中學化學探究性實驗教學的研究

農海華

摘要：本文是對初中化學探究性實驗在教學中各個環節的初步探討，通過聽取實驗教師的課堂教學，對比初中化學探究性實驗課堂教學和常規教學的優缺點，就如何開展探究性實驗教學提出了意見和建議。

關鍵詞：探究性實驗；化學教學；課程改革

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711(2014)06-0116

長期以來，中學化學實驗教學存在：實驗教學觀念不能適應素質教育思想，實驗教學僅被看作是輔助教學手段；重實驗結果，輕實驗過程，重知識鞏固，輕能力培養；實驗教學方式單一，無論是驗證性實驗，還是獲取新知識的探究性實驗，其教學環節幾乎相同，即學生模仿教師的演示或照著編好報告冊的步驟，機械被動地進行操作；實驗教學評價方法單一，普遍采用書面形式對學生的實驗進行評價，以考查學生的實驗結果或證實理論的掌握情況，但不能全面反映學生的能力水平和實驗態度、習慣，造成學生做不做實驗得到的評價差異不大，易養成學生投機取巧的偽科學行為；部分地區仍然存在：“黑板畫實驗、課下背實驗、考試寫實驗”等嚴重違反教育、教學規律的錯誤行為。

近年來，隨著我國新一輪國家基礎教育課程改革的全面推進，實驗教學特別是探究性實驗教學得到了前所未有的重視，在新課程標準中，一個突出的特點就是更加重視全面提高學生的科學素養。在“課程目的”中明確提出：“養成科學態度和科學精神，樹立創新意識，逐步形成科學的世界觀，初步學會本學科探究的一般方法，具有較強的本學科基本操作技能，收集和處理信息的能力”。在“課程目標”中進一步明確提出：“養成實事求是的科學態度，初步具有勇于探索、不斷創新的合作精神”。因此，實驗教學就要求學生能夠提出問題、作出假設、設計實驗、分析和解釋實驗中產生的現象和數據，得出合理的結論，進一步形成比較、判斷、推理、分析、綜合等思維能力，初步形成思維的獨特性、新穎性及創造性思維品質和創新思維習慣，能運用學到的知識評價和解決實際問題。探究性實驗教學時達到“課程目標”，實現“課程目的”的重要教學手段。

一、探究性實驗和探究性實驗教學

探究性實驗是學生自己提出問題，提出實驗方案，運用實驗手段，探索未知的現象或數據，并在獲得現象和數據的基礎上，概括出實驗結論的一類實驗形式。

探究性實驗教學是指在探究性實驗過程中，教師隨時為需要的學生提供指導和幫助，并對實驗過程進行監控和評價的一類實驗教學形式。它實現了學生在實驗中的主體和中心地位，讓學生親身經歷實驗過程和對未知結論的探索，激發學生的思維狀態，培養學生的創新意識，初步形成科學態度，培養科學方法，提高學生分析問題、解決問題的能力。

二、探究性實驗教學的指導思想

1. 以實驗為基礎

以實驗為基礎是探究性實驗教學的一個重要指導思想，也是以實驗為基礎的化學教學觀在教學中的具體體現。

遵循以實驗為基礎的化學教學規律，就是把實驗作為提出問題、探索問題的重要途徑和手段，要求課堂教學盡可能用實驗來展開，以激發和培養學生的實驗興趣，充分發揮學生的實驗能動性，使學生親自參與實驗，體驗通過化學實驗進行探索規律的實踐活動過程。

樹立學生是探究性實驗教學的主體，絕不僅指在學生實驗教學中，而是指整個探究性實驗教學過程的主體地位的確定，有利于糾正教學實踐中講實驗、背實驗，把學生看成是消極、被動地接受知識“倉庫”的錯誤做法和觀點。

2. 強調教學的探究性

探究性實驗教學是探究式教學和科學性探究相結合的必然產物，探究性實驗教學過程理所當然是一個探究過程，是一個探索性或探究性活動的過程。

3. 強調知識與技能在探究性實驗教學中的統一

探究性實驗教學的目標是知識、技能的掌握，能力的形成和科學態度的培養三者的結合，并使學生在掌握科學方法和科學探究過程中實現三者的統一。

三、探究性實驗教學的方法和模式

常規的驗證性實驗教學方法是教師講解實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗的注意事項，必要時教師可進行操作演示，學生只要求按照實驗所給的操作步驟進行，驗證已知的實驗結論。

