開展探究型化學實驗教學活動

■胡國明

教師要成為學生建構(gòu)知識的幫助者和引導者，通過創(chuàng)設(shè)符合教學內(nèi)容要求的情境和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學生建構(gòu)知識。探究型實驗教學模式符合新課程理念，符合建構(gòu)主義的原則，是對學生進行創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和科學探究方法訓練的重要途徑。

化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，化學的許多重大發(fā)現(xiàn)和研究成果都是通過實驗得到的。實驗既是化學教學的重要內(nèi)容，又是化學教學的重要方法和手段。化學實驗課教學隨著課程改革的實施也在逐步進行改變，教學模式不斷深化完善。傳統(tǒng)的化學實驗教學模式一般是在學生實驗操作前由教師先講清實驗目的、實驗原理、實驗所需的儀器、試劑材料、儀器使用方法及注意事項、實驗操作步驟、實驗現(xiàn)象的觀察和記錄方法等，然后要求學生嚴格按照實驗的步驟去完成實驗，并注意認真觀察記錄實驗現(xiàn)象，然后分析獲得學習的知識內(nèi)容。這樣的化學實驗教學，學生學習非常被動，缺乏主動性，雖然也動手操作，但僅僅是對教學知識點和實驗操作過程的強化。學生學習的主體地位得不到充分體現(xiàn)，學生的學習積極性得不到充分激發(fā)，師生之間、學生之間缺少知識的交流、情感的共鳴，學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得不到培養(yǎng)，不符合當前教育新理念、新課標的基本要求。所以，改變舊的教學模式，構(gòu)建新的探究型實驗教學模式勢在必行。

建構(gòu)主義認知理論認為，學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己建構(gòu)知識，教師要成為學生建構(gòu)知識的幫助者和引導者，通過創(chuàng)設(shè)符合教學內(nèi)容要求的情境和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學生建構(gòu)知識。探究型實驗教學模式符合新課程理念，符合建構(gòu)主義的原則，是對學生進行創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和科學探究方法訓練的重要途徑。

1 探究型化學實驗教學模式的基本結(jié)構(gòu)

探究型化學實驗教學模式的基本結(jié)構(gòu)內(nèi)容包括：1）提出問題；2）自主設(shè)計；3）操作觀察；4）記錄現(xiàn)象；5）討論交流；6）質(zhì)疑答疑；7）分析歸納。其中的幾個重要環(huán)節(jié)是：1）要求學生根據(jù)實驗目的提出實驗原理、設(shè)計出各種可能的實驗方案，并能做出判斷和選擇；2）探討不同實驗現(xiàn)象差別及產(chǎn)生原因；3）能夠分析實驗現(xiàn)象并對異常現(xiàn)象作出判斷和評述。

2 探究型化學實驗教學模式的確定

探究型化學實驗教學模式不能是一個萬通公式，應該視不同的實驗內(nèi)容和課程目標以及學校的實驗設(shè)備器材情況而有所改進。化學實驗教師應在化學教研組集體備課的基礎(chǔ)上充分挖掘各種實驗資源，依據(jù)課程目標確定出每一個實驗的結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)，制定出適合師生和本校情況的切實可行的實驗方案，有利于學生的探究學習和實驗能力的培養(yǎng)。

3 探究型化學實驗教學模式應充分體現(xiàn)學生主體作用

建構(gòu)主義學習理論認為，個體的學習是知識的主動建構(gòu)，個體要利用已有的認知結(jié)構(gòu)對外界信息進行主動的選擇推斷，主動地建構(gòu)對外部信息的解釋系統(tǒng)。因此，在實驗教學中發(fā)揮學生的主體作用非常重要。研究表明，只有當學生具有良好的學習動機，當他們的認知、情感都進入教學而實現(xiàn)自覺、自主的學習時，才能實現(xiàn)最優(yōu)化的教學效果。探究型化學實驗教學模式能充分發(fā)揮學生的主動作用。首先，根據(jù)提出問題，學生要自主設(shè)計實驗方案，這一環(huán)節(jié)學生必須運用已有的知識，查閱資料并通過積極的思維來完成，同時還要從理論上研究進一步探究的可行性，直到確定方案，整個過程都離不開學生的積極參與。其次，實驗的操作過程、試劑的選用、現(xiàn)象的觀察分析、實驗的結(jié)論及說明問題等都必須由學生完成。這樣做能夠體現(xiàn)了學生的主體地位，能夠激發(fā)學生的積極性和主動性，更好地完成化學實驗任務(wù)。

