新課程背景下對實驗探究有效性的思考

劉松

摘要：新一輪的課程改革倡導學生自主探究，提倡學生進行有效的實驗探究，使學生從被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而有效地培養學生科學探究能力。本文結合自己的教學實踐，提出對實驗探究有效性的幾點思考。

關鍵詞：課程改革；實驗探究；有效性

文章編號：1008-0546（201１）０５-00８２-0２中圖分類號：G63２.４１文獻標識碼：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１１．０５．０３７

新一輪的課程改革打破了傳統實驗教學模式，積極倡導學生進行有效的實驗探究。旨在通過改革，引起學生的學習興趣，激起學生的學習欲望，將學生的學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而有效地培養學生科學探究能力，促進學生自主的發展，為學生的終身學習打好基礎。

隨著課程改革的不斷深入，教師對實驗探究教學的熱情日益高漲，如對照步驟實驗向設計實驗轉變，驗證性實驗向探究性實驗轉變，實驗習題向實驗探究轉變。在實驗探究教學蓬勃發展的同時也有一些隱憂。有的教師在實施實驗探究教學中，由于對實驗探究的過程及本質的理解不到位，致使探究效率低下，失去了實驗教學應有的活力。主要表現在：沒有很好的創設探究情景；學生被教師牽著走“探究”之路；探究之后，沒有留下足夠的時間讓學生充分反思和感悟，體驗探究的過程和方法。那么，如何切實提高實驗探究的有效性呢？我覺得需要抓住以下幾個關鍵點。

一、尊重學生的主體地位是實施有效探究的立足點

尊重學生的主體地位是實施有效探究的立足之本。學生是學習的主體，只有學生真正參與到化學實驗探究中去，實驗探究才有意義。因此，在化學實驗探究時，教師要尊重學生的主體地位，注重培養學生的主體意識，讓學生成為學習的真正主人，而非簡單的“認知體”。

１．轉變觀念

目前，有些教師在實施實驗探究時，怕學生掌握的知識有限，怕學生的思維能力不足，怕學生動手能力不行。因此，在探究前，把探究的實驗目的、實驗儀器、實驗方法，甚至是實驗結論先跟學生講清，然后再讓學生“探究”。這種探究學生只是做了教師的“傀儡”，進行的是偽探究，要提高實驗探究的有效性，教師應切實轉變觀念，讓學生真正參與到實驗探究中去。

２．創設情景

情景創設的有效與否，關系到能否將學生的視力“聚焦”，能否將學生的思維“聚變”，直接影響到學生對課堂所學內容的興趣和后續學習的動力。教師要創設實驗探究情景，使學生處于一種急切想要解決所面臨的疑難問題的心理困境中，由此引發學生的認知沖突，產生強烈的探究愿望，為實施高效的實驗探究打下良好的基礎。

３．關注過程

由于實驗探究需要的時間花時往往較長，學生探究的自由度較大。教師在放手讓學生探究時，要能按耐得住。不要頻繁地提示，這兒有個“坑”，那兒有個“洼”；應該“這樣”，不要“那樣”，生怕學生“掉進去”。這樣反而“好心呵護辦壞事”，每每到“關鍵之處”，教師“閃亮登場”，無形中替代了學生的自主思考，扼殺了學生多種發展的可能性。例如，在金屬鋁和硫酸銅溶液反應的探究實驗中，不少教師會提醒學生用砂紙把鋁條表面打磨光亮。這不就抹殺了學生感知金屬鋁表面會形成致密氧化膜的絕好機會嗎？因此，凡是學生能探究的決不能替代，凡是學生能夠思考的決不暗示。

二、從學生的“最近發展區”入手是實施有效探究的著力點

從學生的“最近發展區”入手為實現有效探究的提供了抓手。實現有效的實驗探究要求教師重視并研究學生的“最近發展區”，充分考慮學生現有的知識儲備情況、學習水平和能力以及認知特點。從學生的“最近發展區”入手，引導學生突破難點、重點，實現有效探究。

１． 分析學生，確定“最近發展區”

