《化學學科探究式教學研究及探究活動的設計與開發(fā)研究》
項目計劃與進展
（杭州會議）
王磊
北京師范大學化學教育研究所
2011年4月
感謝高雄師范大學洪振方博士的精彩報告！
探究的模仿不等于理解了探究的智慧
理解探究活動背后的科學思考策略和元認知思考策略；
從內隱到明示，從直接講授到活動后反思
對創(chuàng)造思考的切斷式理解
探究教學與創(chuàng)造性的重要評量標準
增加開展非結構性、開放性探究
原有探究教學的重新改造
創(chuàng)造性探究教學的策略
示范創(chuàng)造過程、鼓勵產(chǎn)生創(chuàng)意（重組已知、重設問題、發(fā)現(xiàn)隱藏因素等）、允許犯錯、探究錯誤
鼓勵創(chuàng)意合作
重視基于學生之間的差異促進生成性探究
本課題的研究意義
本課題旨在通過研究，豐富化學學科探究教學的相關理論，推動探究教學的實踐與發(fā)展，開發(fā)促進學生探究學習的教學資源。
1.建構促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)的中學化學科學探究教學的理論和方法；
2.探索基于化學探究式教學發(fā)展科學思維培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實踐模式和經(jīng)驗；
3.開發(fā)基于化學探究學習發(fā)展科學思維培養(yǎng)創(chuàng)新能力的有效教學資源。
化學探究教學的研究與實踐現(xiàn)狀
主要進展：
探究教學的主要特征、基本要素比較共識；
探究教學實踐觀摩課已經(jīng)普遍；
探究教學的類型已經(jīng)比較豐富、方法和手段已經(jīng)多樣；
探究教學的實施策略已有研究和實踐；
基于實驗的探究和基于真實應用背景的探究都有較多實踐；
與元素化合物知識有關的探究教學比較成熟。
主要局限：
較多表面活動，較少高級思維過程；
較多總結歸納，較少解釋論證，更少批判質疑；
較多假設檢驗，較少假設創(chuàng)造，更少主動提出問題；
較多一次性探究，較少生成性和多輪次探究；
較多統(tǒng)一限定的探究，較少開放發(fā)散的探究；
較多基于知識解析的探究，較少促進認識能力發(fā)展的探究；
較多強調一般探究環(huán)節(jié)，較少體現(xiàn)學科觀念和思路方法；
較多基于元素化合物知識的探究，較少有關概念原理知識的探究。
……
忽視對科學探究活動的思維過程的研究與實踐；
忽視學生科學探究實踐與核心科學概念之間的融合和促進發(fā)展關系；
忽視體現(xiàn)探究式教學對高級思維能力和創(chuàng)造力培養(yǎng)的功能價值。
科學探究-知識理解-高級思維-創(chuàng)新能力？
研究思路
抓住高級思維這一核心作為突破點，既體現(xiàn)對一般探究教學實踐及其研究只關注過程環(huán)節(jié)的深度突破，又體現(xiàn)對創(chuàng)新能力本質的聚焦,并將探究教學與創(chuàng)新能力培養(yǎng)通過高級思維能力建立起本質上的聯(lián)系，將科學探究教學與創(chuàng)新能力培養(yǎng)落到實處。
創(chuàng)造力的過程
敏銳的洞察到問題、知識的不足、缺漏、遺失、及不一致；確認困難、尋求解答、做猜測、或者形成假說可能地修正且檢驗它們；以及交流結果（Torrence,1967)。
Ebert & EbertII(1998)從創(chuàng)造產(chǎn)品角度定義創(chuàng)造思考為:個體在直覺和背景知識之間做認知搜索，以發(fā)現(xiàn)patterns, relationships, 以及形成perspectives.
