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化学是一门极具挑战性的学科。化学的学科发展生气蓬勃、日新月异，令人目不暇接。而目前的中学化学教学，还存在着不可以知识灌输和习题训练为主的情况，与高中化学核心素养的培养标准相去甚远。学生常常觉得化学好像就是需要死记硬背一大堆化学用语、化学事实、名词定义，或者就是绞尽脑汁地解一大堆毫无现实意义的生编硬造的习题，使得很多优秀的学生在中学的学习中，就失去了对化学的兴趣，不愿再报考和化学相关的专业，许多优秀学生与这样一门如此重要的、如此需要优秀人才的学科失之交臂，这是多么令人痛惜的事情啊！
高中化学课程标准修订组根据“中国学生发展核心素养（征求意见稿）”和高中化学课程特点，提出包含“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神和社会责任”等五个要素的高中化学核心素养（简称“化学核心素养”）［1］认真分析化学核心素养五个要素的内涵，可以发现具有如下特点：1.凸显了化学本质特征。2.反映了化学基本问题。3.揭示了化学学科思维。4.体现了课程育人价值。
现代教学设计突出以学生为中心，依据学生的学习规律设计教学活动，从而最大幅度地提高学生学习的效益，促进学生科学素养的全面发展，而现代学习理论认为学习是学习者积极地建构事物意义的过程，而不是被动地接受信息；学习受学习者原有知识结构的影响，学生需要运用原有的知识经验来建构新知识，形成新的知识结构。因而，主动参与、积极探究、合作交流的学习情境有助于增进学生对新知识的理解。
中学化学教学是科学教育的重要组成部分。科学教育一个至关重要的任务就是帮助学生发展所需的能力，使他们在寻求对周围世界的理解的同时能像科学家那样去思考和探究。这就需要在我们的科学教育中能全面发展学生的探究能力，包括能抓住问题，能考虑多种解决问题的方法，能收集和评判证据，能运用科学概念检验其正确性。成功的科学教育要使学生既能学到科学知识又能发展科学探究能力，已经成为当今各国科学教育界的共识。
基于以上的理论和思考，我做了一些探究式教学的探索和实践。
探究式教学一般有四个基本环节：
当然在具体的教学活动中，可以根据实际情况就某个或几个环节展开教学，而不必面面俱到，否则就有可能流于形式。
根据不同的教学内容，在教学设计和教学实施中采用了许多具体的不同类型的探究教学模式。按探究教学的行动方式，可分为以“实验探究”为主的、以“讨论探究”为主的和多种探究方式相结合的；按探究教学的任务和问题性质，可分为认识物质的性质及其变化的探究性教学、认识物质结构的探究性教学、认识化学反应规律和原理的探究性教学以及应用化学知识解决实际问题的探究性教学等；按照探究环节的多少，可分为一个完整内容的探究和局部问题的探究；按照探究的自主性和开放程度，可分为自主探究和指导探究。
在探究式教学的实践过程中，我根据教学内容的不同以及教学对象的不同采用了形式多样而不是千篇一律的教学方法，但都是有探究策略为主，同时结合多种教学策略。以下是两篇教学案例：
（一）案例1：
［设计构想］
在学习了烷烃、烯烃和炔烃之后，学生对有机物分子结构有了初步了解，并建立了有机物中“结构
性质”的基本观点和认识。苯在化学性质上兼有饱和烃和不饱和烃的性质，这主要源于它的特殊结构。“苯的分子结构”不仅是中学化学教学中的一个重要内容，而且也是对学生进行思维能力培养的极好素材。结合我校学生求知欲强，成就感强，思维活跃的特点，为了进一步诱发学生探究化学知识的欲望和动机，促进科学思维方法的形成，我采用了“讨论研究型教学”思路进行本节课教学的设计。提高提出问题，让学生分析资料、设计实验、分组讨论、协作学习，以达到对苯的分子结构的正确认识，进一步完善学生对性质结构关系的认识和理解。
