探究學(xué)習(xí)即從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)社會(huì)生活中選擇和確定研究主題,在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一種類似于學(xué)術(shù)(或科學(xué))研究的情境,學(xué)生通過(guò)自主、獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)、操作、調(diào)查、信息搜集與處理、表達(dá)與交流等探索活動(dòng),獲得知識(shí)與技能、發(fā)展情感與態(tài)度,特別是探索精神和創(chuàng)新能力的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)過(guò)程。經(jīng)歷探究過(guò)程以獲得理智和情感體驗(yàn)、建構(gòu)知識(shí)、掌握解決問(wèn)題的方法,是探究學(xué)習(xí)要達(dá)到的三個(gè)目標(biāo)。開(kāi)展探究學(xué)習(xí)十分有利于學(xué)生的思維發(fā)展,學(xué)生作為學(xué)習(xí)者主動(dòng)地參與課堂活動(dòng),積極性更容易被激發(fā),也能很有效的掌握所學(xué)的知識(shí)。探究活動(dòng)的主題很多，模型便是其中一個(gè)方面。

一、分子模型探究模式

事物的模型是對(duì)事物的簡(jiǎn)化模擬，人類認(rèn)識(shí)知識(shí)可以借助模型加深對(duì)事物的理解。布魯納認(rèn)為，在人類認(rèn)知過(guò)程中，有三種表征系統(tǒng)在起作用，那就是“動(dòng)作表征、肖像或映象表征和符號(hào)表征??即通過(guò)動(dòng)作或行動(dòng)、肖像或映象，以及各種符號(hào)來(lái)認(rèn)識(shí)事物。這三種表征系統(tǒng)的相互作用，是認(rèn)識(shí)生長(zhǎng)或智慧生長(zhǎng)的核心”（Bruner,1973）。這三種表征，具有抽象程度之別，一般由行動(dòng)?形象?符號(hào)表征這樣一個(gè)認(rèn)知過(guò)程發(fā)展，但并不是無(wú)嚴(yán)格意義上的先后順序之分。它們是相互作用的，科學(xué)合理的抽象符號(hào)表征，可以更真實(shí)形象地表征事物的特征，使動(dòng)作表征的方向更明確，動(dòng)作更符合實(shí)際而有成效。比如我們探討分子模型，它是認(rèn)識(shí)化學(xué)宏觀物質(zhì)組成與微觀構(gòu)成的中介，人們可以通過(guò)情景創(chuàng)設(shè)，觀察宏觀物質(zhì)組成的具體模型，運(yùn)用一定方法，展開(kāi)心理運(yùn)作表征，關(guān)注其某種外觀特征入手，提出“為什么具有這種特征？”探究的問(wèn)題，在探究者已有知識(shí)基礎(chǔ)上，展開(kāi)從宏觀物質(zhì)到微觀構(gòu)成的分析推演運(yùn)作，形成科學(xué)猜想或假設(shè)，然后，在目標(biāo)明確、方案具體情境下，進(jìn)行實(shí)證性的操作表征，這種宏觀與微觀相結(jié)合的思考，可以更本質(zhì)的探究和理解知識(shí)，建構(gòu)物質(zhì)概念和原理。

二、探究活動(dòng)過(guò)程

以C60分子結(jié)構(gòu)模型為例說(shuō)明圖1分子模型的探究過(guò)程模式。

1探究情景創(chuàng)設(shè)

向?qū)W生展示富勒烯C60分子結(jié)構(gòu)模型，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察模型表觀特征，用言語(yǔ)來(lái)描述感知現(xiàn)象，并自主聯(lián)系已有相關(guān)知識(shí)，如C的同素異形體??金剛石、石墨等的聯(lián)系。比較異同。

2以分子模型切入，尋找相關(guān)信息

以C60分子結(jié)構(gòu)模型為基點(diǎn)，輔以一個(gè)實(shí)物??足球作參照物，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)各種手段（如教材、科普讀物、教育電視節(jié)目、網(wǎng)絡(luò)資源等）尋找相關(guān)的信息。讓學(xué)生交流感受，在原有知識(shí)基礎(chǔ)上提出自己的疑問(wèn)、想法或問(wèn)題。

3對(duì)模型的探究

（1）觀察模型：引導(dǎo)學(xué)生從“整體?部分?整體”的方式來(lái)觀察模型有那些特點(diǎn)，首先認(rèn)識(shí)事物整體結(jié)構(gòu)框架，形似足球，但又不是足球的替代物，有哪些直接信息，是否有隱藏信息？其次分析模型的組成結(jié)構(gòu)，從方法上引導(dǎo)學(xué)生，將C60分子結(jié)構(gòu)分解為各個(gè)小單元來(lái)認(rèn)識(shí)，如點(diǎn)、線、面的認(rèn)識(shí)，它們之間是如何聯(lián)結(jié)的？了解這些單元，然后整合回歸到分子模型整體，以理解C60等原子團(tuán)簇分子，何以具有特有的物理和化學(xué)性質(zhì)。

（2）提出問(wèn)題：通過(guò)觀察、分析C60分子結(jié)構(gòu)模型，引導(dǎo)學(xué)生探討分子模型的變量參數(shù)，如碳原子最外層有四個(gè)電子，它是如何成鍵的？，模型中頂點(diǎn)意味著什么？有多少個(gè)面？多少單鍵和雙鍵？C60分子何以穩(wěn)定？等相關(guān)問(wèn)題。

（3）分析推論：引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系原有知識(shí)，分析①碳原子是如何成鍵的？②每個(gè)碳原子擁有多少條C?C單鍵和多少條C=C雙鍵才能滿足碳原子的成鍵方式？畫(huà)出碳原子的成鍵方式圖。③每個(gè)碳C?C單鍵為幾個(gè)原子所擁有？計(jì)算C60分子中共有多少條C?C單鍵？同理計(jì)算每個(gè)碳C=C雙鍵為幾個(gè)原子所擁有？計(jì)算C60分子中共有多少條C=C雙鍵？④基于C60分子中只含有五邊形、六邊形的事實(shí)，依據(jù)多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)、和棱邊數(shù)的關(guān)系遵循歐拉定理：頂點(diǎn)數(shù)+面數(shù)-棱邊數(shù)=2；則C60分子中有多少個(gè)五邊形、六邊形？

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