利用高中化學實驗培養學生探究能力

摘要 結合多年教學實踐，提出在化學實驗教學中應該采取的培養學生探究能力的途徑，并談了幾點體會。途徑為：改演示實驗為邊講邊實驗；擴充分組實驗；擴充課外實驗；開展實驗教學競賽。

關鍵詞 化學實驗教學；探究能力；新課程標準

新課程標準的核心理念是為了學生的一切發展，其關鍵在于培養學生的探究能力。對化學學科來說，化學實驗是其重要的組成部分，因此在化學教學過程中特別注重實驗探究的功能，通過實驗探究教學，培養學生的探究能力。但是目前仍在沿用老教材，其特點是過度突出學科中心、專業范圍過窄、忽視人文精神、忽視科學態度和科學方法的培養，這一切尚不能完全適應目前提出的新的教育理念。

筆者歸納出現行的人教版的教材中的實驗可以分為以下幾個類型：演示實驗、學生分組實驗、課外小實驗、選做實驗。高中化學現行教材絕大部分是教師演示實驗，占高中化學實驗的75.9%，學生親自參與動手的實驗極少，即邊講邊實驗、學生分組實驗、課外小實驗的總數占高中化學實驗的1/4還不到。面對這些數據，試想：學生根本沒有充分動手的機會，如何發現實際問題？怎么提高探究能力，培養創新精神呢？所以教師有必要在自己的教學中，特別是在化學實驗教學中探索出一條“培養探究能力，實現自主發展”的道路。筆者結合多年教學實踐，探討如何利用高中化學實驗培養學生探究能力。

1 利用高中化學實驗培養學生探究能力的途徑

1.1 改演示實驗為邊講邊實驗

1）兩種實驗方式的比較。演示實驗的主要特點是在課堂上結合傳授知識與技能，由教師表演的實驗類型。它的主要作用是通過教師演示，把要研究的現象展示在學生面前，并引導學生觀察與思考，結合講解，得出結論。但是，由于演示實驗習慣上都是由教師在講臺上做給學生看的，學生通常都沒有動手的份，由此導致學生動手操作機會顯著減少，動手能力普遍不高。為了讓學生有更多的機會動手操作，宏觀上就要求教師必須對通常意義上的演示實驗施行必要的改進。具體說，就是把一些演示實驗改為邊講邊實驗。從原則上講，凡是那些操作不過于繁瑣，裝置不過于復雜，安全性比較大的演示實驗，只要實驗室條件允許，均可改為邊講邊實驗，譬如高一的“鈉與水的反應”“配制一定濃度的溶液”等實驗；高二的“外界條件對化學平衡移動的影響”“鹽類的水解”“原電池的原理”“鋁及其化合物的性質”“葡萄糖的性質”等實驗；高三的“未知藥品的鑒定”等實驗。教師應該掌握學生的學習心理，根據學生已有的認知結構，有目的、有計劃地把它設計成探究性實驗，在課堂中應用引導——探究教學模式，優化課堂教學。

2）實施的方法和內容。在實驗教學中，改實驗的“驗證性”為“探究性”的一般順序為：實驗——觀察——提出問題——討論——分析比較——結論。

3）實施的效果分析。改演示實驗為邊講邊實驗，其優越性是很明顯的。一是有利于增加學生學習化學的濃厚興趣，調動學生的學習積極性。在上課的過程中，不少學生提出許多富有創意的實驗方法，而且未知結論的探究性實驗滿足了高中階段學生有強烈好奇心的心理需求。二是有利于發展學生的智力，培養探究能力。學生在教師的指導下，獨立進行化學實驗操作，仔細觀察各種實驗現象，并將所獲得的感性材料，經過比較、分析、概括、綜合等一系列思維活動，上升為理性的化學概念和原理。三是有利于培養學生的科學態度和科學方法。實驗前，學生不知道實驗現象和結果，這就要求學生確定實驗現象和結果，這就要求學生確定實驗方案，認真正確地操作，細致入微地觀察，并要實事求是地做好記錄，作出科學合理的解釋，獲得正確的結論。一旦發現有錯，就要尋找整個探究過程中各個環節的失誤，這不僅培養學生棄誤擇真的科學態度和科學方法，并能優化學生的心理品質。四是有利于鞏固學生的化學知識。學生動手實驗與演示實驗相比，具有明顯的獨立性、自主性、創造性等特征。因此，學生所獲得的化學知識更深刻、更鮮明、更牢固。

1.2 擴充分組實驗

1）分組實驗特點。這種實驗方式是由“學生實驗”演變而來，其特點是在教師安排下，用整節課的時間，讓學生在實驗室進行嚴格的分組實驗，所以也叫實驗課。以前做這類實驗學生多數處于被動的地位，按部就班，多是把書中的答案寫在實驗手冊上，從未體驗過“發現”的喜悅，扼殺了學生的創造才能。筆者認為傳統的學生分組實驗，范圍過于狹窄，可以擴充它的概念：不需要給出實驗藥品、操作步驟、報告形式，只要能充分反映出學生在研究過程中的設計思想、收獲體會、對待科學的情感態度以及思維能力和實驗技能等的提高，就達到分組實驗的目的。學生不僅是研究學習的主人，也可以是評價自己學習情況的主人。