要確定學生的“最近發展區”，就得確定他們現有發展水平和潛在發展水平。教師要分析各層次學生的現有知識水平，找出其共同性和差異性，分析他們對將要學習的新知識在知識水平、思維能力上還存在的困難及程度，從而確定其“最近發展區”。

例如：０７年淮安市中考題（有刪減）：牙膏是日常生活中的必需品，它通常由磨擦劑、發泡劑、粘合劑等組成。磨擦劑是牙膏的主要成分，約占牙膏質量的一半以上。為了測定一種以碳酸鈣為磨擦劑的牙膏中碳酸鈣的含量，同學們根據碳酸鈣的性質設計了以下三種不同的方案（除碳酸鈣外，這種牙膏中的其他物質不與鹽酸反應生成氣體，且均溶于水）。（本實驗探究用于十一單元生活中常見的鹽復習）

通過分析可以得出學生對解決這類問題應具有的知識水平及能力基礎，從而確定其現有發展水平。

⑴物質性質：酸（主要是ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４）與碳酸鹽（主要是ＣａＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＨＣＯ３等）的反應。

⑵實驗能力：過濾操作；ＣＯ２的制法、吸收及組合實驗裝置。

⑶思維能力：主要是將上述兩方面知識進行綜合分析的能力，發散、推理能力。

教師要根據教學經驗，分析各層次學生的思維特點，了解學生思維起點的高低、節奏的快慢、跨度的大小，分析思維障礙的成因及解決的方法，從而確定學生思維的“最近發展區”。

２．搭建“腳手架”，發展“最近發展區”

在確定了“最近發展區”以后，如何把學生的思維引進“最近發展區”并充分利用“最近發展區”使學生“跳一跳才能摘到果子”呢？這還得從學生的原有知識入手。當然，從原有知識入手，并不僅是對原有知識的簡單復習，而是要對原有知識進行綜合分析，弄清其相互聯系，搭建“腳手架”，架起一條通向新知識的“橋”。

結合例題可用“追根溯源”式提出問題：

⑴起點問題：磨擦劑為ＣａＣＯ３，如何測量某混合物中碳酸鹽的質量？

生：可用過濾稱量法。將一定量的牙膏放入水中充分攪拌，然后進行過濾、洗滌、干燥等操作，稱量出不溶物的質量，再計算出碳酸鈣的質量分數。

⑵追問：ＣａＣＯ３有何性質？

生：與酸反應。

⑶追問：因為ＣＯ２是氣體，不能直接稱量，那么如何測其質量呢？

①生：將ＣＯ２氣體用氫氧化鈉固體或堿石灰等吸收，增加的質量即ＣＯ２質量。（吸收增重法）

②生：因為生成的ＣＯ２逸出后，反應裝置的質量必減少，減少的質量就是ＣＯ２的質量。（逸出減重法）

③生：測出ＣＯ２的體積，根據密度即可求出其質量。（測體積法）

⑷追問：如何測ＣＯ２體積呢？

生：排水量氣法。

通過搭建“腳手架”，一步步將學生思維引入“最近發展區”，并歸納出“碳酸鈣含量測定”的原理：

在分析了測定原理后，可使學生明白原理，避免探究的盲目性，實施有效，有序探究。

三、把握探究的度是實施有效探究的關注點

把握好實驗探究的廣度和深度是有效探究的關注點。在進行實驗探究時，是否任何一個探究都一定要由學生獨立完成，都一定要完整，即包括探究的各個要素。實驗探究是否是挖掘的越深越好，這就是探究度問題。實現有效的實驗探究，需要教師根據探究的難度、探究的時間、探究的要素，把握好探究的“度”。

１．定向探究與自由探究相結合

定向探究是學生在教師提供大量的指導和幫助下完成的探究。對于探究難度較大，探究自由度過廣的實驗，為了避免探究的盲目性，實現有序、高效探究，往往使用定向探究。教師給予學生一定的指導，幫助學生搭建“腳手架”，實現有效探究。例如：上面例題（０７年淮安市中考題），由于該題難度較大，探究自由度較廣，為了避免學生盲目探究，防止探究“擱淺”，提高探究的有效性，筆者在實際教學時采取了定向探究。

