”这个要素，我认为，它是一种活动的方式，它可以渗透在 各个要素之中。比如说，“提出问题”可能需要表达和交流，“做出解释”也需要表达和 交流。因此，在本研究中，不把它单独作为一个探究要素。 表1 中列出了构成科学探究活动的基本要素，并对其做了简要的说明： 表1 科学探究活动的基本要素及简要说明 基本要素简要说明 问题从日常现象或特定的教学情境中发现并表述要探究的问题。 计划以问题或假设为方向，设计收集证据的活动方案。 实施预定计划，通过操作实验、查阅文献、进行调查等方式，获取用以验证 证据 假设、解决问题的资料。 对获得的资料进行加工整理，联系已有知识，并通过推理在证据与假设或问 解释 题之间建立联系。 对探究活动过程以及自己的表现进行反思，发现优点和不足，评价探究结果 评价 的可行性、可靠性等，并提出改进建议。 对于任何一个具体的科学探究活动，都是由若干个环节构成，每一环节中又包含不 同的要素，而这些探究要素又是通过具体的活动来实现的。确定化学探究教学的探究性 程度，需要对探究活动各个环节所包含的要素进行考量，因此，准确把握科学探究活动 的结构是十分必要的。 ( 三) 科学探究活动的类型 依据不同标准，可将科学探究活动划分为不同的类型。根据本研究需要，这里只详 细阐述“定向探究和自由探究”、“局部探究和完整探究”。 1 定向探究和自由探究口2 】 依据在探究活动中师生所起作用的程度不同，可分为定向探究和自由探究。 ( 1 ) 定向探究 定向探究( 也称引导探究) 是指学生在教师提供指导和帮助下进行的探究活动。在 定向探究活动中，虽然教师给学生提供各种指导和帮助，但只是起着引导而不是代替的 作用。也就是说，教师不是直接施教，而要尊重学生自己的判断和创见，使学生的主观 能动性得以发挥。 ( 2 ) 自由探究 自由探究是指完全由学生自主、独立完成的探究活动。这种探究开放性大，可以充 分发挥学生的创造力。但这样的探究活动比较费时，也容易偏离既定方向，所以在课堂 教学中，不宜过多开展自由探究活动，而应以引导探究为主。 有研究表明，引导探究更适合于侧重掌握概念原理的学习；而自由探究更适合于理 解科学探究及培养探究能力的学习。【2 3 】 2 局部探究和完整探究 依据构成探究活动的要素的多少，可分为局部探究和完整探究。 ( 1 ) 局部探究 局部探究是指包含部分探究要素的探究活动。教师为实现特定的教学目标，特别将 个别要素设计为探究活动的重点，淡化或省略其他要素。比如，教师为让学生掌握设计 活动方案的过程和方法，培养其表达、交流的能力以及合作精神，而把“制定计划”设 计为探究活动的重点，让学生通过小组讨论设计制定探究活动计划。在这样的探究活动 中，问题可以直接给出；假设可以由教师提出，甚至省略；执行计划、收集证据的活动 也可以由教师完成，或直接给出证据。 ( 2 ) 完整探究 完整探究是指包含全部探究要素的探究活动。如果力图让学生经历完整探究过程， 一般设计成完整探究，而不必突出个别要素。比如，一个探究活动从问题开始，依次经 历形成假设、实验操作、做出解释、反思与评价：或者在探究过程中又发现新问题，然 后继续收集证据，补充或重新做出解释。 3 其他分类【2 4 】 依据学生进行探究的组织形式，可分为学生个体探究和小组合作探究。 依据探究教学开展的时间和空间不同，可分为课内探究、课外探究、课内与课 日 外相结合的探究；单课时的探究、连堂课的探究、单元的探究。 依据探究活动的方式不同，可分为实验探究、调查探究、讨论探究。 依据探究的任务和问题的性质不同，可分为认识物质的性质及其变化的探究、 认识物质的组成与结构的探究、认识化学反应规律和原理的探究、应用化学知识解决实 际问题的探究，等等。 依据探究所依托的经验类型不同，可分为概念理论型探究、元素化合物型探究、 方法策略技能型探究、综合性探究，等等。