［教学程序］
［教学过程］
＜字谜引入＞有人说我笨，其实我不笨，脱去竹笠换草帽，化工生产逞英豪
［师］：同学们猜对了，是苯。苯是在1825年首次由法拉第从煤焦油中提取的，此后的四十年中，苯的分子结构成许多科学家饶有兴味的研究课题。
＜演示实验＞用玻璃棒蘸取苯在酒精灯上点燃。
［生］：（观察分析）：产生浓厚的黑烟，说明苯的含碳量高
（计算）测得苯中的C、H个数比为1：1苯蒸气的密度是同温同压下H 2 密度的39倍，通过计算得出苯的分子式（C 6 H 6 ）
［生］：写出所有的分子式符合C 6 H 6 的结构：
A.CH 3 —C≡C—CH 2 —C≡CH
B.HC≡C—C≡C—CH 2 —CH 3
C.CH 2 ＝CH—CH＝CH—C≡CH
D.HC≡C—CH 2 —CH 2 —C≡CH
［师］（提供资料）苯的一氯代物没有同分异构体
［生］：（分析）排除掉A、B、C
［生］：1.利用提供的药品设计实验，以探究苯的分子结构
2.实验
3.汇报实验结果
［师］：（提供资料）
1.苯的分子结构稳定，不易被破坏
2.苯可以在一定条件下与H 2 发生加成反应，但比一般的烯烃和炔烃要困难得多。
［生］：分组讨论并汇报讨论结果：
1.排除掉D，因为苯不能使KMnO 4 （H ＋ ）和溴水褪色
2.排除掉F，因为根据饱和烃的结构特点分析，饱和碳原子的稳定键角应为109.5 0 ，所以F的结构必然很不稳定，不符合资料1，另F的分子无不饱和键，应该不能发生与H 2 的加成反应。
3.对E的结构表示怀疑，若为E，为什么不能使KMnO 4 （H ＋ ）和溴水褪色？
［师］：（评价）非常好，说明同学们已经能够自觉地应用结构和性质的关系进行分析，具有一定的批判思维能力。到现在为止苯的结构在我们头脑里仍旧是个谜团，而19世纪中叶的科学家们，由于受到当时观念和认识的局限性的影响，一直在链状结构上打转，就更是迷雾重重了，直到凯库勒提出了
的结构，这个问题才得以解决。其实，虽然当时还无法用实验仪器观测到苯分子的结构，但凯库勒已预见到了苯分子的结构应该是高度对称的，即为正六边形，为了解释这点，以及苯不能使KMnO
4
（H
＋
）和溴水褪色的反应事实，凯库勒还提出了“共振论”，即
上式被称为凯库勒式，为有机结构理论奠定了基础。
（设疑）那么，我们是否对凯库勒式完全满意呢？
（演示实验）1.苯与液溴的反应
［生］（观察分析）该反应为取代反应
［师］请同学们再次讨论并认识苯的分子结构
［生］讨论得出：苯既有C—C的性质，又有C＝C的性质，介于C—C和C＝C之间。
［师］：展示苯分子的比例模型
苯的分子结构特点：
［师］：小结：
1.凯库乐发现苯分子的凯库勒式，还有一段“梦中游蛇”的故事，与其说是科学家从梦中得到灵感，不如说是科学家的苦思冥想、大胆想象的结果。另外还有一个事实是，凯库乐早年学过建筑，谁又能说建筑学的精美对称结构对他思考苯的分子结构没有启迪呢，就像三位科学家也是受到富勒的建筑结构的启发才发现了C 60 的结构一样，所以，“他山之石，可以攻玉”就是这样一个道理。
2.19世纪的科学家在近百年的时间里探求苯的分子结构，对他们来说，一直在链状结构上打转转，他们的思维上有一道难于逾越的障碍，而我们不仅可以使结构环起来，而且还可以使它立起来。我们的眼睛是如此的明亮，目光是如此的敏锐，头脑是如此的聪慧，是因为我们站在巨人的肩膀上。
［教学效果］
