化学是以生产、生活、自然现象为研究机体，通过实验探究为技法的一门富具假设、实践检验为特色、游离于宏观和微观双层面的一门基础自然科学，从它的起源与人们认识研究发展的历程来看，离不开观察、实验、猜想、假设、论证、解释、应用及伴随曲折、玄妙、离奇、变化莫测并和客观世界相融合的过程，因此形成了自身的学科特色与思想。赋予人们认识它、学习它、研究它的特殊认识过程和方法。因此学习化学，尤其就是培养学生科学探究方法的过程，更是和科学触摸、认识、内化、融合的过程，也是在科学世界里成长的过程。这是其它学科不能具备的独特条件与客观环境，按照化学独有的魅力和独特的研究方法，化学教学过程也应有自身特色，教学虽无定法，但有一定的规律可循，反映在化学教学上就是人们的认识规律和科学的发展规律相融合的过程。是可操作的、也是可再现的、人们发现和探究事物且具原创性风格的自然过程。因此，教学模式也就是人们认识化学科学的再现过程，并且化学教学过程也和科学家的探究活动有相似的地方，这就孕育出了课堂教学探究式学习认识论，本文在这样的思想指导下概括出了“探究法在化学教学中的设计与应用”的思想方法，通过具体的微观教学系列和宏观的控制，来探讨课堂教学的操作和生成，以期实现课堂教学的最优化和可操作化，从而来寻求新课改、新理念下化学教学的自身规律。
（一）课堂教学探究式认识论的基本思想内核
学生心目中的一切疑团，对人类来说可能是已知的，但对学生来说是未知的，因此，学生的生活天性本身是好奇的，事事都在探索中，时时都在创新中，未见得学生只有全部掌握了人类的知识之后，才开始具有创造活动。因此，教学中就是要诱导学生很好地发挥创造力和张扬个性。
人的智力各有优势，尤其都具有不同创造性天赋，探究式教学就是在尊重学生的个性特长和全面持续发展为本的前提思想下，使人人都站在知识生产者的角色上，追求原创性，自主性和实践性，同时通过集体协作，进而来获取知识，发展知识，从而体现人的认识世界的主观能动愿望的迫切心理过程，和认识发展过程。学生作为当今的时代人，但又是当今的历史人，前人发展的制高点，必然成了他们的起点，作为今天的时代人也总具两重性，即继承性和创新性，这二者也是新时代学生的自然行为。因此，课堂教学是一个预设系统和偶发系统（非预设的）的立体网络系统，是在“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的三维度的融合体上展开的有目的，有方向的生态系统。为此学生的课堂行为应为导航模拟探索式（目标的预设性）-----学习性（教师预设的），和自主择向探索式（目标的随意性）----独创性（即个性的张扬）的交融，前者具基础性，而后者更具智能活动的高级性，探究性课堂即是上述二种学习方式（形态）交融的生态系统，模拟探索的目的是为了让学生学会自主择向探究，自主择向探究才是创新的源泉，因前者是模拟科学家的知识生产过程，而后者是学生实现了知识的自主生产过程，即富有创新性的活动过程（张扬创新思维的过程）；因此探究性课堂学习的终极目标就是教会学生追求原创性的学习方式。
为此，教学从根本上就是要实现上述两类探索的转化。从教学主体的认识心理发展过程及其理性飞跃和实现创造性跨越三步走出发，将教学过程设立为可操作的三步程序途径，即由教师诱导学生上路，到陪伴学生走路，继而放开学生寻路，从而实现学生向自主择向探索的转化，有效的培养学生的创新精神和实践能力，以实现教育创新为最终目标，和追求原创性教育为价值取向，以挖掘学生的潜在力和发展学生的创造力为主旨。并实现课堂教学的可操作化、程序化和规律化。
（二）探究法教学的操作流程
1．诱导系统：以教师导航为主，学生自主探索为辅
（1）教师活动：教师陈述自然现象生产中问题或人文缩影或激趣实验或课程内容序幕。
（2）学生活动：学生感悟、观察、引起思考触发生长点，协同教师推进。
（3）实验开放层次：引导探究（问题、器材、步骤给予，答案开放）
2．操作系统（知识的演示过程）：以自主探索为主、教师导航为辅实现师生位置的置换
（1）教师活动：教师设计问题模块探究在生长点的链节上起疏导作用。
（2）学生活动：在问题载体上运行，思维高度激活，充分展示个性，创造性地构建心目中知识思维模块。
（3）实验开放层次：开放式引导探究（问题、器材给予，步骤、答案开放）
3．生产系统（知识创造性的运用过程）：完全自主探索，认识层面的飞跃）
（1）教师活动：教师完全成为旁观者，聆听学生的智慧思想，欣赏学生的所获。