4 探究型化學實驗教學模式能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性

教育的目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的人才。學生不應當是知識的倉庫，而應當是思維的發(fā)源地。教師要時時注意激發(fā)學生多思考，發(fā)展學生的思維。探究型化學實驗教學模式在每個環(huán)節(jié)上都需要發(fā)揮學生的主體作用，要求學生運用已有的知識積極思考，在教師的測定含二氧化碳用放入燃著小蠟燭或集氣瓶壁涂石灰水等方案互相比較，找出異同點、優(yōu)缺點，并用實驗操作驗證，這是學生再次表現(xiàn)的更高的創(chuàng)造性。

5 探究型化學實驗教學模式利于促進學生的合作學習

合作學習是學生在實驗小組中開展學習，通過互相幫助來學習材料。合作學習可以促進學生的知識建構(gòu)，促進學生的高水平的思維和學習活動。傳統(tǒng)實驗教學中每一小組的學生僅需按教師所講解的實驗方案完成實驗即可，不需要或很少需要學生之間相互討論交流和爭議。在探究性化學實驗教學模式中，學生個體首先利用自己的已有知識去分析要完成的實驗，從而提出個人的實驗方案。由于個體的已有知識結(jié)構(gòu)及分析、思考問題的方式不同，會使同一個實驗設(shè)計方案出現(xiàn)差別，在交流過程中學生之間可能會出現(xiàn)爭議，從而出現(xiàn)更深刻的思考。此時教師給予適當?shù)闹笇В瑢W生通過反復思考點撥下分析確定實驗方案，正確選用化學儀器和試劑等。這個過程就是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性的過程，也是形成知識生長的必然過程。

例如，人教版九年級化學上冊一節(jié)活動探究課“我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同？”，學生根據(jù)提出的問題即“呼吸離不開空氣，我們吸入的空氣和呼出的空氣有什么不同”，課前進行預習，查看參考資料，提出假設(shè)：1）氧氣含量可能不同；2）二氧化碳含量可能不同；3）水蒸氣含量可能不同。思考設(shè)計制定實驗方案，方案包括實驗原理、實驗步驟、使用的儀器試劑，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象、可能出現(xiàn)的問題以及得出的結(jié)論等情況；確定操作中包括空氣和呼出的氣體的采集方法和測定方法。

實驗課上，學生紛紛列出自己的實驗方案及操作過程，實驗小組討論出一致方案。歸納后列出所有的方案，由學生討論找出合理的一種或兩種最佳方案進行實驗，觀察現(xiàn)象與方案比較結(jié)果，得到結(jié)論。由于是學生親自設(shè)計操作得到的結(jié)果，體現(xiàn)了學生首次創(chuàng)造性。再繼續(xù)討論交流其他的方案。如用玻璃管連續(xù)直接向集氣瓶中吹入呼出的氣體或直接用嘴向集氣瓶中吹入呼出的氣體的方法采集呼出氣體；討論，最后綜合出本組實驗方案。實驗小組在進行實驗操作中，可以互相協(xié)調(diào)幫助，并且可以操作與觀察現(xiàn)象同時進行，輪換操作、輪換觀察，互相指導操作上存在的差錯和疏漏，提醒錯誤操作產(chǎn)生的后果，交流實驗現(xiàn)象結(jié)果和產(chǎn)生的結(jié)論。通過小組實驗的合作學習，學生會達成對實驗知識的共同理解，建立起自己的更完整的知識體系結(jié)構(gòu)。同時學生在對實驗方案的設(shè)計、實驗現(xiàn)象的分析等交流中，充分顯示出自己的思維過程，從而可以判斷出對問題的理解程度及思維方法是否正確。

教學實踐證明，新課程標準下的探究型化學實驗教學模式符合學生的認知規(guī)律，能夠滿足學生探求知識的欲望，激發(fā)學生學習的積極性和主動性，使學生在探究活動和合作學習中建構(gòu)自己的知識體系，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。教師在化學實驗教學中，要準確把握各種教學活動的可行性和最佳時機，讓學生主動參與、樂于探究、勤于動手、交流合作；引導學生質(zhì)疑問難，教師點撥指導，使學生學會學習，使每個學生的自主學習、創(chuàng)新能力都得到發(fā)展，全面提高教育教學質(zhì)量。