新課標下初中化學探究性實驗教學的思考

文 焦志榮

初中化學新課程標準倡導以科學探究為主的多樣化教學方式，“探究性實驗教學”是其中一種重要的教學方式和途徑，是教師為促進探究性學習活動有效開展所采取的一種教學方式，可以使學生體會科學探究的方式，培養學生的發散性思維和用科學方法研究問題的能力。

一、傳統教學方式和探究性實驗教學的比較

探究性實驗教學活動是通過實驗來進行的，其探究的形式是實驗探究。

案例1：“微粒之間有空隙”

傳統教學：往往是通過“50 mL酒精與50 mL水混合”的實驗來得出這一結論，缺乏探究性。

探究性實驗教學：首先明確實驗探究課題—水與酒精混合后體積變化情況。

引導學生進行猜想與假設：(1)構成物質的眾多分子是親密無間地擠在一起的；(2)構成物質的眾多分子間存在一定的空隙，如果微粒之間有空隙，那么不同種液體混合后的體積可能與兩份液體體積加和的結果不同。

在“明確問題”、提出“猜想與假設”之后，要引導學生“制訂計劃”。怎樣制訂計劃呢？控制實驗條件是通常采用的科學方法，可設計如下：

水與酒精混合后體積變化:A.50 mL水與50 mL水混合后的體積如何變化？B.50 mL酒精與50 mL酒精混合后的體積如何變化？C.50 mL酒精與50 mL水混合后的體積如何變化？用量筒分別進行實驗，事先預測結果并與實驗記錄比較，然后進行交流。

此案例的“實驗設計”是通過控制實驗條件來完成的，即參加反應物質的體積不變，只改變種類?！斑M行實驗”與“搜集證據”是通過測量與觀察記錄來完成的。

實驗后要引導學生進行分析總結從而得出結論，可以設計成“想一想”，使學生“觀察與思考相結合”，通過獨立思考獲得對問題的解釋，得出相關結論：很多物質是由分子構成的，除了大小不同之外，分子之間還有一定的空隙，小的分子可以穿插在另一種較大的分子之間的空隙里，所以表現為兩種互不反應的物質混合在一起體積減小了。

在以上兩種教學方式中，學生的行為是不同的，學生的感受、體驗和主體性發揮程度也不相同。傳統教學是注入式的，學生處于被動接受的地位；而探究性實驗教學是啟發式的，學生處于主動探究的地位。對于初三學生來說，由于分子概念比較抽象，接受起來比較困難，所以在本探究案例中并沒有對它直接下定義，而是讓學生經過自己的探究，發現了問題，解決了問題，獲得了較深層次的情感體驗，分子概念將會隨著學習的深入在他們的頭腦中逐步深化。

二、初中化學探究性實驗教學的基本形式

要開展探究性實驗教學，改變以往化學實驗“照方抓藥”式的教學模式是關鍵，而優化教學設計是實施的保證，具體可通過提出問題—猜想與假設—制訂計劃—進行實驗—搜集證據—解釋與結論等步驟來實施。

案例2：

(1)提出問題：純水和鹽水哪一個更容易結冰?

(2)猜想與假設：科學的猜想和假設是建立在學生已有知識經驗基礎上并能夠被事實證明和檢驗的。

(3)制訂計劃與設計實驗：將等量的純水和鹽水分別放在兩個相同的杯子中，同時放在同一個冰柜中，讓冰柜開始慢慢制冷，每隔15分鐘觀察一次，記錄兩杯液體是否結冰。

(4)進行實驗與搜集證據：確定觀察因子；控制變量；測量(時間、溫度)。

(5)分析與結論： 描述實驗數據；比較歸納；對探究結果進行描述和解釋。

(6)評估：假設與探究結果的差異；探究活動中未解決的矛盾；發現新的問題；改進探究方案。

(7)交流：準確表達自己觀點；堅持原則；尊重他人。

三、初中化學探究性實驗教學在組織中應注意的問題

要想優化探究性實驗教學過程，提高教學質量，應注意以下幾個方面的問題：

(1)教師要轉換觀念，轉變角色。要改變傳統實驗課中教師單純演示實驗，反復強調實驗注意事項，要求學生嚴格按照實驗步驟操作，教師講評等環節，倡導設置問題情境，激發學生做實驗的欲望，由學生討論、交流，自主設計實驗步驟，由學生評價、小結，并要求學生查找該實驗的補充資料等開放式的教學環節。