發(fā)散思維是核心
創(chuàng)造思維和創(chuàng)新人格
知識技能、創(chuàng)造思維、創(chuàng)新人格
1.探究問題要素
2. 探究過程要素
3. 探究思維要素
4.探究水平要素
5.探究背景要素
6.探究知識技能基礎要素
7.探究教學目的要素
8.探究物質條件要素
9.探究教學環(huán)境要素
設計每一個探究活動及其教學就是對上述變量要素（可以單選也可以多選）的確定。
本研究提出：
應以科學探究活動作為高級思維的培養(yǎng)和評價手段；
以發(fā)展高級思維作為培養(yǎng)創(chuàng)新能力的核心；
以核心科學概念的理解與認識作為高級思維的載體和工具；
實現(xiàn)科學探究-知識理解-高級思維-創(chuàng)新能力四者之間的整體協(xié)同培養(yǎng)。
在理論上著重研究：
1.科學探究-知識理解-高級思維-創(chuàng)新能力四者之間的關系；
2.學生化學相關的科學探究能力與高級思維發(fā)展層級模型的建構；
3.促進學生科學探究能力與高級思維發(fā)展的化學課程設計；
4.基于化學探究學習的學生高級思維發(fā)展水平及創(chuàng)新能力的評價方法；
5.創(chuàng)造性探究教學模式的理論與方法
在實踐方面著重研究：
1.實踐和推廣基于化學學科的創(chuàng)造性探究教學；
2.化學探究教學對促進學生高級科學思維能力發(fā)展的影響；
3.提高學生化學探究學習思維水平的教學策略；
4.探究教學促進化學核心知識的理解與應用；
5.高質量化學探究內容及活動的設計與開發(fā)；
6.化學教師探究教學觀念和有效教學行為的發(fā)展。
本項目理論研究以北師大化學教育研究所的研究團隊為主，實踐研究以項目學校為主。
實驗學校可以選擇1-n個研究子課題。其中4類研究是必做課題，1-3類任選至少1個課題，重要課題會有2所學校分別承擔。
項目學校子課題構成
1類：初高中化學創(chuàng)造性探究教學的實踐研究
初高中化學創(chuàng)造性探究教學的實踐研究-基于元素化合物教學
初高中化學創(chuàng)造性探究教學的實踐研究-基于概念原理教學
中學化學實驗創(chuàng)新案例研究----基于化學實驗DIY模式
2類：探究教學對學生學習和教師發(fā)展價值的相關研究
探究教學促進學生化學核心知識理解與應用的實驗研究（系列）
基于家庭探究實驗促進學生對化學知識的理解和應用的研究……
化學教師對探究教學的觀念及認識的調查及其轉變研究
化學教師探究教學行為有效性的診斷及其提高策略
基于化學實驗探究教學課例的優(yōu)化實踐促進教師專業(yè)發(fā)展
3類：基于探究教學發(fā)展學生高級科學思維培養(yǎng)創(chuàng)新能力的教學策略（實踐）研究
基于化學探究教學發(fā)展中學生發(fā)現(xiàn)問題和假設預測能力培養(yǎng)創(chuàng)造力的教學實踐研究
基于化學探究教學發(fā)展中學生實驗方案設計能力培養(yǎng)創(chuàng)造力的教學實踐研究
基于探究教學發(fā)展中學生解釋論證和概括推論能力培養(yǎng)創(chuàng)造力的教學實踐研究
基于探究教學發(fā)展中學生質疑和批判思維能力培養(yǎng)創(chuàng)造力的教學實踐研究
基于探究教學發(fā)展中學生協(xié)作交流能力培養(yǎng)創(chuàng)造力的教學實踐研究
基于探究教學發(fā)展中學生對科學本質的認識培養(yǎng)創(chuàng)造情意的教學實踐研究
提高中學生化學探究活動思維水平的教學策略研究
設計定量探究活動，提高學生計算能力的教學實踐
4類：促進學生創(chuàng)造力發(fā)展的化學探究活動設計開發(fā)
1. 探究活動的教學內容分類
（1）必修課化學概念原理的探究學習；
（2）必修課元素化合物知識的探究學習；
（3）選修課化學概念原理的探究學習；
（4）選修課元素化合物知識的探究學習；
（5）學生與化學相關的研究性學習活動
2. 探究活動的化學分類
（1）探究物質性質的活動；
（2）探究物質分離或檢驗的活動；
（3）探究物質變化規(guī)律的活動；
（4）探究物質制備與合成的活動；
（5）探究物質組成與結構的活動；
3.
