淺議如何讓實驗探究性學(xué)習(xí)在化學(xué)課堂中開花

谷志敏

課程改革要求要轉(zhuǎn)變思想和教學(xué)方式讓學(xué)生進(jìn)行自主性的學(xué)習(xí)。探究性學(xué)習(xí)便是學(xué)生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學(xué)探究的過程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識、樹立科學(xué)的價值觀和活動過程。

學(xué)科的基本特征決定了學(xué)科的學(xué)習(xí)特點，在實驗中學(xué)習(xí)化學(xué)無疑是最有效而又最重要的化學(xué)學(xué)習(xí)方法之一。化學(xué)科學(xué)以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科特征，更有利于學(xué)生進(jìn)行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)。當(dāng)化學(xué)實驗被用作探究性學(xué)習(xí)的途徑時，化學(xué)實驗的創(chuàng)造性和探究性便充分顯示出來。學(xué)生在實驗過程中積極地動腦動手，體驗科學(xué)家科學(xué)探究的過程和方法，獲得科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅。所以，在學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，完全可以利用實驗這個手段進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。那如何讓實驗探究性學(xué)習(xí)在化學(xué)課堂中開花呢？

一、形成問題情境的途徑

1.提出問題，激發(fā)學(xué)生探索的欲望

化學(xué)教學(xué)中教師要努力創(chuàng)設(shè)最優(yōu)化的問題情境，使問題突出鮮明，具有目標(biāo)性。

自然界的許多變化充滿神奇色彩，蘊含著豐富的化學(xué)知識，但對學(xué)生而言卻是一個個解不開的“謎”。這些“謎”對學(xué)生有極大的誘惑力，激勵他們?nèi)ヌ剿髌渲械膴W秘。例如，冬天我們用煤爐取暖時會看到燃著的煤上看到藍(lán)色火焰，為什么會有這樣的現(xiàn)象產(chǎn)生呢？在煤燃燒的時候發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)呢？

2.以化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題情境

探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)“問題”的情境下產(chǎn)生的一系列學(xué)習(xí)活動。問題激發(fā)起學(xué)生探究的欲望，問題引發(fā)了學(xué)生的探究活動。在化學(xué)學(xué)習(xí)中，除學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問題外，教師更要通過各種途徑創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題。而化學(xué)實驗是最形象、生動、直觀的創(chuàng)設(shè)問題情境的方法之一。

精心設(shè)計的演示實驗，往往帶給學(xué)生的是驚奇、不解和矛盾，促使學(xué)生迅速調(diào)整自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)象進(jìn)行思考。實踐證明，演示實驗的素材十分豐富，極易喚起學(xué)生的求知欲，是設(shè)計問題的最佳情境。例如：在做氧氣使帶火星的小木條復(fù)燃的實驗時，學(xué)生對出現(xiàn)的此現(xiàn)象感到很奇特，有著特別的印象，當(dāng)他們完成實驗后自然就理解了其中的奧秘。利用實驗設(shè)計創(chuàng)設(shè)問題情境，能使學(xué)生得到啟發(fā)，再讓學(xué)生動手實驗，臺上臺下焦點聚集在一起，認(rèn)真觀察、情緒高漲，參與實驗，積極思考。這樣學(xué)生不僅能養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，而且還能使學(xué)生問題意識得到表現(xiàn)，同樣也是優(yōu)化課堂教學(xué)的重要途徑。

3.利用學(xué)生錯誤設(shè)置問題情境

在學(xué)習(xí)、實驗或測驗的錯誤中，有一類是憑經(jīng)驗“想當(dāng)然”的結(jié)果，往往因依賴權(quán)威而不多思索。如果不創(chuàng)設(shè)問題情境，會讓學(xué)生逐漸依賴權(quán)威，而失去創(chuàng)新能力。學(xué)生事后一旦發(fā)現(xiàn)肯定的結(jié)論與事實相悖時，“出乎意料”的驚訝感油然而生，他們迫切希望找到充足的理由去否定自我。例如在做用高錳酸鉀制氧氣的實驗中，有的學(xué)生收集到的氣體是紫色的，為什么會出現(xiàn)此現(xiàn)象呢？然后讓學(xué)生自己去找問題的所在糾正錯誤。

二、以化學(xué)實驗驗證假說或猜想

通過化學(xué)實驗對提出的猜想或假設(shè)進(jìn)行驗證，是學(xué)生進(jìn)行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)常用的方法。