这些既指探究活动所依赖的已有知识技能经 验的类型，又指通过探究活动将要获得的新的知识技能经验的类型。 1 0 第二章、化学探究教学的探究性程度 在理科教学中开展科学探究活动，以促进学生科学素养主动、全面的发展，是当前 基础教育课程改革关注的热点。当人们在探讨与化学探究教学有关的问题时，经常会用 到“探究性程度”这个词。在引用美国国家科学教育标准关于“科学探究教学的基本 特征”这部分内容的文献中，也经常出现“探究性程度”。但查阅相关文献，却几乎找 不到对“探究性程度”比较明确、全面的阐释。在构建探究性程度评判模型之前，有必 要先对“探究性程度”这一概念进行简单的解析。 一、什么是探究性程度 ( 一) 定义 郑长龙教授指出，“探究性程度是衡量教学探究性的一个指标，它是通过学生在探 究活动中自主性、独立性的大小来反映的。”本研究就是以这一界定为基础展开的。 ( 二) 对定义的理解 对“探究性程度”这个概念，可以从以下几方面理解：【2 5 】 1 探究性程度是衡量教学探究性的一个指标 在具体的化学教学中，这两种情况是极为少见的。一种情况是完全由教师来讲授， 学生只能被动地听、被动地记；另一种情况是教师完全放手，让学生自主探究、常识错 误、找出原因、得出结论。这是两种极端，而绝大多数课堂教学在探究性上是介于二者 之间。因此，就存在一个课堂教学探究性大小的衡量问题，也就是探究性程度问题。 2 探究性程度是从学生角度定义的 在化学教学的探究活动中，学生的自主性、独立性越大，探究性程度就越高；学生 的自主性、独立性越小，探究性程度就越小。与此相关的是教师的引导程度，学生的自 主性、独立性越大，教师的引导程度相对就小些；反之，则大些。 3 学生的自主性、独立性的表现 学生的自主性、独立性是在探究活动中表现出来的，要通过各个探究要素来体现。 以“提出问题”为例，问题如果是学生自己发现并描述的，学生的自主性、独立性就大； 如果教师创设情景引发学生提出问题，学生的自主性、独立性就较大；如果问题是教师 直接向学生提出的，学生的自主性、独立性就较小。 二、与化学探究教学的探究性程度有关的因素 ( 一) 学生在探究活动中的自主性、独立性 1 为什么要通过学生自主性、独立性的大小来反映探究教学探究性程度 1 l 系。在化学探究教学活动中，学生自主性、独立性与教师的引导和参与是相互关联、相 互制约的。 总的说来，一方面，在化学教学的探究活动中，如果学生的自主性、独立性较大， 教师的引导和参与就可以相对少些，探究教学的探究性程度就较高；反之，教师的引导 和参与就应该相对多些。另一方面，如果教师的引导和参与是适时、合理的，将会促进 学生自主性、独立性的发挥，使探究教学取得良好的效果；但如果教师的引导和参与过 多或时机和方式不当，又会限制学生自主性、独立性的发挥，降低探究教学的探究性。 具体地说，如果是学生自己选择和决定并独立实施的，探究性程度最高；其次是在 探究活动中教师提供了一定的引导和帮助，但学生仍有较多的自主权和实践机会；再次 是教师给出可能的选择，也就是限定了探究的范围和方向，学生独立或在教师的帮助下 进行探究；如果完全是教师决定和实施的，探究性程度就最低。 第三章、化学探究教学探究性程度评判方案的制定 一、明确评判目的 任何评价都有其目的性和特定用途。评价目的为策划和实施具体的评价活动提供方 向和依据，因此，评价活动必须从明确评价目的开始。评价目的不同，其评价的用途和 方法也不同，评价目的明确、清晰，有利于制定出科学有效的评价方案。 本研究要对化学探究教学的探究性程度进行评判，即对学生在探究活动中自主性、 独立性发挥程度以及教师的引导情况等做出事实判断和价值判断，以鉴定探究教学的水 平。 二、确定评判项目 ( 一) 概述 评价项目是根据特定的评价目的而设计的。针对特定的评价目的，评价项目可以涉 及评价对象的多种因素，其中有些能反映评价对象的本质属性，有些则不能。