淺談探究性實驗教學設計

林洪昌

摘要：在如今的初中、高中化學教材中所涉及的實驗絕大多數是屬于驗證性實驗，本文就針對驗證性實驗的局限，充分闡述了探究性實驗的教學價值和教學思路。結合實例研究了探究性實驗教學的兩類活動方式，并對實施結果給出了初步的評價，為化學教學中以實驗為載體培養學生的創新能力提供了可行的方法和程序。

關鍵詞：實驗教學；探究性實驗；教學設計；創新

化學是以實驗為基礎的科學。新的《普通高中化學課程標準》指出：“以實驗為基礎是化學學科的重要特征之一。化學實驗對全面提高學生的科學素養有著極為重要的作用?；瘜W實驗有助于激發學生學習化學的興趣，創設生動活潑的教學情景，幫助學生理解和掌握化學知識和技能，啟迪學生的科學思維，訓練學生的科學方法，培養學生的科學態度和價值觀。”由此我們可以說實驗教學是化學教育的一種最有效的教學方法之一。近年來我以實驗為突破口。嘗試了開放性的探究教學模式，取得了較為明顯的效果。

1探究性實驗教學的基本思路

探索性實驗教學是在教師引導下。學生以新知識的探索者和發現者的身份，運用已學過的知識和技能，通過實驗獲取新知識的一種教學模式。

強調教學的探究性是針對傳統的注入式教學而言的。以下我從多方面對傳統的驗證性實驗與探究性實驗的差異進行比較(見表1)。

說明：概念泛指實驗結論，數據泛指實驗獲取的各種信息。由上表可知。探究性實驗在極大程度上調動了學生的主體參與，這改變了我們往常的以教師演示、教師講解、學生驗證為主的實驗教學模式。

2探究性實驗教學的活動方式

探究性實驗教學按其適用的場合和活動方式可分為兩類：一是以師生協同、邊講邊實驗為主：二是以學生實踐為主的綜合性研究課題。下面對這兩類實驗教學的活動方式作具體的討論。

2.1第一類探究性實驗

第一類探究性實驗可依據教學內容，對演示實驗進行整合或更新，其基本結構為：

引發問題一提出假說一實驗探究一總結規律一遷移創新

2.1.1引出問題，明確目標。教師根據教學內容和教學目標、要求，從教材或生產生活實踐中提出一些富有啟發性的問題，設計一些富有探索性的實驗。使學生明確學習目標。

2.1.2提出假設，合理推測。提出問題后。引起學生的好奇、懷疑、困惑和矛盾，促使學生積極思考、查閱資料、構思實驗，提出某種假設，作出操作上、現象上、結論上的某些預測。

2.1.3設計實驗，觀察現象。在教師的指導下，學生設計可能的實驗方案，組合實驗儀器，邊操作邊記錄現象和數據。直接掌握感性材料。

2.1.4探討規律，作出結論。學生根據實驗事實進行討論、爭辯、揭示產生現象的原因。教師的適時點撥把探究目標引向深入。學生通過一系列的思維活動，概括得出適當的結論。

2.1.5鞏固開拓，遷移發展。面對新的問題。學生能準確運用剛學到的知識解決實際問題，教師及時給予指導和評價，使用學的新知識得以鞏固提高，遷移發展。

這類探究性實驗教學的基本要求是：以問題為基礎，依循“問題一假設一實驗一觀察一分析、綜合一結論”的思路貫串始終。教師要根據教學重點設計實驗，提出富有啟發性的問題，引導學生積極思維(如示例1)。

探究性實驗教學片斷示例I：Cl₂與H₂O的反應

問題：Cl₂溶于水形成氯水，氯水的主要成分是什么?

學生探究過程：請同學們研究氯水的性質，推測可能的化學反應和存在微粒。

(1)觀察氯水的顏色。

推測l：氯水中含有Cl₂分子。

實驗：將氯水滴入淀粉KI溶液中，出現特殊的藍色。(教師提示：有12析出)

(2)用pH試紙或藍色石蕊試紙測氯水的酸堿性。

推測2：氯水呈酸性，可能有鹽酸生成。

實驗：在氯水中滴加AgNO₃溶液，析出白色沉淀。再滴人數滴稀HNO₃。白色沉淀不溶解。

(3)發現藍色石蕊試紙在氯水中先變紅后變白。

推測3：氯水可能有漂白作用。

實驗：a將紅色布條投入干燥的Cl₂中，無明顯變化：氯水滴在紅色布條上，布條褪色；

b將氯水慢慢滴人少量含酚酞的NaOH溶液中至pH≤7。溶液褪色；上述溶液中返滴NaOH至過量，溶液不變紅。

(4)日光照射盛滿氯水的倒置的圓底燒瓶，有氣體生成。

推測4：HCIO在光照條件下分解，放出難溶于水的O₂。

實驗：取漂白粉[ca(CLO)₂]或其它次氯酸鹽適量，加稀鹽酸，生成HCIO溶液。繼而做光照實驗，與氯水比較。氯水加入NaOH溶液，做漂白性試驗。

結論：氯水中含Cl₂分子，具有氧化性；Cl₂溶于水發生化學反應：O₂+H₂＝＝HCI+HCIO，干燥的Cl₂沒有漂白性。氯水中存在著強氧化性的HCIO分子，使之表現出不可逆的漂白作用。

總之。上述表征的教學過程。是學生圍繞“氯水的組成及性質”這個主題設計并實施的一種方案。學生結合實驗對各種推測作進一步的探索，最終獲得有關Cl₂與H₂O反應的化學知識和探索知識過程的方法訓練。

2.2第二類探究性實驗

第二類探究性實驗融合化學知識、技能和方法，表現出一定的新穎性、綜合性和開放性，可作為優等生課外活動的素材。

第二類實驗的一般結構是：明確探究課題——查閱文獻資料——設計實驗方案——觀察實驗現象——提出假設或推測——總結實驗成果——提煉方法規律，在教學中選擇一些有研究價值的專題設置成實驗情境。學生通過設計實驗方案，探索解決問題的途徑，分步實驗、局部推測，最終獲得比較準確的結論。在實驗探究過程中，學生面臨矛盾和困惑，要求他們去收集有關的信息，創造性地加工信息，分析矛盾，解決矛盾。這是對學生智力因素和非智力因素的雙重考驗。

探究性實驗教學片斷示例Ⅱ：濃硫酸和稀硫酸的鑒別

問題：請用幾種(要求不少于10種)不同的方法，一次鑒別濃硫酸和稀硫酸。

結論：以兩者的物理性質和化學性質為基點求異探索，可設計出多種簡潔明晰、易于操作的鑒別濃硫酸和稀硫酸的實驗方案。

探究性實驗是學生走出書本和狹隘課堂的一條極好的途徑。傳統的教學模式：教師講，學生記，大量的化學習題依賴于知識的演繹，很大程度上忽視了化學現象的復雜性。結論偏離實際。3結語

探究性實驗不僅是實驗操作方式上的改變，更重要的是從鼓勵參與、強調過程、突出開放的教學情境中，促使學生積極融入。主動探究，聯系實際解決問題，幫助學生走出封閉的教室。在實踐中形成科學的世界觀和人生觀。這是化學教學中實施素質教育和培養學生可持續性學習能力的一項有益的嘗試，也是當前提倡的學科教學中實施創新教育的一種可行的途徑，值得重視。

參考文獻

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(責任編輯：陳婉玉)