新課程下化學實驗探究性教學模式初探

　　摘要： 新課程的理念之一就是改變學生的學習方式，倡導探究式學習，并指出探究性學習對提高學生的科學素養具有不可替代的作用。對化學這門學科來說，“實驗探究性教學”已成為諸多教學模式中最具有鮮明時代感和旺盛生命力的一種教學模式，它充分體現了教師“科學引導”學生進行“自主學習”的教學理念，是提高化學教學質量和學生科學素養的重要手段。
　　關鍵詞： 新課程化學實驗探究性教學教學模式
　　
　　化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學在化學教學中的地位和作用極為重要，我國著名的化學家戴安邦先生說：“化學實驗課是實施全面化學教育的最有效的教學模式。”因此設計一些符合學科特點和學生認知規律的實驗教學模式，無疑是當前素質教育對課堂教學改革提出的要求。下面我就結合自己的教學實踐談談看法。
　　1.新課標下實驗探究性教學的幾種基本模式
　　在探究性實驗教學過程中，教師根據教學要求和學生的認知特點提出課題，從設計方法上給予一定的指導，或由學生提出課題，自行設計方案，通過實驗、分析、討論等多種活動，“發現”化學規律，完成教學任務。基于上述目的，我認為實驗探究性教學的基本模式有兩種。
　　1.1模式一：實驗直接引發探究
　　“實驗直接引發探究模式”是指學生在實驗的引發下，學生運用已有的知識和技能，通過自己設計方案、依托實驗探索進行一定層面的分析和思考，探求未知和解決問題的一種教學模式。“實驗直接引發探究模式”的一般流程（見圖1）：
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　圖1實驗直接引發探究模式
　　其中④和⑤之間可能需要反復進行，當學生的探究分析遇到瓶頸時教師要適時地引導。這是實驗探究性教學的一般模型。
　　案例1：鹽類的水解
　　實驗情景：在3只試管里分別盛有濃度均為0.1mol/L的NaCl、CH■COONa、NH■Cl三種溶液，用潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，觀察試紙的顏色的變化，然后和標準比色卡進行對照，得到實驗事實：
　　滴有NaCl、溶液的試紙顯黃色，說明溶液是顯中性的。
　　滴有CH■COONa溶液試紙顯藍色，說明溶液是顯堿性的。
　　滴有NH■Cl溶液試紙顯紅色，說明溶液是顯酸性的。
　　提出問題：為什么有的鹽溶液不顯中性呢？
　　分析問題：是什么因素造成這種情況呢？各種溶液中存在哪些微粒呢（分子和離子）？它們之間會發生什么樣的反應？（此時教師可適當引導學生分析pH試紙的變色原因是由于溶液中C（H■）和C（OH■）的不同造成的。）
　　討論并提出假設：
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　CH■COONa溶液呈堿性，說明該溶液中C（H■）　　得出假設：鹽溶液中若有能與H■或OH■反應生成弱電解質的離子，則該鹽溶液一定不呈中性。
　　設計實驗驗證假設：在三只試管中分別取少量0.1mol/LNa■CO■，Na■SO■，（NH■）■SO■溶液用潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，觀察試紙的顏色的變化，然后和標準比色卡進行對照。
　　實驗現象：
　　滴有Na■SO■溶液的試紙顯黃色，說明溶液是顯中性的。
　　滴有Na■CO■溶液試紙顯藍色，說明溶液是顯堿性的。
　　滴有（NH■）■SO■溶液試紙顯紅色，說明溶液是顯酸性的。
　　說明假設成立。
　　討論得出結論：
　　像CH■COONa，Na■CO■這樣的鹽（強堿弱酸鹽）溶液顯堿性。
　　像（NH■）■SO■，NH■Cl這樣的鹽（強酸弱堿鹽）溶液顯酸性。
　　像NaCl，Na■SO■這樣的鹽（強酸強堿鹽）溶液顯中性。
　　實際應用：鹽類水解的應用
　　1.2模式二：問題情景引發探究
　　“問題情景引發探究模式”是教師創設的問題情境與學生原有的認知結構中存貯的知識產生“認知沖突”，在教師的點撥、啟發引導下，學生進行觀察、實驗、查閱資料獲取化學事實，并對大量信息做初步分類，找出與問題有關的內容，進行思維的初步加工，通過親手實驗進行“認知重建”。