（1）側重發(fā)現(xiàn)問題和假設預測的探究活動；
（2）側重實驗方案設計的探究活動；
（3) 側重解釋推論和概括結論的探究活動；
（5）側重協(xié)作交流的探究活動；
（6）側重認識科學本質培養(yǎng)創(chuàng)造情意的探究活動。
4. 探究活動的教學實施分類
（1）局部探究活動；
（2）完整探究活動；
（3）同一內容探究教學的同課異構，
例如：源于生活真實素材發(fā)現(xiàn)問題、假設預測的探究活動；源于對實驗事實不同的解釋而
5. 探究活動的開發(fā)途徑
基于課程標準設計開發(fā)
基于教材內容設計開發(fā)
基于生產(chǎn)生活實際設計開發(fā)
基于科技發(fā)展動態(tài)設計開發(fā)
基于中高考試卷中化學實驗探究題為內容設計開發(fā)
指導示例：
關于課題“基于探究教學發(fā)展高中生質疑和批判思維能力培養(yǎng)創(chuàng)造力的教學策略研究”的研究內容和研究框架建議：
一、項目學校化學探究教學的實施現(xiàn)狀及其存在問題反思
二、高中生質疑和批判思維能力的理論研
三、基于探究活動發(fā)展學生質疑和批判思維能力的教學實踐研究
1．基于化學探究教學發(fā)展學生質疑和批判思維能力培養(yǎng)創(chuàng)造性的教學策略
2．案例實踐
（每個學期至少2個案例實踐，每個案例需要包括研究目的、具體教學設計、實施過程、教師如何具體培養(yǎng)學生質疑和批判思維能力的具體做法；以及學生的具體表現(xiàn)。）
3. 實踐效果
（學生在質疑和批判思維能力方面的變化和發(fā)展情況，前后測、行為表現(xiàn)評價、訪談，以及創(chuàng)造力的測驗等）
四、研究結論與討論
指導示例：關于課題“探究教學促進學生化學核心知識理解與應用的實驗研究”的具體研究內容和研究框架建議：
一、問題的提出
1.化學知識教學的現(xiàn)狀和問題
2.關于探究教學與知識教學之間關系的已有研究
3.本研究的目的和任務
二、基于探究教學促進學生對化學核心知識的理解與應用的實驗研究
1.實驗研究設計
相同知識內容的探究和非探究教學設計——自變量；
相同知識內容的理解與應用測驗以及學生訪談——因變量；
相同基礎的對比班和實驗班學生和老師、以及教學內容等其他相關因素——控制變量
2.實驗過程（教學案例的具體描述）
3.研究結果與分析（定性和定量的研究結果）
三、討論
1.探究教學對學生理解與應用化學核心知識的作用和影響
2.基于探究教學促進學生對化學知識的理解與應用的有效策略
指導示例：探究主題的設計模板
探究背景
化學探究活動的基本要素（設計要素）
1.探究問題要素
2. 探究過程要素
3. 探究思維要素
4.探究水平要素
5.探究背景要素
6.探究基礎要素
7.探究教學目的要素
8.探究物質條件要素
9.探究教學環(huán)境要素
每一個探究活動主題都需要確定上述變量要素（可以單選也可以多選）。
預期成果
1.促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)的中學化學科學探究教學的理論和方法（論文）；
2.基于化學探究式教學發(fā)展科學思維培養(yǎng)創(chuàng)造力的實踐模式和經(jīng)驗（研究報告、教學案例）；
3.基于化學探究學習發(fā)展科學思維培養(yǎng)創(chuàng)造力的有效教學資源（資源手冊）
謝謝
