探究學(xué)習(xí)即從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實社會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)生通過自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題、實驗、操作、調(diào)查、信息搜集與處理、表達與交流等探索活動,獲得知識與技能、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)過程。經(jīng)歷探究過程以獲得理智和情感體驗、建構(gòu)知識、掌握解決問題的方法,是探究學(xué)習(xí)要達到的三個目標(biāo)。開展探究學(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)者主動地參與課堂活動,積極性更容易被激發(fā),也能很有效的掌握所學(xué)的知識。探究活動的主題很多，模型便是其中一個方面。
一、分子模型探究模式
事物的模型是對事物的簡化模擬，人類認識知識可以借助模型加深對事物的理解。布魯納認為，在人類認知過程中，有三種表征系統(tǒng)在起作用，那就是“動作表征、肖像或映象表征和符號表征??即通過動作或行動、肖像或映象，以及各種符號來認識事物。這三種表征系統(tǒng)的相互作用，是認識生長或智慧生長的核心”（Bruner,1973）。這三種表征，具有抽象程度之別，一般由行動?形象?符號表征這樣一個認知過程發(fā)展，但并不是無嚴格意義上的先后順序之分。它們是相互作用的，科學(xué)合理的抽象符號表征，可以更真實形象地表征事物的特征，使動作表征的方向更明確，動作更符合實際而有成效。比如我們探討分子模型，它是認識化學(xué)宏觀物質(zhì)組成與微觀構(gòu)成的中介，人們可以通過情景創(chuàng)設(shè)，觀察宏觀物質(zhì)組成的具體模型，運用一定方法，展開心理運作表征，關(guān)注其某種外觀特征入手，提出“為什么具有這種特征？”探究的問題，在探究者已有知識基礎(chǔ)上，展開從宏觀物質(zhì)到微觀構(gòu)成的分析推演運作，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，進行實證性的操作表征，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，建構(gòu)物質(zhì)概念和原理。
二、探究活動過程
以C60分子結(jié)構(gòu)模型為例說明圖1分子模型的探究過程模式。
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)生仔細觀察模型表觀特征，用言語來描述感知現(xiàn)象，并自主聯(lián)系已有相關(guān)知識，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，輔以一個實物??足球作參照物，引導(dǎo)學(xué)生通過各種手段（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，在原有知識基礎(chǔ)上提出自己的疑問、想法或問題。
3對模型的探究
（1）觀察模型：引導(dǎo)學(xué)生從“整體?部分?整體”的方式來觀察模型有那些特點，首先認識事物整體結(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)分解為各個小單元來認識，如點、線、面的認識，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等原子團簇分子，何以具有特有的物理和化學(xué)性質(zhì)。
（2）提出問題：通過觀察、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電子，它是如何成鍵的？，模型中頂點意味著什么？有多少個面？多少單鍵和雙鍵？C60分子何以穩(wěn)定？等相關(guān)問題。
（3）分析推論：引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系原有知識，分析①碳原子是如何成鍵的？②每個碳原子擁有多少條C?C單鍵和多少條C=C雙鍵才能滿足碳原子的成鍵方式？畫出碳原子的成鍵方式圖。③每個碳C?C單鍵為幾個原子所擁有？計算C60分子中共有多少條C?C單鍵？同理計算每個碳C=C雙鍵為幾個原子所擁有？計算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，依據(jù)多面體的頂點數(shù)、面數(shù)、和棱邊數(shù)的關(guān)系遵循歐拉定理：頂點數(shù)+面數(shù)-棱邊數(shù)=2；則C60分子中有多少個五邊形、六邊形？
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