（2）学生活动：进一步放飞学生的思给，让学生预测知识的运用，勾画心中美好的蓝图。自己总结知识网络体系、拓展迁移、知识技能内化。形成个性独有的品质，自评反思收获。
（3）实验开放层次：开放式探究（问题、器材、步骤答案均完全开放）。
（注：三个环节循环推进）。
（三）教学的实施过程（案例研究）
以次氯酸及其盐的教学设计为例：
第一微循环
1．诱导系统。
（1）教师活动：教师一开始引入下列实验：向一盛有石蕊的试管中加入氯水，让学生观察有什么现象？能得出什么结论？片刻后：启发学生写出反应式。
（2）学生活动：学生回答，描述，并完成教师出示的表格：现象：先变红后褪色；结论：具有酸性和漂白性。Cl2+H2O=HCl+HClO
（3）设计意图：通过学生未曾想到的意外现象，诱导学生探究，激起质疑、释疑的欲望。
2．操作系统。
（1）教师活动：教师设计问题，以问题为载体，在载体上运行。
问题一：如何设计一个实验来证明HClO具有漂白性？学生以小组为单位，讨论确定实验方案，进行实验。问题二：HClO有何性质？（进一步总结性质）
（2）学生活动：学生以小组为单位，讨论确定实验方案，进行实验、汇报。学生自己评价方案的优劣。
（3）设计意图：让学生通过假设、猜想、实验论证，学会科学探究的方法，培养其探究能力和科学情操。
3．生产系统。
（1）教师活动：第一，设计下列问题让学生探究：
新制的氯水显（ ）色，说明氯水中有（ ）分子存在。向氯水中滴入几滴AgNO3溶液，立即有（ ）生成，说明氯水中有（ ）存在，蓝色石蕊试纸遇到氯水后，首先变红，但很快又褪色，这是因为（ ）。氯水经光照后，黄绿色逐渐消失，放出无色的（ ）气体，该反应的化学方程式是：（ ）。第二，让学生利用已掌握的知识展望设想：氯水、氯气在现实生活和未来生活中有什么用处？
（2）学生活动：让学生自己总结形成完整的知识网络，构建心目中的知识模块，让学生自己操作、展示自己的总结能力和探究能力，及运用知识解决问题的能力。让学生创造性设想和预见物质运用发展的前景。
（3）设计意图：培养学生的分析问题、解决问题的能力。培养学生创造性设想和科学的预见能力。
第二微循环
1．诱导系统。
（1）教师活动：氯水具有漂白性（其中HClO不稳定），但储存和运输不方便，应该怎样解决这一难题，请同学们参看课本内容提供的资料知识，设计方案，能生产出克服上述缺点的产品？
（2）学生活动：小组讨论、合作设计方案、深入探究。
（3）设计意图：激起学生探究欲望，并指明研究方向。
2．操作系统。
（1）教师活动：（教师总结板书，协助学生探究）
可能的方案：第一，用碱溶液吸收如NaOH。第二，用价廉Ca(OH)2吸收（让学生写出反应的方程式，并认真去记忆）。
（2）学生活动：学生讨论，自主探究，比较方案的优劣得出结论。
（3）设计意图：培养学生科学研究的方法。
3．生产系统。
（1）教师活动：（投影）第一，日常生活中保存漂白粉应注意哪些事项？第二，展望、联想氯气有怎样的用途？第三，让学生谈谈这一节课的重点以及如何去学习它。
（2）学生活动：学生根据漂白粉的性质，拓宽思路，自己解决问题，并创造性的设计在日常生活及工业上的运用。
（3）设计意图：让学生根据自己所学的知识解决问题。
（四）教学设计应注意的问题
1．诱导系统
诱导系统是全程教学的先导，涉及全程教学在三维度教学目标上的达成度，学
生能否进入开放的、自主择向的探究空间，首要因素要激活学生的思维,进入创造性探究的环境氛围，才能有效的进行探究活动。以教师创设的情境、浓烈的诱惑氛围和亲近感密不可分，因此教师在每节课的开始，应该深刻挖掘知识的精髓和蕴涵科学知识的逻辑序列、情感序列相融合的建构序列。设立新奇、诱惑、富具人文特点，融自然现象、生产问题、人文缩影、趣味实验、或课程内容再创性编排的逻辑序，使学生思维处于高度的激活境地，才能促使学生进入自主探究的序列。