　　“問題情景引發探究模式”的一般流程：（見圖2）
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　圖2問題情景引發探究模式
　　教師選擇適當的時機引入科學概念，使學生達到“認知重建”。當學生因看到其錯誤概念不起作用導致預測失敗，而受到挫折和挑戰時，教師就可以通過實驗結果的分析、論證、抽象等說明學生觀點錯誤的原因，引導學生以起作用的經驗代替錯誤概念，糾正他們的錯誤看法。在這種教學模式中探究過程的目的主要是糾正學生的錯誤觀念。
　　案例2：苯的結構教學設計
　　問題情景：
　　1825年英國科學家法拉第從這種生產煤氣剩余的油狀、臭味、黏稠的液體中分離出一種新的碳氫化合物。
　　法國化學家日拉爾確定了這種碳氫化合物的相對分子質量為78，分子式為C■H■，叫苯。但苯分子結構是十九世紀化學之謎。
　　明確問題：苯分子應該具有怎樣的結構？
　　討論交流：學生通過討論交流，對大量信息做初步分類與思維加工。
　　形成假設：
　　假設一：若苯分子為鏈狀結構，則根據烷烴的通式與苯分子式的對比分析可以判斷苯中含碳碳雙鍵和碳碳三鍵。
　　假設二：若苯分子為環狀的結構，則根據環烷烴的通式與苯分子式對比可以判斷該結構中也必含碳碳雙鍵。
　　教師追加問題情景制造認知沖突：經過上述討論你認為苯一定具有什么化學性質？設計怎樣的實驗證明？
　　設計方案：①能否使溴水褪色？②能否使酸性高錳鉀溶液退色？
　　實驗驗證：通過實驗這些結構又一一被推翻了。
　　史實情景：由凱庫勒的觀點畫出的苯分子的結構示意圖：
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　提出問題：用現代苯分子的結構觀點看凱庫勒的苯分子結構有無缺陷？
　　討論交流：學生討論并預測結論。
　　引入科學觀念：給出苯分子的真實成鍵數據。
　　分析討論：苯分子的成鍵情況及分子構型。
　　結論階段：確切地表示苯分子的結構。
　　實驗探究性教學本身沒有固定模式。教師應在領會探究教學實質的基礎上，隨機應變，靈活處理教學過程中出現的各種問題，設計合理可行的探究教學模式。
　　2.探究性實驗教學的初步收獲和啟示
　　2.1激發了學生學習化學的興趣
　　“興趣是最好的老師”，實踐證明，實施“實驗探究性教學”模式既可促使學生形成對化學學習的持久興趣，又可激發學生的求知欲。根據我對任教班級學生的問卷調查表明，有43.3%的學生認為自己從以前實驗的“旁觀者”已轉變為主動的參與者，有63.5%的學生喜歡“自行設計、自主實驗”的探究性實驗。由此可見，源于教學內容和教學方式改變引起學生的化學學習興趣，往往比其他外界的新奇刺激引起的興趣更為穩定。課堂教學從“講、聽、記、練”到“看、想、做、用”，改變的不僅是學生的學習活動方式，更重要的是改變學生的思維品質和學習傾向，使學生更理性地學習，不斷進取，努力追求自我完善，這正是現代教學觀的具體體現。
　　2.2有助于促進青年教師的成長
　　實驗探究性教學是一種依賴化學實驗解決問題、獲取知識規律的教學模式，具有很大的靈活性和開放性，目前尚無成熟的資料可供借鑒。這對化學教師特別是青年教師而言，無疑是一個挑戰，要求教師努力發掘。要設計好實驗探究性教學，則就要教師：
　　2.2.1必須有過硬的專業知識和能力，要熟悉學生的具體情況，在大膽地對課本實驗進行變更和重新設計的同時還要為學生以后的學習留有廣闊空間。
　　2.2.2要認真備課，充分考慮每一個實驗細節，挖掘可探究的內容。
　　2.2.3要有隨堂備課的能力，及時抓住課堂的每一個生成，發現閃光點，激發學生興趣，不斷把學生的探究引向深入。
　　2.2.4學會探索，不但能做好課本上的實驗，而且能在實踐中發現新情況，解決新問題。
　　在化學教學中嘗試探究性實驗教學模式，是培養學生創新精神和實踐能力的有效途徑。要使探究性實驗教學真正有效，在很大程度上取決于教師自身的教學創造力，這正是青年教師努力的方向。
　　
　　參考文獻：
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　　［2］彭蜀晉.探究教學論析.化學教育，2002.4.
　　［3］徐學復.探究教學理論的發展及啟示.西南師范大學，2001.7，VOL27（4）.