開放實驗室對化學實驗教學改革和學生科學探究能力培養的促進作用

李多+袁小建

【摘 要】該文主要就化學學科，從教學組織方式和實驗教學開放內容兩方面進行探索，研究開放實驗室對化學實驗教學改革和學生科學探究能力培養的促進作用。

【關鍵詞】開放實驗室；實驗教學；改革；科學探究；能力

化學是以實驗為基礎的一門科學，化學實驗，尤其是研究性實驗，是中學化學教學的主體，決定了如何在化學學科中滲透實施素質教育。那如何結合“新課程”改革，在實驗教學中開展研究性學習？這些都需要我們化學教育工作者進行積極探索。

傳統的化學實驗，驗證實驗居多，可謂為“照方抓藥”，雖然基本能達到教學目標，卻陷入“實驗僅服務于課堂教學”的誤區，喪失了“實驗探究功能”。開放實驗室，開發探究性實驗，才能真正培養學生的能力，才能體現化學實驗的真正意義，也正是實踐研究性學習的精髓所在。因此，只有開放實驗室，實踐化學實驗教學改革，才能推動培養學生的科學探究能力。

我校新落成的實驗大樓和實驗設備在蘇中蘇北地區首屈一指，面對實驗探究功能發展的需求，我校正積極開展“‘開放實驗室促進普通高中理科教學變革的實踐研究”，我們對實驗室管理進行改革，開放實驗室，充分利用實驗室資源，讓學生走近實驗室，主動探究實驗。通過基于探究式學習新概念的化學學習創新，讓學生改變他們的學習方式。

通過近一年的開放實驗室的課題實踐探究，筆者就化學學科方面主要對教學組織方式和實驗教學開放內容作了探索。

一、教學組織方式：

主要包括動員階段、規劃階段、準備階段和實施階段。首先是動員宣傳，調動學生學習的積極性。然后每周安排老師制定實驗計劃，以“菜單”的形式提前一周公布，供學生選擇。也可以由學生開出實驗“菜單”，自主設計實驗，提前兩周申請，便于教師準備實驗用品。根據活動計劃，學生在實驗前做好充分的準備（如：查看文獻資料、收集輔助材料等）。實施階段是以學生為主體，在研究性學習時間開展實驗研究。

二、實驗教學開放內容：

在開放實驗室的同時，我們還對實驗內容進行開放，主要形成了九個系列的開放實驗內容。

1.趣味實驗系列。

教育心理學指出，人的活動一定受某些興趣的引發，開放化學實驗室改革教學方式也是如此。在開放實驗室活動中，教師選擇一些有趣的實驗，供學生選做。在五彩繽紛的化學現象中，激發學生的學習興趣，有助于促使學生深入探討。（例如：“鐵的赤橙黃綠青藍紫的七色變化”，“滴水生紫煙”等）

2.生活實驗系列。

開放實驗室不能限制在書本實驗，我們應該鼓勵和支持學生在學?；蚣抑凶鲆恍┵N近生活的實驗。引導學生科學使用替代品，培養創新精神。（例如：肥皂的制備；家用洗滌劑性能檢測等）。

3.難點實驗系列。

對一些平時演示和分組實驗中較難的，可以讓學生在開放實驗室中親自重復動手。（例如：纖維素水解做費林反應等。）

4.技能實驗系列。

實現實驗目的的先決條件就是要加強實驗意識、規范實驗操作，而教材安排動手實驗的機會又不多。因此，可以開放實驗室，讓學生練習基本操作，在老師的指導下，克服困難，在輕松的氛圍中有所得，讓一些“缺乏自信”的學生通過反復操作，提升實驗操作能力，增強信心，找回自信。

5.質疑實驗系列。

學生在開放實驗室中，思維更活躍，他們可以通過實驗來解決一些疑難的問題，如NaHCO3溶液和偏鋁酸鈉是否反應？在遇到很多質疑的時候，可以引導學生進入開放實驗室，讓實驗室成為檢驗真理的“最高法庭”，培養學生良好的質疑習慣。

6.拓展實驗系列。

基于課本，但高于課本的實驗成為學生“最近發展區”實驗。例如：教師在講解銅與濃稀硝酸反應的實驗時，有學生提出疑問，最終所得溶液為什么一個綠色，一個藍色？課本沒有解釋這個問題。那我們就可以開放實驗室，讓學生走進去，進行課本實驗的拓展實驗，以滿足學生的探索欲望。經過實驗和推理驗證，最終明白了“綠色”是銅離子（水合）、二氧化氮混合于溶液中造成。

7.發散實驗系列。

有相同的實驗目的，但實驗原理、儀器和設備的選擇不同，則實驗將顯示多樣性。所以，如果我們可以選擇典型的實驗練習，讓學生自己進行多向思維分析方案是否可行，并篩選和選擇，然后讓學生根據選擇的方案進入開放實驗室進行實驗，通過對比推敲，最終實現單向集中思維和多向發散思維的互補。（例如：設計檢驗Fe3+存在的方案至少有三種）。

8.發現實驗系列。

開放實驗室，可以讓學生體驗科學家的研究歷程，發現“新”現象，感受對未知的探索，產生“新”知識。例如：在三氯化鐵溶液和硫氰化鉀溶液反應的平衡系統中，加入少量的氯化鉀后溶液顏色變淺的原因，就不可以用高中化學知識來解釋？觀察是認知過程中的一個重要步驟，學生走進開放實驗室，最終實現觀察與思考的不斷升級，得出現象的本質和規律，顏色變淺不是平衡的移動而是鹽效應的原因。

普羅塔弋說過“人的大腦是一把需要被點燃的火把，而不是一個需要被填滿的容器”，所以，我們教師要拋棄那種簡單的灌輸式教育，通過引導，積極創造和諧的實驗室氛圍，激發學生的興趣和熱情，通過開放化學實驗室，大力促進化學實驗教學改革和學生科學探究能力的培養。

（本文是江蘇省教育科學“十二五”規劃2011年度重點資助課題《“開放實驗室”促進普通高中理科教學變革的實踐研究》（批準號為：C—a/2011/02/02）的階段研究成果。）

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（作者單位：江蘇省姜堰中學

江蘇省天一中學）endprint