化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索

劉國友

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)中的關(guān)鍵部分。《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》指出：教師在教學(xué)過程中應(yīng)與學(xué)生積極互動(dòng)、共同發(fā)展，要處理好傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力的關(guān)系，注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和自主性，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)。在改革的新形勢下，實(shí)施教師疏導(dǎo)、學(xué)生探究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是化學(xué)課堂切實(shí)落實(shí)素質(zhì)教育的最佳切入點(diǎn)。

1 積極構(gòu)建探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，就是教師以新課程理論為指導(dǎo)，以學(xué)生的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，以學(xué)校和自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為依托，為完成特定教學(xué)目標(biāo)而形成的穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)模式。探究性，是指讓學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)造性思維而發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并主動(dòng)探索和解決問題。在學(xué)習(xí)過程中，強(qiáng)調(diào)教師是探究的指導(dǎo)者，學(xué)生是探究的主體，學(xué)習(xí)過程是在教師指導(dǎo)下的學(xué)生自主提出問題—猜想與假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—查找資料—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)—分析結(jié)果—得出結(jié)論—表達(dá)交流的過程。

2在化學(xué)教學(xué)中注重實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

以問題為中心，激活學(xué)生的思維 探究是從問題開始的，發(fā)現(xiàn)和提出問題是探究式學(xué)習(xí)的開端。心理學(xué)研究表明：問題意識(shí)是思維的起點(diǎn)，沒有問題的思維是膚淺的被動(dòng)的思維，只有當(dāng)個(gè)體活動(dòng)感到自己需要問“為什么”“是什么”“怎么辦”的時(shí)候，思維才真正啟動(dòng)。因此在教學(xué)中，教師要善于創(chuàng)設(shè)情境，通過實(shí)驗(yàn)、觀察、閱讀等途徑引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，以問題為中心組織教學(xué)，將新知識(shí)置于問題情境中，使獲得新知識(shí)的過程成為學(xué)生主動(dòng)提出問題、分析問題、解決問題的過程。

例如，在九年級化學(xué)上冊（滬教版）中探究“微粒是不斷運(yùn)動(dòng)的”這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，筆者對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。首先做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖1所示：1）在盛有蒸餾水的小燒杯中滴入無色酚酞試液；2）另取一小燒杯，倒入適量濃氨水；3）將兩只小燒杯同時(shí)罩在一個(gè)大燒杯下。

過了一分鐘，學(xué)生都會(huì)觀察到A燒杯中的液體變紅，B不變，學(xué)生露出驚訝的表情。這時(shí)，筆者啟發(fā)性地提出問題：是什么使燒杯中的液體變紅？學(xué)生的興致很高，爭先恐后說出自己猜想：1）蒸餾水使無色酚酞變紅，剛開始沒變紅，是因?yàn)闀r(shí)間不到；2）濃氨水使無色酚酞變紅；3）氨水使蒸餾水變紅；

然后，筆者啟發(fā)學(xué)生：能否設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行驗(yàn)證？經(jīng)過小組討論，學(xué)生在指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出方案，然后以小組為單位開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

幾分鐘后，學(xué)生就獲得了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如圖2所示：第一支試管中不變色；第二支試管中變紅；第三支試管中不變色。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、討論。經(jīng)過小組內(nèi)、小組間的討論、交流，終于得出正確的結(jié)論：蒸餾水不能使無色酚酞變紅；氨水不能使蒸餾水變紅；氨水能使無色酚酞變紅，是因?yàn)闃?gòu)成物質(zhì)的微粒是不斷運(yùn)動(dòng)的，氨水的微粒運(yùn)動(dòng)到A燒杯中，使酚酞變紅。

通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，還把抽象的知識(shí)形象化，便于學(xué)生理解和應(yīng)用。

注重從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，激發(fā)探究的興趣 認(rèn)知理論研究表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)不是從空白開始的，已有的經(jīng)驗(yàn)會(huì)影響現(xiàn)在的學(xué)習(xí)，只有從學(xué)生已有的知識(shí)和生活實(shí)際出發(fā)，開展教學(xué)活動(dòng)，才會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

如對“酸的化學(xué)性質(zhì)”的探究，首先，筆者引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際提出問題，問：你們知道哪些物質(zhì)能與酸反應(yīng)？學(xué)生提出：1）酸與金屬反應(yīng)（“金屬的性質(zhì)”學(xué)過）；2）酸與碳酸鈣反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用大理石與稀鹽酸反應(yīng)）。筆者又提問：酸與NaOH、CuO、Na2CO3能否反應(yīng)？學(xué)生有的說“能”，有的說“不能”。