自由探究是指學生開展探究學習時，極少得到教師的指導和幫助，自己獨立完成。探究難度越小，探究自由度越小的實驗，教師的指導就相應越少，甚至可以不指導。教師在探究活動中擔任的角色只是輔助者和組織者。讓學生自由探究中，自主學習能力、動手能力、科學探究能力得到全面的發展。

因此，在實驗探究時，需根據探究實驗的難度和自由度，以及學生的實際情況，靈活應用定向探究與自由探究，實施有效探究。

２．整體探究和局部探究相結合

整體探究是指學生親歷的探究過程包含了科學探究的各個要素。整體探究能夠使學生比較完整地認識科學探究過程的全貌，比較全面地培養學生進行科學探究所需要的各種能力。筆者認為，由于整體探究用時較多，每個學期可結合一些典型的化學實驗，安排１～２次相對完整的探究活動，以提升學生的科學探究能力。

在日常的教學中，學生大量接觸的是局部探究，即探究的部分環節。這些探究活動有的只是完整探究教學中的某一小問題的探究，有的只涉及問題的提出，有的則只是建立科學的假說，有的只是設計實驗方案，有的只是對信息的解讀或問題的討論。在實驗探究時，教師不需要拘泥于一節課上體現了多少探究要素和多高的探究度，需要的是從整體的角度制訂一個以探究為基礎的教學方案，循序漸進地有的放矢地培養學生的科學探究能力。

四、重視動態生成是實施有效探究的增長點

在新課程背景下的實驗探究，學生的主體地位更突出了，留給學生的“自由”發揮的空間也更大了，探究過程中出現“意外”就更多了，教師是否能夠處理好預設和生成的關系，設身處地的與學生一起經歷探究之旅，就成為探究教學有效性的衡量標準之一和有效探究的增長點。實驗探究過程中，教師要重視各種形式的教學信息的反饋并進行適時動態調控，就能使把一些看似的負面因素，轉化為教學資源，使課堂教學收到異想不到的效果，最終達到課堂教學優化的目的。蘇霍姆林斯基說過，教育的技巧并不在于能預見到課堂的所有細節，而是在于能夠根據具體的情況，巧妙的在學生不知不覺中做出變動。

例如，在酸和堿之間能發生什么反應的實驗探究時，有個小組只是把硫酸逐滴加入氫氧化鈉中，未見明顯化學現象，從而質疑酸和堿之間能否發生化學反應。“沒有明顯現象就能說明沒反應嗎？酸和堿之間能否發生化學反應，你們有辦法證明嗎？”我反問，并要求該小組討論。同學們很快想到了用酸堿指示劑的方法。“在試管中加入一定量的氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，再慢慢滴入稀鹽酸，如果由紅色變為無色，說明反應了。”“可以在剛才漏加指示劑的溶液中，再補滴酚酞，如果不變色，說明反應了。”“可以加金屬鐵，看是否有氣泡。”……同學們想出的方法超出我的預計。

實驗探究的過程充滿著不確定性和不唯一性，實際探究過程需要反復的假設、實驗、思考，需要師生間的相互溝通和合作交流。教師應該重視學生的質疑，提供給學生充分猜測、想象、表達、探究和討論的機會。有時甚至課堂上無法完成既定的教學內容，仍然要保證探究過程的嚴謹性和科學性，保證探究結果的合理性和深刻性，促使學生在更大范圍內進行個性化的思考和探索，使課堂始終處于學生的動態生成之中。

結語

總之，實驗探究的有效性不僅需要教師切實改變教學觀念，研究學生的“最近發展區”，還要重視學生的反饋，把握探究的度。作為一名一線教師，應善于激發學生心靈深處強烈的探究欲望，讓探究性的課堂充滿探究的樂趣，讓探究過程迸發出智慧的火花，讓實驗探究少一點形式，多一點實效。

參考文獻

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