新課標下高中化學探究性實驗研究

本文以人教版《普通高中課程標準實驗教科書》高中化學選修4、5中部分內(nèi)容為案例，在教學中開展探究性實驗，促進學生學習方式和教師教學方式的改變，實踐表明高中化學探究性實驗教學，有利于全體學生共同發(fā)展。

一、高中化學實驗教學中，開展探究性實驗的理論基礎

今天，我們面對知識經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，理科教育的目標已經(jīng)把強調(diào)理解、綜合、應用和使用信息的能力放在了最為重要的位置上，傳統(tǒng)的教學方式顯然已不適應當今的教育教學要求。而建構(gòu)主義強調(diào)知識并不是對現(xiàn)實的準確表征，它依賴于學習者主動積極地構(gòu)建，盡管建構(gòu)主義沒有限定如何進行教學，但是它的先進的教學理念為我們的教學提供了許多指導性的意見。現(xiàn)行高中化學新教材上的實驗不再像以前分為演示實驗和學生實驗，而是教師根據(jù)學校的條件盡可能地開設學生實驗，對于比較安全的實驗，盡可能讓學生完成，旨在激發(fā)學生學習化學的興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的改變，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。新課程的化學實驗重視探究學習活動，通過實驗探究活動增加了學生動手動腦的機會，發(fā)展學生科學探究能力，學生真正成為學習的主人，學生在動手做實驗的過程中完成對科學概念、科學原理的建構(gòu)。

二、高中化學實驗教學中，探究性實驗開展的基本程序

1．制定探究目標

首先，明確開展探究性實驗的活動時間和組織形式。一般以7－8人組成一個探究學習小組，每月活動次數(shù)不超過4次，而且活動時間一般安排在周六或周日，以免對平時正常的實驗教學產(chǎn)生影響。

其次，確定實驗室開放的要求和活動的內(nèi)容。學生進行的探究性實驗前，課題一定要經(jīng)過指導教師的審核，在進實驗室之前，一定要上交探究實驗的計劃和探究方案，并逐一列出實驗所需的儀器和藥品等。

再次，加強實驗指導。可設置專門的探究實驗室，以學生自己動手實驗為主，強調(diào)學生的主體作用，但不能忽略教師的指導，教師在活動中應對學生的探究進行指導，并協(xié)助學生處理探究過程中，可能出現(xiàn)的意外問題。并且根據(jù)具體的實驗內(nèi)容，制定明確的探究目標，使學生既能掌握所學知識，又能發(fā)展學生的探究能力，形成探究精神和科學態(tài)度。

2．確定探究內(nèi)容的原則

在化學實驗探究性學習過程中，選擇探究內(nèi)容應遵循以下原則：適度原則，興趣原則，可操作原則。

3.規(guī)劃指導

在進行實驗之前，教師應組織學生對實驗內(nèi)容加以預習，使學生明確實驗所探究的目標，探究的步驟，熟悉實驗所使用儀器的使用方法和性能，藥品的性質(zhì)，指出實驗過程中應注意的問題等。

三、高中化學實驗教學中，實施探究性實驗的嘗試

探究性學習強調(diào)學生“動手做”，讓學生在“做中學”、“學中思”、“學中做”。其基本程序是：提出假說——設計方案——動手實驗——觀察記錄——解釋討論——得出結(jié)論——表達陳述。探究性實驗問題可由學生，也可由教師提出。在整個程序中，最重要、也是最基本的，是實驗方案的設計，既要科學合理，又要易于實驗。動手做的活動，能夠充分發(fā)揮學生學習的主動性和創(chuàng)造性，使學生自主獲取知識，并發(fā)展解決問題的能力和學習能力，可以有效轉(zhuǎn)變“教師講、學生聽”的傳統(tǒng)教學模式，使教師從“知識傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W生知識探索指導者”。