(2)教師要善于創設恰當的教學情境。對于初中學生而言，學習興趣是學習動力源，教師要善于從激發學生學習興趣的角度入手，使用語言、數字、圖片等情境，通過呈現學生熟悉的歷史知識或制造常識沖突情境，激發學生的探究興趣。

(3)要把握好循序漸進的原則。在探究過程中教師的教似乎不是很突出，更多的是引導學生學會深入思考，動手實踐。針對學生的不同情況，可以采用探究一個課題的某一點或者某一角度的方法，探究的內容應該具有發散性、可操作性和不確定性。

例如：《植物對無機鹽的吸收》可以探究“青菜如果缺乏氮、磷、鉀等無機鹽時植株的癥狀”，若是“青菜需要哪些無機鹽”就無從下手。

(4)“授之以魚，不如授之以漁”。教給學生科學知識，不如教給學生獲取知識的方法。教學中應該改變重知識傳授、輕方法教育，重實驗驗證、輕科學探究的做法，而應該從教給學生探究的方法入手，使學生主動參與實驗的設計、操作過程，讓學生通過提出問題、作出假設、設計驗證、分工合作、查表與計算、對照比較、集體討論、表達交流等活動，創造性地解決問題。

四、在初中化學探究性實驗教學中要重視對學生的過程性指導

對習慣于自己講、學生聽的教師來說，如何指導學生進行探究性學習活動，確實還是一個新課題，有兩方面的指導是比較重要的：一是對合作學習中分工的指導，二是對遇到問題的指導。

案例3：對學生合作學習分工的指導

“測定一段時間內本地區雨水的pH值，繪制時間—pH關系圖，討論本地區出現酸雨的情況，分析可能的原因”。在活動中，要涉及查閱資料、取樣測定和數據處理等活動，一名學生在短期內很難完成，比較適合3名及以上學生的小組合作進行。

在分工時，教師可以進行指導，合理分配?？梢越o外向、善于交際的學生“調查走訪”的任務，給思維嚴密、善于動手的學生“取樣測定”的任務，給抽象思維強的學生“數據處理”的任務等，這樣學生們可以共同經歷探究性學習活動，相互交流，通力合作，完成學習任務。

案例4：對學生探究式學習活動中出現問題的指導

一名學生在驗證“鐵銹是鐵在潮濕的環境中與空氣中氧氣作用的結果”的假設時，始終不能想到好的實驗方案，感到迷茫。教師可以啟發學生：解決問題時要抓住關鍵因素，實驗探究時要學會控制實驗條件。實驗方案的制訂要緊緊抓住“鐵”“潮濕的環境(水)”“氧氣”三個關鍵要素。

實驗方案一：鐵在有氧無水的條件下是否銹蝕；

實驗方案二：鐵在有水無氧的條件下是否銹蝕；

實驗方案三：鐵在有氧有水的條件下是否銹蝕。

五、結束語

初中化學探究性實驗教學的開展大大提高了學生的學習興趣，激發了學生的好奇心和學習欲望，使學生逐步學會如何發現問題、思考問題、解決問題，從而達到提高和培養學生科學素養和創新思維品質的目的。

[1] 衷明華.初中化學校本培訓指導手冊[M].廣州：廣東高等教育出版社,2008.

[2] 王祖浩.走進課堂：初中化學新課程案例與評析[M].北京：高等教育出版社,2006.