课堂气氛异常活跃，学生们积极思考、讨论，踊跃发表意见。把课堂还给学生，让学生充分参与，但同时绝不是老师没有作用，而是站在更高的层次给学生以终身受益的思想和方法，这正是教育所真正追求的目标。
（二）案例2：
［设计思想］
本节的教学设计的主要思路是：教师设置合理的、能让学生有效参与的问题设置和恰当的引导，让学生通过分组设计实施实验、讨论交流、分析思考等活动自主获取知识，并在此过程中以期达到如下的教育目的：
一、在本节课以期让学生体验这样两个过程：
1.获取学科知识过程
2.化学科学发展过程
二、在本节课以期让学生获得这样一些方法和习惯：
1.对照实验的方法
2.控制变量的方法
3.定量测定时，运用图表、坐标等数学工具分析数据的方法
4.及时记录实验现象和数据及分析、思考和讨论等活动过程的良好的科学研究的习惯。
三、在本节课以期同学生进行如下的情感、态度和价值观的交流：
1.“内因是决定因素，外因通过内因起作用”的辩证唯物主义思想
2.“尊重科学实验和事实”的实事求是的态度
3.“不唯书，不唯上”的勇于质疑的科学精神
4.了解科学前沿，增强使命感
［教学过程］
［教师导入］（演示）Na和水及乙醇的反应对比
Na和水的反应很快，而与乙醇的反应则比较慢。我们以前所了解的化学反应中有的很快，如酸碱中和反应，而有的则很慢，如塑料袋的腐蚀；有的反应我们希望它能快些，如汽车尾气中两种成分的反应CO＋NO＝N 2 ＋CO 2 ，而有的反应我们希望它能慢些，如食物的变质。所以研究如何通过改变条件来控制化学反应速率是非常有意义的。
［引发问题］根据你已有的经验，哪些因素能影响化学反应速率呢？
［学生活动］“设计并实施实验，解决下列问题：化学反应速率与哪些因素有关？这些因素对化学反应速率会产生怎样的影响？”
试剂：表面积大致相同的铜箔、镁条、锌粒，盐酸（1mol/L），盐酸（3mol/L），块状碳酸钙，碳酸钙粉末，3％H2O 2 溶液，MnO 2 。
仪器：试管，药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯，试管夹，量筒。
［小组实验］（同时完成活动记录）
生：动手实验（5分钟）
师：请各组汇报活动情况。
生：学生甲：我们组做了三个实验，第一，在两支试管中取体积相等的1mol/L盐酸，分别加入一些（等质量）块状CaCO 3 和粉末状CaCO 3 ，我们发现、粉末状碳酸钙与盐酸反应剧烈一些。第二，在两支试管中各放入一片质量与体积都相等的锌片，并分别加入2mL1mol/L盐酸，给其中一支试管加热，另一支试管不加热。我们发现加热的那支试管反应剧烈。第三，在两支试管分别滴加1mol/L盐酸和3mol /L盐酸，然后各加入一片大小相同的镁条。我们发现浓度大的盐酸与镁条反应更剧烈。
师：很好，那你们组的结论是什么？
学生甲：我们组讨论后，大家认为，反应物的浓度，反应的温度，反应物的状态（反应物表面积大小）对反应速率有影响。
师：你们组在这么短的时间内就做了三组实验，那你说说，怎样才能够使实验做的快一些。
学生甲：我们都提前预习了学习内容，实验时，我们一个人动手，一个人做助手，一个人记录实验现象。
师：你们做的非常好。学习不仅要提前预习，而且要相互协作，那么你们都做到了，效率很高。
师：请其他组的同学继续汇报。
学生乙：我们组在两支试管中分别取少量的H 2 O 2 ，其中一直加入少量二氧化锰粉末，观察反应现象，我们发现加二氧化锰的反应剧烈。这说明催化剂能够加快反应速率。
学生丙：我们组在三支试管中取等量的1mol/LHCl，然后各加入一块铜片、镁片，锌片，我们发现，镁片与盐酸反应剧烈，锌片反应比较缓慢，铜片与盐酸不反应。我们的结果说明，反应物本身的性质能够决定化学反应速率的快慢程度。
