中學化學探究性實驗教學淺探

摘 要: 化學探究性實驗教學是指導學生進行探究性學習最有效的教學方法。本文探討了探究性實驗教學的基本特點、模式，以及實施化學探究性實驗教學應注意的一些問題。

關鍵詞: 化學探究性實驗教學 特點 模式 案例

長期以來，我國學生學習的主要模式是“講解—接受”模式，在課堂上教師講解知識點，學生被動地接受。這種教學模式很大程度上限制了學生創造性思維的發展，剝奪了學生自己探索、發現問題并提出不同見解的機會。然而，當前基礎教育課程改革的一個重要目標，就是要改變我國目前科學教育中普遍存在的學生被動接受的學習方式，倡導學生主動參與、體驗的探究性學習。化學實驗教學能夠激發學生的創新欲望和興趣，發揮學生的積極性和主動性，加深和理解、鞏固化學基礎知識，促進學生學習方式的轉變，為學生的終身學習和未來發展打下堅實的基礎。化學探究性實驗更是體現探究性學習精髓的一種有效途徑。因此，探究性實驗是進行化學探究式學習的主要方式，其地位和作用是其他任何形式和方法無法替代的。

1.化學探究性實驗的基本特點

(1)探究性。

探究是人類認識世界的一種最基本的方式，人類正是在對未知事物的不斷求索中獲得不斷的進步和發展，學生的認識盡管與人類的認識過程在認識對象、認識條件和認識方法上有差別，但我們可讓學生通過“提出問題—猜想與假設—設計實驗—分析現象—得出結論”的探究過程中，了解科學研究的一般過程，掌握基本的科學方法。

(2)自主性。

探究性實驗是以學生的直接經驗為基礎而實施的，在選擇和探求問題的過程中，學生可以依據自己的興趣、愛好、特長等去參與活動，在此過程中，他們始終處于緊張、積極、活躍、興奮的狀態。

(3)過程性。

與驗證性實驗重視獲取知識的目標不同，探究性實驗是注重過程性。它注重實驗過程中學生的思維方式、個人體驗及對信息的處理和整合，注重培養學生的學習能力和研究能力。

(4)學會學習。

學會學習是現代學習的一種新觀念。探究性實驗的顯著特點之一，就是要求學生逐步進入“會學”的境界，它使學生通過設計、動手、觀察、總結、交流而體會學習的價值，使之思維領域不斷擴大，開發出創新的潛力。

2.化學探究性實驗教學的基本模式

探究性實驗按學生的主體活動程度可分為引導探究和開放探究兩種模式。它的一般過程是:提出問題→猜想與假設→設計實驗方案→探究實驗，收集證據→解釋與結論→表達與交流。

(1)提出問題。

從日常現象或學習中，經過老師或同學的啟發，或獨立地發現一些有探究價值的化學實驗問題，并且能夠清楚地表達出來。所涉及的科學方法一般有觀察、閱讀、調查、表達等。

(2)猜想與假設。

搜索原有知識經驗，形成對實驗問題情境及其內部關系的初步理解，建立起關于問題的猜想和假設，這是一個動腦筋的過程，猜想必須符合邏輯，同時又能有所創新和突破，而且要有對猜想和假設作初步論證的意識。所運用的科學方法有預測、推理，形成假設。

(3)設計實驗方案。

能針對探究的實驗目的和條件，提出實驗活動方案，設計具體的探究實驗活動的步驟，考慮特定的實驗條件對實驗的影響，所涉及的科學方法是變量控制。

(4)探究實驗，收集證據。

積極參與、完成化學實驗操作，通過觀察、實驗、調查、查閱資料等收集資料證據，同時在實驗過程中注意觀察和思考的結合，不斷發現新問題和解決新問題。涉及的科學方法有實驗、觀察、測量、記錄、數據處理。

(5)解釋與結論。

將收集的事實與證據和所學知識建立聯系，從信息材料和事實出發，按照一定的理論邏輯方法來推理變量之間的關系，經過加工與整理，對假設做出判斷，得到結論。涉及分類、科學抽象、模型化、圖表化的科學方法。

(6)表達與交流。

用口頭、書面、模型等形式明確表達探究實驗的過程、活動與結果，發表自己的觀點，傾聽他人的意見，吸收他人對探究過程的有益提示，分析他人對探究結論的有益質詢，認識到表達與交流對探究活動的重大意義。