将能反映 评价对象本质属性的因素作为评价项目，有利于实现评价目的，有助于提高教育活动的 质量和水平。口6 l 因此，设计者必须对被评价对象有深刻的认识，抓住其本质属性，才能 科学地选择评价项目。 ( 二) 确定评判项目的具体过程 化学探究教学的探究性程度是通过学生在探究活动中的自主性、独立性来反映的， 因此在评判探究性程度时应把化学教学中的探究活动作为考察对象，选择其中重要的因 素作为评判项目。 1 发散阶段 这个阶段的主要任务是根据评判的目的及评价对象的特点，初选可能的评价项目。 初拟项目可以来自各个方面，如相关文献资料、专业人士的意见、实践经验等。 评价项目要能反映评价对象的本质属性，因此，可将探究要素作为评价项目。文献 中对探究活动的构成要素有多种提法( 详见第一章三、( 一) 科学探究活动的构成要素) ， 但由于评价项目还应具有独立性、重要性等特点 3 7 】，因此需要将这些要素进行整合。 2 收敛阶段 这个阶段的任务是对发散阶段列出的评价项目进行适当的归并和筛选，使其更能体 现被评对象的本质属性，使评判尽量简洁、易行。 在此项研究中，采用查阅相关文献进行理论论证和咨询专家意见相结合的方法，对 义务段化学课程标准中提出的提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、 解释与结论、反思与评价、表达与交流这八个探究要素进行归并和筛选( 详见第一章三、 ( 三) 2 ) ，得出五个评判项目问题、计划、证据、解释、评价。 3 试验修订阶段 这一阶段，是选择适当的评价对象检验已选定的评价项目是否合理，对不合理之处 进行修订。 用以进行试验的评价对象是文献或实际课堂教学中的探究活动。将这些探究活动进 行分解，结果表明，其中包含的要素有多有少，组合的方式各不相同，但都不超出“问 题、计划、证据、解释、评价”的范围。因此，可将这五个要素确定为评判化学教学中 探究活动的探究性程度的评判项目( 其含义参见表1 ) 。 三、制定评判标准 ( 一) 概述 所谓标准，是指衡量事物的准则，是对事物进行评判的具体尺度，是指要求、优质 或完成程度或水平。评价标准作为衡量事物水平高低的准则，判断事物价值的尺度，可 以以客体属性质变的临界点形式提出，也可以以客体在质变过程中不同程度的量的形式 提出。 标准可以用定量数据表示，如十分制、百分制，也可以用文字等级表示( 优、良、 合格、不合格) ，或用字母等级表示( a 级、b 级、c 级、d 级) ，等等。无论用那种方 式表示，都需要用具体的文字描述相应的分数或等级。如要进行量化处理，不同等级还 可赋予相应的分值区间。 ( 二) 制定评判标准的具体过程 1 探究性程度的不同等级及其在探究活动中的具体表现 通过上一章的分析，依据探究活动中学生自主性、独立性发挥的程度及教师的引导 和参与的程度，可将探究性程度划分为不同的等级，由高到低依次为： 等级a 学生自己选择和决定并独立实施，教师只给极少的提示或帮助； 等级b 学生有较多的自主权和实践机会，教师提供一定的引导和帮助； 等级c 教师限定范围，学生独立或在教师指导下执行； 等级d 一由教师决定和实施，在此过程中也可能引发学生思考。 由于探究教学活动具有多样性和不确定性，这种等级划分也必然带有模糊性，很难 找出各等级之间清晰的界限。因此，在下表中列出了探究性程度不同等级在探究活动中 的具体表现，这些具体表现是对实际教学中常见现象的概括，可能没有涵盖所有情况， 可将实际教学中的具体活动与其对比，判断其探究性程度处于哪一等级( 或在两个等级 之间) 。 水平1 o 9 刀d 1 o ，探究性程度很高； 水平2 0 6 【d o 8 ，探究性程度较高； 水平3 o 3 i d o 5 ，探究性程度一般； 水平4 一o 2 【d 0 1 ，探究性程度较低。 ( 二) 应考虑的其他因素 1 d 可以衡量教学探究性的大小，但不能说明“探究”是否适度，是偏高还是偏低， 或是基本合适。在对探究教学的探究性程度进行评价时，还应考虑探究内容、教学目标、 教学资源等因素。 比如，当要探究的问题比较难时，探究一般需要教师较多的引导，因此探究性程度 会较低。如果开展探究活动的目的是让学生体验和掌握过程和方法，这样的探究活动往 往需要学生自主、独立参与，则探究性程度就会高些；如果是为了学习某些化学知识， 教师一般会对探究有比较具体、明确的引导，探究性程度可能就低些。 五、获取评判信息的方法 在对化学探究教学的探究性程度进行评判时，需要通过观察法来获取评判的信息。 在教育研究中，观察法是指研究者通过感官或借助于一定的科学仪器，在一定时间 内有目的、有计划地考察和描述客观对象( 如教师或学生的行为表现、心理活动等) ， 收集研究资料的一种方法。 3 8 】 在运用观察法获取评判信息时，应注意以下几点： 观察要具有目的性。 这里的目的性，不仅指要明确观察的目的是什么，还要明确须要观察哪些具体的内 容。 观察要具有计划性。 也就是说，研究者对观察活动的时间、顺序、过程、对象、记录方法与表格等都有 预先的计划、安排和准备。这样可以使观察的效率和质量大大提高，并增强所获取资料 的准确性和可靠性。 观察要有严格的记录。 在用观察法收集评价信息时，一般要预先设计好记录用的表格，还可以设计一些记 录使用的代码，以便在观察时可以迅速、准确地记录下所需要的信息。 六、化学教学探究性程度评判的过程 ( 一) 准备阶段 1 i 了解教学设计 为判定化学探究教学的探究性程度，在观察之前，应了解教师的教学设计，如探究 活动的类型完整探究还是局部探究，探究活动的基本过程，等等。 2 设计评分用表 由于化学教学中的探究活动有不同的模式，应根据教学实际情况，预先设计评判用 表，具体做法可参考第四章提供的案例。 ( 二) 实施阶段 1 观察、记录 观察并记录学生和教师在探究活动各个环节的行为，如学生主动做了什么，教师用 什么方式进行引导，引导的多少等。 2 评分 参照表4 中的评判标准，为探究活动各环节的探究性进行评分。 对于完整探究，求出各项得分的平均值；对于局部探究，应根据教学目标，对探究 活动中体现的要素赋予权重，然后加权求和。 如有多个评价者同时进行评价，各评价者评分的平均值即为探究教学探究性程度的 量化结果。也可以对结果的有效性进行检验。 3 综合评价 由于定量评价的评价标准指定和赋值很难客观，且教学过程是复杂、不确定的，往 往使评价结果“客观地”产生偏差。因此，应将定性评价与定量评价相结合，不仅对化 学探究教学探究性的高低进行鉴别，还应该分析和诊断探究教学中存在的问题，以促进 被评对象改善教学工作。 这里所说的“综合评价”，一方面就是要根据i d 的数值确定探究教学的探究性程度 处在哪个水平；另一方面要对评判过程中可能出现的偏差，以及“探究”是否适度做出 质性评价。 ( 三) 反馈阶段 将评价结果反馈给被评教师，与之进行探讨，针对问题，提出解决对策。 第四章、化学探究教学探究性程度评判实施案例 一、对完整探究活动的探究性程度评判 案例一钠的化合物一课中的探究活动 ( 一) 准备阶段 1 了解教学设计 过氧化钠与水的反应是钠的化合物一课的教学重点，为让学生积极参与这部分 内容的学习，韩老师设计了实验探究活动( 完整探究) ，帮助学生掌握过氧化钠与水反 应这一性质。 探究问题：过氧化钠与水反应的产物是什么? 探究过程：提出问题做出假设验证假设( 制定方案、进行实验) 得出 结论 2 设计评分用表 根据教师预先设计的探究过程，可将探究性程度评分表设计为表5 的形式： 表5“探究过氧化钠与水反应的产物”探究性程度评分表 探究问题：过氧化钠与水反应的产物是什么? 