2）實施的步驟：提出問題——設計研究方案——個體探索研究——集體討論小結——完成實驗報告——做出評價。

3）實施的效果。一是大大激活學生的創新思維。傳統的實驗課堂上，教師教導學生更多的是如何按照書本中的實驗步驟做實驗，實驗結果學生早已知道，因此造成許多學生的依賴心理，這種方法抑制了學生的想象力。二是可以促使學生學會合作，學會負責。分組實驗要求學生相互協作，共同完成實驗目標。在整個學習過程中培養自主學習、團隊合作的精神。

1.3 擴充課外實驗

1）課外實驗的特點。傳統意義上的課外實驗是指在教師指導下，學生利用課外時間，用一些簡單易找的器材，獨立完成的一種教學實驗。教師一般不做現場指導，學生自己設計、尋找器材，制作、操作并得出結論。這對學生是一種很好的鍛煉，能開發學生的智力，提高學生的學習興趣及聯系實際的能力。但是，教材中此類實驗還太少。筆者認為可以通過幾個方法來拓展：開展課外興趣小組活動；開放實驗室；開展校外（家庭）實驗。

2）實施的步驟：提出問題——設計研究方案——個體探索研究——集體討論小結——完成實驗報告——做出評價。

3）實施的效果。一是激發學生的學習興趣。家庭小實驗貼近生活，趣味性強，深受學生的歡迎，學生實驗的積極性很高，自覺形成一種強烈的成功欲望，這種欲望進一步激發了他們的學習熱情，促使他們積極地學習和探究。二是培養了學生的思維能力、探究能力、創造能力。家庭小實驗是由學生獨立完成的實驗，學生要想圓滿完成任務，就必須要有積極探究、鍥而不舍的精神，在實踐中鍛煉學生的思維能力和探究能力。三是推動課堂教學改革。教師從家庭小實驗的成果中真正發現學生中潛在的巨大能量，轉變思想，更新觀念，提高認識。

1.4 開展實驗教學競賽

現在各種實驗器材都比較容易收集，取材更加方便，可以在學生中開展一些實驗教具、小創造發明的比賽，這樣通過參賽，可以培養學生的各種能力。

2 實施的調查結果與分析

那么各種實驗類型對培養學生的能力有哪些影響呢？筆者采用調查問卷的形式，從高一、高二、高三各抽出10名學生作為調查對象。調查結果：學生都喜歡自己動手做實驗；28個學生認為邊講邊實驗比演示實驗在掌握知識上更有效；28個學生認為分組實驗可以提高動手能力、思維能力、探究能力；25個學生認為提高探究能力有必要開展課外實驗，只有5個學生認為不一定。

從以上結果可以看出：絕大部分的學生認為多做化學實驗對自己學習化學知識的幫助是很大的。實驗不僅是激發學習興趣的最好手段，也是教導學生觀察思考、解決問題、提高探究能力的最佳途徑。在調查中還發現，學生在做化學實驗時不會產生害怕和緊張情緒，相反，聽說做學生實驗時非常興奮。極個別學生認為自己做實驗老是失敗，得出錯誤的現象，還不如老師做。這是值得重視的，這就要求教師要不斷地鼓勵學生克服困難，實事求是，養成科學的心理品質，培養科學探究的方法。

3 幾點體會

1）將驗證性實驗改為探索性實驗，必須考慮3個條件：①教材內容難易適中；②學生對進行探究性實驗已有準備；③在探究式學習中，教師面對的不僅僅是依靠本門學科的知識就能解答所有問題。因此，對教師在知識方面的要求是多學科的，這就需要教師不斷提高自己的專業知識，更新自己的知識結構，而且探究式學習需要開放的、融入自然和社會的課堂。因此，教師的組織能力顯得尤為重要。

2）為了在高中化學實驗中培養學生的探究能力，教師應對學生進行一些科學的探究方法指導，如在課堂教學中，多采用啟發探究的教學模式，培養學生探究的興趣，結合具體的教學實驗，給學生作分析示范，組織化學課外興趣小組，模擬科學家進行實驗探究的情境，對學生進行科學研究方法的訓練等，使學生在實驗過程中避免失誤，提高學習效率。另外，加強理論與實踐的聯系，提高學生素質。理論聯系實際是在實踐中獲得理論的好方法，讓學生有更多獲得知識的方法，是培養創新意識和創新能力的途徑。

3）實施探究性實驗教學，需要花費大量的時間、精力和財力，這就要求教育工作者轉變應試教育觀念。另外，學校領導應重視實驗教學，加大在實驗教學方面教育經費投入，為實驗教學正常開展創造良好教學條件。同時注意加強發動學生收集日常生活中廢棄的東西，如廢金屬、廢電池等，用于實驗。

總之，如果教育工作者能夠充分地利用好化學實驗這一重要的教學手段去服務于教學，學生的動手能力和探究能力將得到很大的提高。

（作者單位：廣西柳州市第四十中學）