学生丁：我们用同浓度的盐酸和醋酸分别与镁反应，我们发现盐酸与镁反应快。说明反应物不同，反应速率不同。
……还有不少学生举手，气氛活跃。
师：大家在自己实验，并听取同学汇报交流的基础上填写表格，归纳影响化学反应速率的因素。
生：填写表格，教师巡回指导［小组实验］（同时完成活动记录）
［小组交流］得出：1.反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素。
2.升高温度可以加快化学反应速率。
3.增大反应物的浓度可以加快化学反应速率。
4.增大反应物的接触面积可以加快化学反应速率。
［演示实验］SO 2 与H 2 S在注射器中混合后加压（本实验在实物投影仪上做）
［学生分析］得出：增大压强可以增大有气体参加的反应物的化学反应速率。
［小组实验］“向三个试管A、B、C中各加入5mL3％H 2 O 2 溶液，向试管B中加入几滴CuCl 2 溶液，向试管C中加入少量的MnO 2 粉末，认真观察并记录发生的现象”
得出：加入催化剂可以加快化学反应速率
［设置问题］发烧时，人的食欲就会下降，为何温度升高了，消化系统中的化学反应却减慢了？你能解释这个原因吗？
［交流讨论］发烧时，影响了酶（催化剂）的活性。
［教师介绍材料］“无可比拟的催化剂”
［设置问题］向试管中加入5mL6％的双氧水、几滴氯化铜溶液（由教师演示），测定放出的气体体积随时间变化的情况。在直角坐标系中绘制出放出的氧气体积随时间的变化曲线。
通过曲线图分析，你认为6％的双氧水的分解速率是怎样随时间的变化而变化的？你能解释出现这种变化的原因吗？
［学生活动］观察记录，作图分析
［教师介绍］1.“有效碰撞理论”和复杂的生命反应对“有效碰撞理论”提出的挑战和质疑
2.“分子信息论”
五、课后作业
书面作业：书后第一、第二题
实验探究：设计并实施实验，探究“增大反应物的质量，会使化学反应速率增大吗？”
发展兴趣：你对“分子智能化”感兴趣吗？查阅一些资料，做个了解吧？
［教学效果］
课堂的教学效果是比较好的，基本是完成了预期的任务，一连串问题情景的设置和新颖的注射器试验有效地激发了学生的兴趣和求知的欲望；学生在这样一种富有挑战性的课堂活动中广泛参与、思想活跃、思维兴奋。不足的是学生的活动由于时间关系展开得不够充分。
五、效果及展望
探究式教学给学生的学习方式带来了变革，学生的学习也由以往的被动接受变为主动探究的探究性学习，基于核心素养培养和科学探究的活动特点而设计的课堂教学，使我们的化学教学更具有了奇妙性和挑战性、问题性和未知性、发现性和探索性、过程性与开发性、主动性和互动性。
课堂教学改革的探索过程是需要勇气的，但也是有回报的。我在这种充满挑战的教学活动中收获颇多，感悟颇多，进步颇多。我的教育教学能力得到提升，学生的学习兴趣和探究能力得到提高，同时学生的学习成绩也大幅度提高。能够吸引更多的优秀人才将来出事化学领域的工作，能够提高所有的无论将来是否从事化学工作的学生的科学素养，将是我最大的愿望！
梁京梅/文
1.宋心琦，化学中的机会和挑战
2.成尚荣.回到教学的基本问题上去［J］.课程教材教法，2015（1）：21 －28
3.中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）［M］.北京：人民教育出版社，2003：1，2
4.毕华林等.化学教学设计——任务、策略与实践［M］.北京：北京师范大学出版社，2013：222
5.刘知新.化学教学论［M］.北京：高等教育出版社，2009（第四版）：184－187