探究类型：完整探究 序 号 基本环节观察要点探究要素得分 提出问题 学生提出 是否在教师创设的情景f ( 是否) 是否有教师的提示( 较多较少没有) 提出问题问题 0 1 教师进行完善和确定( 较多较少没有) 教师提出 是否引发学生思考、有学生的参与( 较多较少 麟) 提出假设( 多种纂瀵) 学生提出 。是否在教师引发下进行( 爨否) 形成假设解释0 4 教师是否提供假设的依据或来源( 较多簸戮没 有) 教师通过提问等方式进行引导( 较多麓缀，没 。案例选自韩秋老师钠的化合物一课课堂实录 。评分表是根据教师的教学设计预先制定，课堂教学中的探究活动具有开放性、多变性，可能与教帅设计的不同， 增加某些环节或各环节的顺序发生改变，所以在评分表中设置了“序号”一栏，以注明探究活动各环节的实际顺序 并在下方留出空余栏目，可填入增加的环节。 2 3 ( 二) 实旌阶段 1 观察、记录 课堂实录分析 【师】请考虑过氯化钠和水能否反应? y e so rn o ? 【提出问题】 【生】y e s 【师】y e s 我们魁杰丝鲍塞坠，对吧? 两者反应的产物可既是提出要探究的问题一 丝垂焦垒!“过氧化钠与水反应的产物楚 仔么”，也是；i 发学生提出缀设。 【生】氢玉。【形成假设1 【师】氧气，篓自盔盐垒?教师提供假设的依据 【生】氢氧化钠。 “i 才做静实验”。 【师】【板书】n a 2 0 2 + h 2 0 一一n a o h + 0 2 t学生做出假设，有教师的提 示。但假设单一，没有做出其他 可能性解释。 【师】好，现在谤你设诗一个煞餐塞验，就在这里发生， 验诞假设卜设计方案 用于检验刚才我们所说的反应产物，你怎么做? 教师给出探究活动的方式 好，先谈谈想法，之后我们再动手操作。好，你议 兄看。一实验。 生卫首先取一定蚤的过氧化钠装入试管中，然后向这个 试管中滴八拳；然后是再拿一根带火星的禾条放在试管口，观 察木务的情况；然后再多加一些水，然后再滴入凡滴酚酞试液，学生设计实验步骤( 包括试 看看酚酞是否变色。剂、工具等的选择) 。 【师l 想法很好，大家也是这么想的么? 生】对l 【师】好，我们来看一下操作步骤， 【验证假设卜收集证据 屏幕演示】操作步骤：( 略) 【师】好，看一下第一步一一垂蔑：在第一步中的滴水量， 教师对学生如何操作实验 我们用的是滴瓶，大约是两滴管左右。有一个细节，用拇指要做了比较详细的指导。 堵住试管口。好，第二步一一提醒大家，点火的顺序和加水的 顺序，本组的同学一定要分工合作，处理好先后顺序的关系。 第三步一一注意：实验完毕，我们砖反应君的试管放八废液缸 中，同时将固体废弃物也放置在废液缸当中。 在实验过程当中请火家注意观察实验现象，边实验边思 考，听明白了么? 好，开始动手操作。 巡视、攫曼】 【生】【金丝塞l 茧 学生分组实验，观察现象。 【师】好，我们停止实验。哪个小组的同学能派一名代表， 【得出结论l 向我们大家汇报一下，在实验过程中所看到的现象。好，你说 说看! i 生】我们先向试管里加的是老师您刚才说的淡黄色粉 表6 “温度变化对醋酸电离平衡的影响”探究性程度评分表 探究问题：温度变化对醋酸电离平衡的影响 探究类型：局部探究 序探究要素 号 基本环节观察要点得分 【权重 提出问题 学生提出 是否在教师创设的情景下( 是否) 是否有教师的提示( 较多，较少没有) 问题 提出问题 o 2 教师进行完善并u 确定( 较多较少，没有) 【o 0 5 】 教师提出 是否引发学生思考、有学生的参与( 较多耄鹱戮 没有) 提出假设( 多种攀麟) 学生提出 是否在教师引发下进行( 灌，否) 解释0 5 教师是否提供假设的依据或来源( 较多囊缫 没有) 0 1 形成假设教师通过提问等方式进行引导( 较多羲缓没 有) 教师进行补充、完善( 较多耄獯没有) 教师提出 是否引发学生思考、有学生的参与( 较多，较少 没有) i 初拟方案 学生设计 计划 o 8 是否在教师引发下进行( 澄否) - 