基于化學探索能力的三維試驗模式之教學意義與應用

摘要：試驗是一種科學檢驗、一種科學發現。試驗的過程，既是探索的過程，也是探索能力的培養過程。化學是一門基于實驗的自然科學，化學現象通過試驗逐步呈現的過程，既是檢驗和研究過程，更是激發思維能力，培養創新能力的過程。化學教學不能沒有實驗。本文基于實驗的科學分類，探討了在不同試驗過程中的教學意義及應用。

關鍵詞：化學教學；教法研究；教學模式；能力培養

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：B 文章編號：1674-9324（2012）06-0170-02

化學實驗在化學教學過程中占有重要地位。試驗既是一種檢驗，也是一種發現。試驗的過程，內含了觀察、分析、綜合、歸納和遷移等思維活力，它對于培養學生的科學素養、激發學生學習化學的興趣具有重要意義。特別是對于學生終身化學素養的養成，幫助學生獲得未來發展所需要的技能和方法具有不可替代的作用。“發現—驗證—解決”“再發現—再驗證—再解決”，如此循環往復，會逐步養成科學的思維方式和研究方法，因此，化學教學，科學試驗為主導，創新培養是宗旨。

一、驗證實驗——觀察、分析與綜合能力

科學驗證是化學教學最多的實驗教學，教材中大約75%的實驗都是驗證實驗。先知結果、驗證過程。其過程內含觀察、分析、綜合等多種能力養成。驗證試驗體現出實驗直觀、鮮明的特點，為學生提供生動直觀的感性認識，這是學生認識化學知識的開始，它對于基礎知識的講授，對學生能力的培養，對于提高課堂教學的效果，以至整個教學過程能否達到預期的目標都有著重要的作用，對于鞏固、運用、深化知識，有重要的意義。

演示實驗通常由教師和學生共同來完成。教師首先可作示范演示，認真細致的觀察和分析會對學生形成潛移默化的影響，教師的演示過程不僅是驗證過程，更要注重演示過程中的科學態度、嚴謹作風和分析歸納思路，培養學生嚴肅認真的學習習慣和實事求是的科學態度以及對科學的尊重。

驗證試驗可以提供的具體、生動的形象事實，提供豐富的感性過程，調動學生的學習積極性。驗證需要分析、需要觀察，教師的引導、啟迪是學生走向科學思維訓練的關鍵，為此，教師可以邊講邊做，要適時引導，引水成渠。

二、創新試驗——研究、探索與決策能力

化學教學中，創新試驗需要教師根據學生實際情況，有意識去設定試驗方案。創新試驗，從根本上改變了驗證試驗模式，在結果未知的情況下去探索，去發現結果。教師要盡可能地引導學生通過實驗，自己尋找恰當結論，逐步培養學生自我發現、獨立研究、創新觀察能力。中學生對未知世界充滿好奇，創新試驗正是滿足學生探究發現的最佳契合點。學生總懷著好奇心和神秘感步入化學世界，他們憧憬未來，渴求知識，希望從中窺見自然界的奧秘，創新試驗可以創造良好的教學氛圍，激發學生的學習興趣。如氨的制備方法和性質這一部分，教師可引導學生根據氨的性質對氨的制備和性質實驗進行改進和創新，學生經過思考討論得出結論。

創新試驗中，學生的散發性思維最值得珍惜。教師要特別注意把握學生的“非常規性”思維火花，鼓勵學生“見異思遷”。并積極有目的的引導全體學生分析思路，拓展他們的擴散空間，為學生的創新思維提供集體的創設氛圍。中學化學豐富的實驗內容，為學生創新實驗培養其創新能力提供了廣闊的空間，演示實驗、隨堂實驗、學生實驗等都可以從規模、裝置、藥品等方面進行創新設計。在創新試驗中，教師必須轉換角色，由“教師中心”模式轉向“學生中心”模式，完成自己的誘導和協助。

三、探究實驗——分析、歸納和探究能力

青春期的學生，充滿強烈的求知欲與好奇心，他們對未知世界的充滿渴望。教師要適時把握學生的最佳熱點，有機“切入”，安排探究試驗項目，設計探究試驗流程，為學生創造發現問題、運用知識的機會和創造性解決問題的試驗機會，讓學生充分體驗探究的樂趣，享受探究的過程。

如果把試驗分為三個層次，那么探究試驗就處于試驗的最高層面，探究試驗是一種綜合能力的訓練，它要以驗證試驗的結果為基礎，以創新性試驗為過程，探究未知的領域。其程序大致為：（1）直接提問，激發興趣，引發探究；（2）借助實驗，發現問題，引導探究；（3）設疑布陣，啟迪思維，共同探究；（4）問題連鎖，環環相生，深入探究；（5）師生共評，交流總結，得出結論。

如乙醇制取乙烯的實驗中，為什么要加濃H2SO4；為什么乙醇與濃H2SO4的體積比要為1∶3，為什么要在170℃時進行這個反應；在進行這一問題的教學時，讓學生自己進行探究，學生每兩人一組，分組探究一種實驗條件并記錄相應的實驗結果：（1）乙醇直接加熱，溴水不退色；（2）乙醇與濃H2SO4的體積比為1∶4在小于170℃時反應，溴水退色較慢；（3）乙醇與濃H2SO4的體積比為1∶3在小于170℃時反應，溴水退色較慢；（4）乙醇與濃H2SO4的體積比為1∶3在小于170℃時反應，溴水退色較快。

實驗中學生還可以探究不同的條件對該反應的影響，最后通過對觀察到的現象分析比較，學生認為制乙烯最合適的是方法。

學源于思，提出一個問題往往比解決一個問題更重要。教師在教學中可恰當提出問題，引導學生探究學習，解決問題，增強學生的自我學習能力和意識。

“學源于思，思源于行。”動手實驗是化學的學科特點，也是化學教學的基礎。自然科學方法論指出：能力的培養離不開各類知識教學的具體過程，教學教程中的每一項措施都應滲透著積極的思維活動，而實驗恰恰是這種積極思維活動的導入點。教學試驗中通過分組實驗、演示實驗、邊講邊實驗等方法創設生動活潑的教學情境，激發學生學習化學的興趣，開發學生的智力，培養學生科學的學習方法和創新精神，引導學生質疑、創新、探究，充分發揮化學實驗的教育、德育、美育、環保教育等功能，讓學生親身體驗和感受獲取知識與能力的探究過程，使學生樂學、會學。借助于實驗這個支點，調動學生參與整個教學過程的積極性，協調教師和學生的雙向行為，確立了學生的主體地位，實現了學生自主參與、有效參與，真正把素質教育落到了實處。

參考文獻：

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作者簡介：宋利強（1963-），男，陜西寧強縣人，大學本科，陜西寧強縣燕子砭初級中學一級教師，主要研究方向為化學與化學教學。