3.化學探究性實驗教學案例

在化學教學中的實驗探究環節，教師需要精心設計問題，激發起學生對所解決問題的探究欲望，產生探究的動機，同時引導學生明確實驗探究的目的，避免活動的盲目性。

現以“濃度、溫度對化學平衡移動的影響”一節課為例，我在教學引入環節利用以下演示實驗，設計一個局部的探究性問題，有較好的收效。教學程序如下:

向盛有5ml 0.01mol·L-1的FeCl溶液的試管中滴入幾滴0.03 mol·L-1的KSCN溶液。請學生說出在Fe3-+3SCN-?葑Fe(SCN)中，當達到化學平衡時，有些什么特點?(根據實驗現象，你想到了什么?得出了什么結論?這樣可以激發起學生的已有認識，即對可逆反應和化學平衡知識的回憶)。

(1)提出問題:當向上述平衡混合物中，加入飽和FeCl溶液時，可能會出現什么現象?

(2)假設與猜想:(可以追問，作出這樣的假設的依據是什么?學生會有怎樣的回答呢?學生能否想到加入飽和FeCl溶液后，Fe3-濃度增大了，利用所學知識，可知正反應速率增大了，此時，正反應速率與逆反應速率不再相等，反應已不再處于平衡狀態。如果學生不能達到上述水平，教師應該提供適度的知識支持)。

(3)實驗驗證:演示向上述試管中再次加入幾滴飽和FeCl溶液，觀察現象是否和猜想的一致。

(4)解釋與結論:濃度的變化可能引起正逆反應速率不再相等，最終建立新的化學平衡。然后，我和學生一起梳理認識，明確濃度改變，平衡移動規律。

(5)新的問題:還有哪些因素可能引起化學平衡的移動?(學生如果能夠主動提出這些問題當然好，教師可以順勢組織下面的教學活動;如果不能提出問題，教師可以啟發學生思考影響化學反應速率的因素有哪些，或以探究預備中的知識提供支持)。讓學生自己設計并完成探究實驗，在此基礎上，我帶領學生研究溫度改變，平衡的移動規律，得出相關的結論，并且明確研究的大體思路和實驗證據。最后，讓學生自己研究壓強改變，平衡如何移動?讓學生提出假設，說明假設的依據，并且讓學生設計實驗方案，尋找實驗的證據。

4.實施化學探究性實驗教學應注意以下問題

(1)確定好探究問題。

提出新的問題、新的可能性，從新的解度去看舊的問題，需要有創造性的想象力。化學實驗探究問題是實驗探究的目標，規定了探究的方向和內容，是進行實驗探究的首要步驟。確定探究問題應遵循以下原則: ①問題的設計宜小不宜大; ②問題的應答域要明確具體; ③問題的解決要有可行性 ;④問題的表述要互相匹配。

(2)精心設計探究性實驗。

探究性實驗設計是教師對所提出的問題在課堂結構上進行的總體規劃過程，或者是學生根據自己所學的化學知識和技能，獨立地或在教師的啟發指導下，靈活并創造性地對所提出的問題制定解決方案。

(3)注意探究性實驗的條件。

實施探究性實驗，有利于提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。探究性實驗要考慮三個條件:①內容難易適中;②學生對進行探究性實驗已有準備;③教師有充裕時間組織學生實施探究性實驗。

(4)指導學生探究方法。

為了順利實施探究教學形式，教師應對學生進行一些科學探究方法的指導，如在課堂教學中，多采用啟發探究的教學模式，培養學生探究興趣，組織化學興趣小組，模擬科學家進行實驗探究的情境，對學生進行科學探究方法的訓練，等等，使學生在實驗過程中避免失誤，提高學習效率。

在化學教學過程中，教師實施探究性實驗教學，可為學生構建開放的學習環境，提供多渠道獲取知識的途徑，并將所學到的知識加以綜合運用，培養學生積極的學習態度，使學生的聰明才智得到充分的發揮。在探究性實驗過程中，學生能圍繞需要解決的實驗問題，自主地發現問題和提出問題，并親自設計解決問題的實驗方案，自主得出實驗結論，保持和增加對生活和自然界中化學現象的好奇心和探究欲，增強學習化學的興趣。

參考文獻:

[1]靳玉樂.探究教學的學習與輔導[M].北京:中國人事出版社，2004.

[2]熊言林.探索性化學實驗的設計原則、內容及其教學模式[J].化學教育，2002，(4).

[3]劉霖.設疑式教學與問題意識的培養[J].化學教學，2003，(7).

[4]李輝明.一堂實驗探究式創新課[J].化學教學，2004，(1).