教师是否提供可选择的活动方式实验用品活动步 【0 2 l 骤等( 较多簸獯没有) 学生参与情况( 爹鼗部分个别) 教师进行指导( 较多较少，浚霉) 教师给出 是否引发学生思考、有学生的参与( 较多较少 制定方案 没有) i i 探讨方案的可行性解释 o 8 学生做出 ( 假设) 是否在教师引发下进行( 避否) 【0 3 】 学生是否提供了多种方案( 羡否) 在学生提出方案时，教师是否进行引导和完善 ( 较多鞭缓没有) 评价 o 6 教师是否参与对方案的评价( 较多辘缫，没有)【0 2 1 o 本章只是为了示范如何对化学探究教学的探究性程度进行评判，权重是本人赋得。在实际操作中，应根据探究的 具体内容，由多个评价者为探究活动中的各个要素赋予权重。 2 8 【师】勒夏特列原理。那么可以说对于一切平衡体系，勒 夏特列原理都是适用的。 【师】有了理论，我们可以得出这样的结论。那么我们可 【制定方案卜初拟方案 不可以设计一个简单塞坠证明这个结论呢? 【屏幕演示】实验设计 教师给出探究活动的方式 证明升高温度可以促进弱电解质的电离 实验，提供可选择的实验用 可提供试剂：醋酸溶液p h 试纸( 比色卡) 、锌粒 品。 装置仪器：导电装置玻璃棒试管酒精灯 假设我给同学们提供以上试剂及装置、仪器，那么请同学学生分组讨论，设计实验方 们分组讨论，来设计一下实验方案，之后我们共同探讨方案的案。 可行性。好，现在开始前后四人一组分组讨论。现在开始! 教 师巡视 好，现在停止讨论。大家很动脑筋啊。我们看看哪一组先 【制定方案卜探讨方案可行性 派出代表说一下你们组所设计的方案，还有一个任务就是每一 组在阐述自行设计方案的同时还要对其他组同学的方案积极教师引发下进行阐述自己 进行认证，评价是否合理、是否具有可行性。哪一组同学先来设计的方案：评价其他方案。 提出自己的看法? 谁先来? 来，你们组先来! 【生甲】我们组讨论是用三种仪器。哦，两种试剂，一种学生甲在教师引导下阐述自 仪器。行设计的方案。 【师】说先后。 【生甲】用试管装醋酸溶液，然后用酒精灯加热，然后用 p h 试纸。没加热之前先看一下它的电离度和。 【师】你想怎么看呢? 【生甲l 用比色卡。 【师】用比色卡，还是? 【生甲】用玻璃棒蘸一下溶液，滴到p h 试纸上。 【师】是滴到吗? 【生】沾到。 【师】谁能帮他描述，怎么样? 【生甲】是蘸一下，然后再点。 【师】点i 0 。 【生甲】然后和比色卡对照，可以看出氢离子的浓度 【师】那你先推测一下加热之后变怎样了呢? 【生甲】我觉得应该是，加热之后我觉得应该是变小了。 【师】变小了。他是结合了中学所学的知识，对不对? 这 个方案操作起来可不可行啊? 大家觉得合不合适啊? 可以，是 不是啊? 来，那位同学。 【生互】老师，本组想法是这样的：这个实验是要求证明 学生乙在教师引导下阐述 升高温度可以促进弱电解质电离。首先是升高温度，我看到了 自行设计的方案。 酒精灯。然后是弱电解质，我又看到了醋酸溶液。而醋酸溶液 我不知道它变化明显不明显。如果明显的话，用他们组的 方案完全可以；如果说是不太明显的话，那么我们还有个小改 变，就是如果单纯用试纸失败的话，再拿两支试管，然后一个 是取冷的醋酸溶液，一个是取热的醋酸溶液，然后往里加锌粒， 看哪个反应放出氢气的速度快。而且要考虑加热的时候试 管里溶液沸腾的情况。 【师】为什么呢? 【生乙l 如果它要沸腾的话，它产生的气泡有时候是水蒸 气有时候是氢气，这个需要注意一下。 【师】他考虑的细节很细，是不是啊? 可不可以啊? 大家有没有发现他比第一个好在哪? 第一组同学提 到了，用p h 试纸。我们说理论上p h 试纸是完全可行的。但 他( 生乙) 想到了试剂问题，对不对啊? 那他自己提出了。我 们先来考虑他的方法，他用的是锌粒和醋酸反应，然后呢加热 前后观察产生气体的速度。可不可以? 来，你评一下。 