例如，在講解鹽類的水解時，先要復習上一節(jié)水的電離及其影響因素。讓學生知道由于酸或堿電離出的H+或OH-，增大了溶液H+或OH-的濃度，從而抑制了水的電離，降低了水的電離程度。那么，采用什么方法可以使水的電離平衡向正向移動呢？根據(jù)平衡移動原理，學生很容易聯(lián)系到要降低H+或OH-的濃度，根據(jù)原有的知識會聯(lián)想到降溫，但隨后發(fā)現(xiàn)這種方法雖然可降低H+或OH-的濃度，但不滿足平衡正向移動的要求！又聯(lián)想到在溶液中加入能結(jié)合H+或OH-的微粒，若結(jié)合后得到的微粒不容易電離，就可以滿足要求，于是想到了弱酸根離子或弱堿陽離子，但又不是十分確定。這就激起了學生強烈的求知欲望，并想要通過做實驗來進行驗證。

又如，在講述《苯》這一節(jié)中，苯分子的結(jié)構(gòu)是一個重點，也是難點。講述時，可結(jié)合苯的發(fā)現(xiàn)、苯的分子式確定（C6H6）以及苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的建立過程來調(diào)動學生的積極性。在苯的分子式里，氫原子遠遠沒有達到飽和，明顯不具備前幾節(jié)所學的幾類烴的結(jié)構(gòu)特點。這時就提到德國化學家凱庫勒受到夢的啟示，建立了苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)學說。教師講述苯分子是由6個碳原子單雙鍵交替結(jié)合而形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。最后引導學生結(jié)合其他事實很好地理解苯分子中碳氫鍵與碳碳鍵的等價性（如：苯的一鹵代物只有一種，相鄰碳上的兩個氫被兩個氯取代只有一種等）。學生的知識水平得到提高，又體驗了科學發(fā)展的歷程。

四、高中化學實驗教學中，探究性實驗的意義

探究是“求索知識或信息，特別是求真的活動，是搜尋、研究、調(diào)查、檢驗的活動，是提問和質(zhì)疑的活動。”科學探究是“學生用以獲取知識、領悟科學概念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的各種活動。”新教材設置的科學探究以探究為目的，具有思考性、探索性，學生通過科學探究活動，可逐步形成一種積極的、生動的自主、合作、探究的學習方式。探究性實驗教學是一種新的教學方式，重在指導、貴在探究。化學新課程，通過化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學探究的過程，激發(fā)學習化學的興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。學生在探究過程中認識不足，發(fā)展自我，真正成為學習的主人，并在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等方面都得到了有效的整合與提升。

五、新課程高中化學實驗探究中存在的問題

通過化學探究性實驗，為學生創(chuàng)造了一個動手、動腦、探索研究的平臺，給學生提供了展示自我的機會，讓學生更深入地理解和強化化學知識。但是教學實踐表明，高中化學實驗教學中，開展化學探究性實驗仍然存在一些問題，如：

1.結(jié)果與理論不一致。在教學過程中經(jīng)常出現(xiàn)實驗結(jié)果與理論不一致的情況，一些實驗中由于操作上的問題或者天氣等客觀因素會導致實驗不成功，對有的學生能激發(fā)出更多的思考，但也會使一部分學生產(chǎn)生挫敗感。

2.易流于形式。有的學校或教師在實驗探究教學過程中，重探究行動，輕探究方法，探究教學很難達到預期效果。有的學校，化學實驗開出率比較低，實驗課普遍流于形式，不能妥當?shù)貙嶒灪屠碚摼o密結(jié)合起來。實驗探究教學只有外在的形式，而無實質(zhì)性內(nèi)容。教師在實驗探究教學中，注意力主要集中在摸索實驗探究活動的形式上。

3.缺乏指導。高中化學教學中，對學生的實驗探究過程缺乏科學方法論的指導。從教材對有關實驗探究的設計上看，牽涉到科學研究中的幾個方法，一是實驗對照，二是條件控制。高中化學新課程將探究性學習作為一種開放性的教學方式和學習方式，不會提供詳細的方案，也沒有具體方法的指導，上課時教師也沒有對這些方法作詳細說明，給學生的探究性實驗帶來了難度。

4.學生能力參差不齊。學生的化學基礎不同，對探究性實驗的認識不同，只有基礎較好的學生能設計出高質(zhì)量的實驗方案，絕大多數(shù)學生對實驗僅停留在興趣的水平上，不愿意去嘗試實驗現(xiàn)象不容易觀察到的實驗，也不愿意操作步驟復雜、動作要求高的實驗。基礎弱的學生寧愿相信書本上一些蒼白無力的描述，也不愿意自己動手去試。

參考文獻

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(責任編輯 易志毅）