解開被縛的雙手創(chuàng)新“探究實驗”

倫海濤

摘 要：為什么“探究實驗”如此流行？實驗是提高教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)，實驗有助于學(xué)生學(xué)好化學(xué)，是素質(zhì)教育的呼喚。但在實際的教學(xué)過程中，教師通常只會采取兩種探究模式。雖然這兩種模式有著各自的優(yōu)點，但開放性和自主性不夠，盼望能有一種更為開放、自主、自助式學(xué)習(xí)方式，把學(xué)習(xí)變?yōu)榻鉀Q實際問題，把學(xué)習(xí)變?yōu)橐环N需要的教學(xué)方式。

關(guān)鍵詞：探究實驗；教學(xué)模式；自主學(xué)習(xí)

當(dāng)前，教育界最流行的就是“探究”，而在化學(xué)教學(xué)中也常遇到“探究實驗”這個字眼，那么為什么“探究實驗”這個詞如此“火暴”？化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗是提高教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)，實驗是提高探究能力的主要途徑，實驗有助于學(xué)生學(xué)好化學(xué)。素質(zhì)教育要求培養(yǎng)大批有創(chuàng)新能力的人才，通過探究實驗可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新精神，可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、比較、抽象、概括、歸納等能力；通過自主探究，問題討論，獲得比較圓滿的答案，可讓學(xué)生體驗成功的喜悅。總之，“探究實驗”是時代對化學(xué)的呼喚，是素質(zhì)教育中化學(xué)新課程改革的有效方法和途徑。

我們在進行教學(xué)應(yīng)用過程中，應(yīng)首先弄清什么是“探究”，什么是“探究實驗”。漢語詞典中“探”即試圖發(fā)現(xiàn)（隱藏的事物或情況），“究”即仔細推求的意思；而“探究實驗”則應(yīng)以教學(xué)目標(biāo)為中心，展開實驗，進行探究，在實驗的基礎(chǔ)上對某些化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象、實質(zhì)及實驗裝置進行假設(shè)、設(shè)計、操作，從而得出結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)和規(guī)律。但在長期探索和教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)“探究實驗”并沒有發(fā)揮它的真正作用，而是束縛著“雙手”，并且長期處于停滯不前的狀態(tài)。

其實，在日常教學(xué)過程中，很多老師采取的探究實驗的模式無外乎兩種，即變演示實驗為探究實驗、變驗證性實驗為探究實驗。

模式一：變演示實驗為探究實驗。演示實驗有效果明顯的優(yōu)點，而傳統(tǒng)教學(xué)模式是由教師演示、學(xué)生觀察再由學(xué)生歸納、總結(jié)，得到物質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)律。這樣學(xué)生是被動消極的知識接受者，沒有積極的思維和創(chuàng)新。為發(fā)揮實驗的真正作用，把演示實驗變?yōu)閷W(xué)生實驗、探究實驗，不能不說這是化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)素質(zhì)的一劑良方，它可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望，訓(xùn)練學(xué)生動手的能力。通常采取的方法：給出實驗藥品及儀器，在教師啟發(fā)下學(xué)生提出假設(shè)，提供具體的實驗步驟進行實驗操作進行驗證，最后由學(xué)生得出結(jié)論。例如：《濃硫酸與金屬反應(yīng)》這節(jié)課的教學(xué)過程中，為驗證濃硫酸和稀硫酸的氧化性哪個更強，教師通常會進行如下實驗探究。①提出問題。濃硫酸與鐵是否反應(yīng)？②引入假設(shè)（教師完成）：濃硫酸與銅反應(yīng)，而稀硫酸與銅不反應(yīng)，所以濃硫酸氧化性強；濃硫酸與鐵不反應(yīng)，稀硫酸與鐵反應(yīng)，所以稀硫酸氧化性強。③實驗驗證（學(xué)生實驗）：A.將鐵絲置于飽和硫酸銅溶液的試管，觀察現(xiàn)象（即鐵絲表面覆蓋著銅）；B.將同樣的鐵絲置于濃硫酸中，觀察現(xiàn)象（即無明顯現(xiàn)象）；C.將B剛實驗過的鐵絲放入飽和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象（即鐵絲表面沒有銅）。得出結(jié)論（教師完成）。如果濃硫酸與鐵沒有反應(yīng)，那么在實驗C中應(yīng)該有銅覆蓋在鐵絲表面，而事實并非如此，說明鐵絲與濃硫酸反應(yīng)了，濃硫酸氧化性更強，為進一步驗證可引入濃硫酸與木炭的反應(yīng)。

模式二：羅列實驗儀器、步驟，進行學(xué)生實驗。例如：在進行《二氧化硫》這節(jié)課的教學(xué)過程中，為驗證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)，教師通常會進行如下實驗探究。①實驗材料：（教師完成）品紅試液、石蕊試液、兩支注射器、三支盛有二氧化硫的試管。②實驗步驟：（教師完成）。實驗一：將一支帶膠塞盛有二氧化硫的試管倒立于水槽中，拔掉塞子輕輕搖動，觀察現(xiàn)象。實驗二：用注射器吸入少量石蕊試液，插入一支盛有二氧化硫的試管，觀察現(xiàn)象。實驗三：用注射器吸入少量品紅試液，插入一支盛有二氧化硫的試管，觀察現(xiàn)象。③歸納總結(jié)（由學(xué)生完成）。二氧化硫溶于水，顯酸性，可使品紅溶液褪色。