【生丙】我认为根据他们纽的这个方法有可能不会判断出学生丙在教师引导下，对 来是升高温度促进了电离。 学生乙提出的方案做出评价。 【师】为什么呢? 【生丙】因为我们知道升高温度是可以加快反应速率的， 所以说氢离子浓度不一定有变化，但是反应速率加快，所以说 它与锌粒的反应比较剧烈。 【师】你们觉得他们谁说的有道理? 谁说的都有道理? 确 实我们应该考虑到温度变化对反应速率的影响，所以你升高温 度锌粒与醋酸反应速度确实会加快，产生气体速率确实会加 快。但是它可能是因为醋酸平衡正向移动之后氢离子浓度增大 了，也可能是什么? 本身速率加快快了。对不对啊? 这个方案 还得再进一步再完善，是不是啊? 那么还有没有其它方案，你 觉得我的方案比他还好? 来，那位同学。 【生丁】因为前两组同学，我看了一下，给我们的导电装学生丁阐述本组设计的实 置都没有用上，我就利用了一下导电装置。然后我们组设计的验方案。 实验是这样的：首先先取试管装一下醋酸溶液，然后利用导电学生对改方案的可行性做 装置观察一下通过醋酸溶液导电的小灯泡的亮度，然后接着用 出肯定。 酒精灯把它加热，再看一下小灯泡亮度的变化。 【师】怎么变? 【生丁】我猜测它一定是变亮的，因为我们刚才已经分析 过了，就是说升高温度，因为这个反应的正向反应是吸热反应， 所以说一定是促进电离的，向正向反应进行。那么现在离子浓 度增大了，这一定是有利于导电，所以我猜测小灯泡的亮度一 定是变亮的。 【师】大家觉得他猜测的对不对呀? 【生】对。 i 师】有没有道理? 【生】有道理。 【师】可不可以呢，这个方案? 【生】可以。 【师】我想先做一个实验来说明。 i 制定方案卜验证方案可行性 渡垂塞坠】这是我们课前配制的两种浓度相同的氢氧化 教师通过演示实验来验证 钠溶液，我们知道氢氧化钠是强电解质，完全电离的。现在我学生丁提出的方案是否可行。 们把其中的一个小烧杯放到热水里加热，我们来看一看灯泡的 亮度有没有变化? 仔细观察，原来的导电情况怎么样啊? 一样 的。现在的有什么差别呢? 也许是由于水的热度不够，所以现 象不是很明显。但是我们能不能看到微妙的变化? 【生】能。 【师】这边的怎么样? 【生】亮了。削定方案卜确定实验方案 【师】亮了。亮了说明什么? 是离子浓度增大造成的吗?教师引导学生对实验结果 他们两个离子浓度一不一样啊? 做出解释，由此说明学生丁提出 【生】一样。 的方案是不可行的，并确定合 【师】应该是一样。那说明什么问题呀? 升高温度，溶液理、可行的实验方案。 本身的导电能力就会增强。这是因为离子移动速率加快了。所 以大家明确了这个问题，你们觉得用这个实验装置去验证上面 的结论可不可以呀? 【生1 不可以。 【师】恐怕不太合适了。事实上，到目前为止亟金墨鲍壶 法就是用p h 试纸来检验加热前后氢离子浓度的变化。对不对 啊? 【师l 那么这个实验我们现场就丕墨握笠了，也许这个实 验也有它不严密的地方、不理想的地方，所以请同学们强：e 缝 【实施方案，收集证据，验证假 续探究，你们再来寻找一种更严密、现象更明显的方法去验证 设】( 略) 这个结论。 2 评分 根据观察、记录的情况，找出探究活动各个环节所体现的探究要素，并参照表4 对 各要素的探究性程度进行评分。( 在表6 中列出，阴影覆盖部分表示选项) 由于这是一个局部探究活动，应根据教学目的，给探究活动中体现的各个要素赋予 权重，再将各项得分加权求和，即为最后结果。 若是多个评价者同时进行评判，则各个评价者的评分的平均值即为探究性程度的量 化结果。 3 综合评价 i d = 0 6 1 说明该探究活动的探究性程度较高。 这是一个局部探究活动，在初拟实验方案和探讨方案的可行性时，教师通过较少的引 导，使学生参与到活动过程之中，充分思考并积极发表自己的看法。而在验证实验方案可 行性时，教师按照学生设计的实验，亲自操作，证明这种方案是不合理的，