見時(shí)機(jī)成熟，筆者啟發(fā)他們能否通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證？每個(gè)學(xué)生興趣都很高，積極地設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不到十分鐘，各小組完成了實(shí)驗(yàn)，踴躍發(fā)言歸納：酸能與這些物質(zhì)反應(yīng)。而且把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述得清清楚楚。此時(shí)，筆者適時(shí)點(diǎn)撥：能不能將這些物質(zhì)分類，歸納出酸的性質(zhì)？

學(xué)生對物質(zhì)的分類已有了知識(shí)基礎(chǔ)，很快歸納出：1）酸與金屬反應(yīng)；2）酸與金屬氧化物反應(yīng)；3）酸與堿反應(yīng)；4）酸與某些鹽反應(yīng)。

筆者因勢利導(dǎo)，問：聯(lián)系酸的性質(zhì)，想想在實(shí)際中有哪些用途？此刻，學(xué)生的思維處于亢奮狀態(tài)，課堂氣氛異常活躍。有的學(xué)生說：“用稀鹽酸可以除鐵制品表面的鐵銹（其主要成份是Fe2O3）。”有的學(xué)生說：“酸性土壤可以加堿，降低酸性。”還有的說：“蒸饅頭時(shí)，面粉發(fā)酵產(chǎn)生酸性物質(zhì)，加入堿面（其主要成份是Na2CO3）。”還有的學(xué)生說：“可以用酸檢驗(yàn)雞蛋殼的主要成份是否是碳酸鈣。”筆者又補(bǔ)充：食醋中有醋酸，可以在家中進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果過了幾天，有一個(gè)小組的學(xué)生把一個(gè)“軟蛋”給筆者看。筆者在班中充分肯定了他們勇于實(shí)踐的精神，并請他們給其他學(xué)生介紹有關(guān)“軟蛋”的制作過程。在他們的帶領(lǐng)下，大多數(shù)小組也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。通過探究性實(shí)驗(yàn)，結(jié)合家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，真正體現(xiàn)了“從生活走向化學(xué)，再從化學(xué)走向社會(huì)”的素質(zhì)教育新思想。

3 注重把探究性實(shí)驗(yàn)代替驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的主動(dòng)性和積極性

例如，在學(xué)習(xí)“硫酸根離子檢驗(yàn)”一課時(shí)，筆者首先做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在AgNO3溶液（先把標(biāo)簽蓋住）中，滴入BaCl2溶液（產(chǎn)生白色沉淀），加入稀硝酸，沉淀不溶。然后提出問題：“由此是否能證明溶液中一定含SO42-？”很多學(xué)生不假思索地回答：“能。”這時(shí)，筆者把該溶液的標(biāo)簽給學(xué)生看，原來是AgNO3溶液。學(xué)生愣住了，筆者抓住時(shí)機(jī)引導(dǎo)：“你們可以通過實(shí)驗(yàn)探究嗎？”于是，學(xué)生積極地在小組內(nèi)展開討論，并自行設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行探究，最終歸納出檢驗(yàn)硫酸根離子的方法，如圖3所示。

實(shí)踐證明，把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，能幫助學(xué)生深入理解所學(xué)知識(shí)，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，又能調(diào)動(dòng)他們的積極性和主動(dòng)性，鍛煉動(dòng)腦動(dòng)手的能力。

4 指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

探究性學(xué)習(xí)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。而要達(dá)到這一目的，就是讓學(xué)生自主尋找方法，自主探究思路，自主解決問題。因此，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一定不要過于“束縛”學(xué)生手腳。雖然由于學(xué)生知識(shí)有限，設(shè)計(jì)出的方案有些不完美，但教師也只能是“點(diǎn)撥”而已，不能總是不放心地“領(lǐng)著”他們走，這樣才能使學(xué)生充分發(fā)揮自己的聰明才智，去思考、去收獲。在實(shí)踐中，筆者經(jīng)常設(shè)計(jì)探究性問題，給學(xué)生以自由的空間去發(fā)揮。

例如，學(xué)習(xí)“二氧化碳的性質(zhì)”后提出以下要求：

1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明二氧化碳能溶于水。

2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明二氧化碳比空氣密度大。

學(xué)習(xí)了“酸、堿、鹽”的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了以下問題：

1）如何區(qū)別稀硫酸和稀鹽酸？

2）如何區(qū)別氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液？

3）如何區(qū)別稀鹽酸、氫氧化鈣溶液、碳酸鈉溶液？

通過提出探究性問題，引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，能有效地幫助學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案過程中進(jìn)一步熟悉基礎(chǔ)知識(shí)，明確不同物質(zhì)間在性質(zhì)上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，從而訓(xùn)練學(xué)生掌握抓住物質(zhì)的特征進(jìn)行區(qū)別的學(xué)習(xí)方法。經(jīng)過這樣的不斷鍛煉，他們的思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ貏e是創(chuàng)造性思維能力可以得到很好的發(fā)展，從而提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。