以上兩種模式是日常教學(xué)中教師經(jīng)常采用的探究方式，雖然在教學(xué)過程中赫然寫著“探究實驗”的字樣，但我感覺“探究”的雙手被緊縛著，沒有達到它應(yīng)有的目的。從理論上，這也是在探究，但以上兩種模式不過是把演示實驗變成了學(xué)生實驗，達到了在教師指導(dǎo)下學(xué)生親自動手完成的過程，訓(xùn)練了實驗的操作技能，但很難把學(xué)生分析、創(chuàng)新、歸納的能力進行綜合培養(yǎng)。而教師要清楚知道實驗本身也是一種探究，要“探究”就要在教學(xué)過程中跳出教師預(yù)先埋好的“陷阱”，不要定制各種問題“枷鎖”，讓學(xué)生按照你的思維活動，最大限度解放學(xué)生的思維。我們作為新世紀(jì)的教師能否跳出條條框框，換個思路達到我們的教學(xué)目標(biāo)呢？例如：教學(xué)《濃硫酸與金屬反應(yīng)》這節(jié)課時，提出“濃硫酸與鐵是否反應(yīng)”這個問題后，能否讓學(xué)生自己在已知濃硫酸可與銅反應(yīng)的條件下，想辦法驗證濃硫酸是否能和鐵反應(yīng)，什么條件下可反應(yīng)來達到教學(xué)目的？可進一步提示濃硫酸有強腐蝕性、注意環(huán)保、運用已學(xué)知識安裝實驗裝置，通過自由設(shè)計來激發(fā)學(xué)生的求知欲、動手能力和創(chuàng)新意識。

那么，該如何解開“探究實驗”被縛的雙手，讓它揮舞起它的指揮棒，讓實驗充滿神秘，讓課堂生氣十足呢？我想《走進科學(xué)》為我們這些教師提供了一種更好的模式：一個偏遠的山村，人常得怪病，于是有人找來巫師做法捉鬼。巫師在一張本沒有字的黃紙上用火一烤隨即出現(xiàn)了一條蛇，并有一股燒焦羽毛的氣味。這時問題來了，世界上真的有鬼嗎？如果有，氣味是鬼的嗎？這時主持人用同樣方法模擬了這個實驗，結(jié)論世界上并沒有鬼。其實實驗很簡單，學(xué)過化學(xué)的人都知道，那是蛋白質(zhì)的變性，實際上紙上早已用蛋清畫好了圖形經(jīng)過晾干當(dāng)然看不出痕跡。我們新一代的教師能否利用此法去激活我們的實驗，激活學(xué)生的思維，讓學(xué)生自己去步入化學(xué)的殿堂，真正自主學(xué)習(xí)，而不是進入老師的“圈套”？例如《鈉》這節(jié)課，教學(xué)目標(biāo)是掌握鈉的物理性質(zhì)及鈉與水的反應(yīng)：我們給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個滴水生火的情境，然后我們告訴學(xué)生我在棉花里包裹的就是鈉，然后讓學(xué)生去模擬剛才的實驗，從而激發(fā)學(xué)生對鈉這種物質(zhì)的學(xué)習(xí)欲望。通過上述模擬實驗，使學(xué)生切身地接觸到了鈉，在切割過程中感受了鈉的硬度，從而總結(jié)鈉物理性質(zhì)中的顏色、硬度、與水反應(yīng)并放熱等問題。通過引導(dǎo)使學(xué)生進一步設(shè)計研究鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象、生成的產(chǎn)物及書寫鈉與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式等，并通過與水反應(yīng)的實驗現(xiàn)象總結(jié)如密度、熔點等其他物理性質(zhì)，從而達到教學(xué)目標(biāo)。再如《鈉的化合物》這節(jié)課，教學(xué)目標(biāo)是掌握過氧化鈉的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)：我們給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個向棉花吹氣生火的情境，然后我們拿出一種黃色粉末來模擬這個實驗，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望。學(xué)生肯定想知道這黃色粉末是什么，然后由學(xué)生自己總結(jié)過氧化鈉的物理性質(zhì)，顏色、狀態(tài)、對水的溶解度等等。他們在自己研究的過程中，便會發(fā)現(xiàn)過氧化鈉與水能反應(yīng)而且劇烈，那反應(yīng)后會生成什么，是否和鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物一樣？學(xué)生會進一步想到驗證產(chǎn)物并認真分析。在學(xué)生得出結(jié)論的前提下，進一步引導(dǎo)其進行過氧化鈉與酸堿指示劑的反應(yīng)，從而得出過氧化鈉的漂白性。同樣產(chǎn)生氧氣，能否進行滴水生火，然后模擬實驗。為拓展知識面，可布置上網(wǎng)搜索過氧化鈉用途的作業(yè)。

總之，教師應(yīng)該盡我所能完成教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的自主能力。模式并不重要，實驗本身才是根本。讓“探究”植根于學(xué)生的思維，讓我們共同解開“探究”被縛的雙手，真正解決如何“探”，如何“究”的問題，使學(xué)生擁有一種更為開放、自主、自助式學(xué)習(xí)方式，把學(xué)習(xí)變?yōu)榻鉀Q實際問題，把學(xué)習(xí)變?yōu)橐环N需要。

參考文獻：

[1]江金禮.高中化學(xué)實驗探究性教學(xué)的理論和實踐[J].華東師范大學(xué)，2006（2）.

（河北省秦皇島市新世紀(jì)高中）