探究性實驗教學方法是采用問題、探究、合作的學習形成，即提出實驗課題——討論、設計、選擇實驗方案——實驗探究——討論、評估——完成實驗報告。

那么，如何開展探究性實驗教學呢？

1. 設問題情境，培養學生主動探究實驗的能力

探究性學習模式以實驗吸引學生，再以實驗啟發引導學生，在教學中盡可能創設實驗情境，讓學生置身于實驗環境中，即要在教學中創設一個能引起學生興趣的并且和課本原理性知識相關的實驗問題，讓學生發表看法，參與討論，培養學生主動獲取知識的能力。

(1)以化學實驗創設問題情境，要特別注意實驗中學生觀察和思維縝密性的培養。化學實驗現象紛繁復雜，有目的、有條理的觀察，才能從復雜的化學現象中發現問題。如鎂條的燃燒實驗，耀眼的白光非常容易刺激學生的感官，卻忽略了燃燒時上升的一縷白煙，而恰是這一縷白煙才是問題的關鍵，化學變化的本質新物質——氧化鎂。因此實驗時，要教育學生，不為表面現象所迷惑，須細觀察、深思考。

(2)以化學實驗創設問題情境，要注意與人類生產、生活密切聯系和把學生感興趣的內容開發成化學實驗。因為學生再其感到熟悉和認為有用的情境，特別能發現問題和產生解決問題的迫切欲望。例如，蒸饅頭時，為什么加些堿，堿多了又可倒些醋？液化氣灶、煤爐都要留通風口？從這些日常生活中的實驗出發，引導學生思考，發現問題。

2. 將部分演示實驗設計成探究性實驗

“演示實驗”在知識的呈現方式上，主要采用“知識介紹型”手法，以前我們照本宣科地表演給學生，在一定程度上忽略了探究過程，忽略了探究性實驗在教學中對學生科學素養的培養。如：探究實驗室制取二氧化碳的方法時，課本提供的方案：小塊大理石+稀鹽酸。而后，教師仍要解釋為什么不用碳酸鈉粉末、稀硫酸、濃鹽酸等。那么，學生知識的接受是被動的、機械的。現在，我們試設計三種方案：碳酸鈉粉末+稀鹽酸(稀硫酸、濃鹽酸)、碳酸鈣粉末+稀鹽酸(稀硫酸、濃鹽酸)。讓學生自己動手，進行實驗探究，從反應速度、現象等各因素進行分析，做出最佳選擇。這種探究性實驗，讓學生自己從“做”中得出結論，進而解釋、交流、反思評價，學生參與整個探究過程，培養了學生的科學素養——自主參與，以求新知。

3. 培養學生質疑的習慣

在化學教學中，把嚴密的書本知識與學生的生活結合起來，使日常生活教學能讓學生聯想起自己的生活經驗，以便全面發揮各種感官的作用。如講“分子的運動”之后，讓學生收集生活中各種裝滿液體的瓶子，如醋瓶、汽水瓶、香水瓶等，比較之后，得出盡管其材料、形狀、顏色各異，但均瓶口細小，為什么？

指導學生觀察生活中的化學，如加油站、液化氣站、汽車站、火車站為什么“嚴禁煙火”？鐵鍋生銹了，用久了的暖瓶、水壺會沉積水垢，雞蛋放入有醋的茶杯有氣泡，這些現象是如何產生的？

這些質疑性的實踐活動，為學生自主性的充分發揮開辟了廣闊空間。充分體現了探究性學習的開放性，生活中化學使學生感到化學就在自己身邊，與生產、生活、社會密切相關，在一定程度上增強了他們關心自然、關心社會的情感，也激發了他們發自內心的探究化學的內在需要。

總之，化學實驗是理論和實踐的結合點，是體現人的認識過程從思維到再創造應用的最生動典范。探究性實驗教學模式，詮釋了夢想、勇氣與探險精神，使學生始終處于不斷探究的情境中，于“異想天開”中主動實驗，勇于提出問題，大大激發了學生興趣，充分喚起學生思維，是現階段適合國家課改的重要教學模式。