这一过程，是以教师为主体、学生为辅助的探索式诱导过程，是在激活学生思维前的教师行为，这一“行为”是教师在课前精心准备的、挖掘教材课程内容的最近发展区设计的并能使学生进入自主探究的活动序列，是非常关键的教学情境。因此教师尤其要联系生活、生产实际、设计新奇的刺激性强的教学情境，同时要将教材设计成矛盾问题的链节源，在源头上激活学生思维，在学生思维被激活后，让学生顺着矛盾的序列、深入下去，步入迷宫，发挥创造性思维，才能促使学生自主探究，并将课堂推进。亦即教师要设计一个递进的思维主线，虽不限制学生的思维、给学生提供足够的活动空间，但不能放任自流，从而影响三维目标的最终达成度。例如，在钠极其化合物一节的教学中我是这样引入并设计矛盾发展主线的，在课堂教学一开始就提出：同学们见过保存在煤油中的金属吗？随即展示一瓶保存在煤油中的金属钠，让学生观察状态，同时切开钠，让观察内层的色泽，待学生认识物理性质之后，又提出为什么钠要保存在煤油中？让同学们猜想并假设，然后分成实验小组，让学生去实验探究，当学生发现了燃烧和水反应的新奇实验现象后，高兴的不亦乐呼！这样，给学生设计了要探究的内容和目标意向，促使学生去主动的探究，显然起到了诱导作用，从而实现课堂教学的顺利推进和教学目标的最终达成度。
2．操作系统
通过以上的诱导系统使学生顺利进入自主探究的序列，此时教师不能过多的干预、让学生扩充思路，去主动探索、主动发现并获得亲身的实践，通过实验并主动搜索信息，汇集信息，再结合同学间的配合，和讨论争议，获得最真切的感受，这样让学生自主建构，从感性上升到理性，使学生不仅充满着自己发现和建构知识的乐趣，而且也获取了探究科学知识的方法和科学知识的真谛，并使学生明确人类就是利用现有科学知识不断的探索未知世界，和不断的发展进步的，这也就是探究教学所要达到的目标。
操作系统是以学生为主体的自主探索和以教师导航为辅助的探究过程，是探究教学的中间环节，在此过程中，实现了师生角色的置换，使学生成了课堂的主人，教师成了服务者，教师以设计的问题模块为主线，在生长点的链节上起疏导作用，因此，在这一过程的教学中教师尤其要注重爆发情景，如学生的思维激活后，突然爆发了灵感，产生了新奇的想法，突然向教师发问或实验突然的出现意外现象，或产生了异想天开的思维奇迹，教师也不能先入为主，当然更不能熟视无睹，而应进行一定的导向，让学生去探究，使思维纵向深入，绝不能扼杀学生的思路和影响探究问题的积极性。
3．生产系统
如果说诱导系统是诱导学生生产，而操作系统是让学生学会知识的生产系统，那么生产系统就应让学生完全放开、是实现自主生产的过程，因在这个过程学生已经获得一些理性认识，他们个个都有了发言权，因此这一过程是知识巩固和深化及进一步的运用过程，教师应完全让位给学生，教师只作好旁观视听者、节目的主持者，一切的活动应完全让给学生操纵，如通过课堂上的探究，然后向全班汇报各小组的结果，展示课堂的讨论，这一切的是非曲直和认识的见解应完全让学生评判、去评价，无须教师表达自己的观点，甚至课堂最后的总结都让给学生，如钠的性质教学一节，当学生分小组、展开课堂探究实验总结性质，发现了钠能与非金属、水及一些化合物反应之后，教师问： “钠暴露在空气中，最终会生成什么物质？为此，又让同学展开讨论，终于得出了这样的变化认识：钠暴露在空气中会经过下述一系列的变化：
Na→ Na2O→NaOH →Na2CO3·10H2O→ Na2CO3 以上过程完全都是由学生完成的。当然课堂教学也不能在学生复杂思维的混乱中任其蔓延，虽然我们不能事先预定可能的教学活动过程和结果，但我们要有应对教学生成性的既定措施，教师要敏锐的观察和关注教学情境中学生的反应、需要尤其是预料之外的信息，敏感地觉察和预见学生发展具有的多种可能性，并将视为可利用的资源和学生必须满足的需要。教师必须要把此时的教学现状与某些标准（即预设的目标或过去的经验、或可能达到的水平）加以对照，以判断二者之间的差异，是否在正常范围之内，是否有利用价值，新信息是否可为教学服务，教师应立即采取导向行动措施，或迅急评价，并确定下一个循环的目标和方案，必要时教师需要重新开始整个决策过程，以进入下一个循环。教学过程的每一个环节都是下一个环节决策的依据，教师要通过教学现场的决策引导教学活动，确保教学的生成性是理性的而非随意的。
实践证明，新理念下的探究式教学方法，是从学生事事都探究的好奇天性出发，从化学学科发展的源由出发，在三维目标的框架下，根据课堂生成的特点，设立的教学模式和方法，它不仅能调动学生的积极性，而且尤其找到了适合学生探究的方法程序，在我校的课堂教学中大放异彩!不仅近几年高考成绩显著，而且尤其今年在高一年级集体的系统实践中，更是取得了令人可喜的成绩，在全区的统考中我校由第三层次的学校，一举成了全区第一名，受到了社会的广泛好评。所有这一切都得益于适合学生的教改实践，得益于新理念的发展指引和新的教学方法的改进。
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