以化學(xué)實驗驗證假說或猜想，要面向全體學(xué)生，讓每個學(xué)生都有體驗和經(jīng)歷用化學(xué)實驗驗證假說和猜想的機(jī)會。教師要指導(dǎo)學(xué)生，特別是要幫助和指導(dǎo)那些有困難的學(xué)生完成設(shè)計方案并進(jìn)行實驗。如在初中化學(xué)中物質(zhì)構(gòu)成微粒知識學(xué)習(xí)時，對“構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間是有空隙的”的假設(shè)的驗證，學(xué)生在設(shè)計方案時可能產(chǎn)生一定的困難，這時老師就可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計“一定體積的水和酒精混合”的實驗方案和“氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的壓縮”實驗進(jìn)行驗證。著名教育家蘇霍姆林斯基說過：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是一個探索者、發(fā)現(xiàn)者、研究者，而在兒童的精神世界中，這種需要特別強(qiáng)烈。”因此，教師在教學(xué)時應(yīng)創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生想成為探索者、發(fā)現(xiàn)者、研究者的動機(jī)，鼓勵學(xué)生超越自我、超越同學(xué)、超越老師。

問題是探究的起點。如果沒有問題就沒有了探究的對象。正如愛因斯坦所說：“提出一個問題比解決一個問題更為重要。”因此，要讓學(xué)生學(xué)會探究，就應(yīng)該注重探索性問題的設(shè)計。

例如：濃鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)制取的二氧化碳?xì)怏w不能使澄清石灰水變渾濁，該如何對待這一異常現(xiàn)象呢？由于該實驗對導(dǎo)管等的干燥度要求高，反應(yīng)速度快（石灰水不變渾濁的時間短），所以學(xué)生們曾聽教師介紹過，卻從沒有親眼看到過。因此在改進(jìn)后的教學(xué)實踐中，播放了一段濃、稀鹽酸分別與碳酸鈣反應(yīng)的實驗錄像，給學(xué)生們創(chuàng)設(shè)真實的探究情境，有效地激發(fā)了學(xué)生的探究思維。

三、引導(dǎo)學(xué)生通過多種途徑進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)

1.根據(jù)需要選用恰當(dāng)?shù)奶骄啃问健＝M織探究活動的形式主要有三種。一是獨立探究，即讓每個學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗，用自己的思維方式自由地、開放地去探究、去發(fā)現(xiàn)。獨立探究能使學(xué)生學(xué)到科學(xué)探究的方法，從而增加學(xué)生的自主意識，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。二是小組合作探究，合作探究能使學(xué)生集思廣益、思維互補、思路開闊，使獲得的概念更清晰、結(jié)論更準(zhǔn)確。三是班級集體探究，班級集體探究主要是抓住中心議題或關(guān)鍵性問題，讓學(xué)生自由發(fā)表意見，集中解決難點。我們在組織探究活動時，對學(xué)生獨立探究能解決的問題，就組織獨立探究；對獨立探究不能解決的問題，就組織合作探究；小組合作探究還不能解決的問題，就組織全班集中討論。

2.根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同特點，選擇合理的探究方法。組織探究活動，除了選用恰當(dāng)?shù)奶骄啃问酵猓€應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同特點，選擇合理的探究方法，同時使學(xué)生熟悉并掌握這些科學(xué)的探究方法。我們經(jīng)常讓學(xué)生用下列方法進(jìn)行探究：

（1）操作——發(fā)現(xiàn)。即讓學(xué)生通過自己動手操作，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出結(jié)論。

（2）猜想——驗證。即讓學(xué)生根據(jù)已有的知識、經(jīng)驗和方法，對化學(xué)問題大膽猜想，尋找規(guī)律，合理論證，這是創(chuàng)造性思維活動的重要途徑。

（3）觀察——歸納。即讓學(xué)生通過大量具體事例，歸納發(fā)現(xiàn)事物的一般規(guī)律。問題的歸納過程，實質(zhì)就是觀察、思考、發(fā)現(xiàn)的過程，也是從中總結(jié)規(guī)律的過程。在歸納探究過程中，培養(yǎng)了學(xué)生對問題的抽象概括能力。

情境是放飛思想的舞臺，問題是打開思維的鑰匙。課堂教學(xué)中只要教師與學(xué)生的思維劇烈碰撞，產(chǎn)生火花，就能開出鮮艷的花朵。實驗探究是我們學(xué)習(xí)科學(xué)知識空間，把孩子領(lǐng)進(jìn)精彩的空間，讓學(xué)生在刺激情中盡情飛翔、盡情想象，讓探究科學(xué)的欲望在學(xué)生的心中產(chǎn)生，從而讓實驗探究教學(xué)在化學(xué)課堂中盛開出鮮艷的花朵！