中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)研究

韓 冬

（河北民族師范學(xué)院附屬中學(xué) 承德市 067000）

面對初次接觸化學(xué)的全新學(xué)生，教師如何設(shè)計(jì)好化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)，最大限度地利用實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，是教師面臨的重要課題。本文從教師和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中存在的實(shí)際問題出發(fā)，通過循序漸進(jìn)的原則，教師探索出中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，即引導(dǎo)學(xué)生“看別人走路”→“領(lǐng)著走”→“自己走”的過程。

一、教師示范，學(xué)生感知的探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

進(jìn)入初三，學(xué)生剛接觸化學(xué)，對如何學(xué)習(xí)化學(xué)還不是很清楚，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的各種基本要素還不完全具備，探究性實(shí)驗(yàn)的過程還不是完全了解。因此，教師要逐步完善學(xué)生的基本能力。在學(xué)習(xí)化學(xué)初期，為了讓學(xué)生具備化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的基本技能，教師首先要示范探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法及過程。

探究案例：人呼出的氣體與吸入的空氣成分有何不同。教師設(shè)置問題情境：為什么冬天呼出氣體會(huì)產(chǎn)生“白氣”，而吸入空氣時(shí)看不到？學(xué)生：人呼出氣體中水蒸氣含量比空氣中多。⑴教師提出問題：人呼出的氣體與吸入的空氣成分還有何不同？⑵師生猜想與假設(shè)：a.水蒸氣含量不同b.二氧化碳含量不同c.氧氣含量不同⑶教師引領(lǐng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：對照實(shí)驗(yàn)法（兩瓶空氣，兩瓶呼出氣體）a.對眼鏡片哈氣b.用澄清石灰水c.用燃著木條⑷師生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①教師演示排水法收集兩瓶呼出氣體，準(zhǔn)備另兩瓶空氣。②學(xué)生完成水蒸氣驗(yàn)證。③教師演示另兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察。⑸收集證據(jù)、結(jié)論與解釋：學(xué)生表達(dá)現(xiàn)象，討論，得出結(jié)果。⑹表達(dá)與交流：師生以精準(zhǔn)語言把上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表達(dá)出來。⑺拓展與應(yīng)用：⑻通過上述實(shí)驗(yàn)，師生總結(jié)化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價(jià)、表達(dá)與交流等。

通過教師示范，學(xué)生對化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，探究過程有了一定的了解，實(shí)驗(yàn)技能得到提高，為下一步學(xué)生參與探究活動(dòng)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、教師引導(dǎo)，學(xué)生參與的探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)及設(shè)計(jì)方法已基本熟悉。此時(shí)，教師要逐步放手，學(xué)生能完成的教師絕對不能代勞，慢慢地讓學(xué)生去完成實(shí)驗(yàn)，教師適當(dāng)引導(dǎo)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的探究欲望及探究能力，讓學(xué)生在摸索中逐步得到鍛煉，探究能力進(jìn)一步得到發(fā)展。

探究案例2：金屬防銹探究過程設(shè)計(jì)。學(xué)生活動(dòng)：獲取信息：每年鋼鐵銹蝕造成的損失 提出問題：鋼鐵銹蝕的原因 討論：課前三天提出猜想，設(shè)計(jì)方案，完成實(shí)驗(yàn)、觀察 討論并歸納鋼鐵銹蝕條件 拓展應(yīng)用：如何防止金屬生銹 交流討論：日常生活中防止金屬銹蝕的措施 討論歸納金屬防銹的具體措施。教師引導(dǎo)：先提供學(xué)習(xí)情景，再引導(dǎo)學(xué)生提出問題，組織學(xué)生交流、實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生討論歸納。

另外，當(dāng)面對難度較大的探究性實(shí)驗(yàn)課題時(shí)，學(xué)生的化學(xué)知識和技能、科學(xué)探究的程序性知識都難以適應(yīng)探究活動(dòng)的要求，此時(shí)，教師的適度引導(dǎo)可以保證探究活動(dòng)的順利進(jìn)行。

為了讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)問題，教師首先在前面“拽著學(xué)生的手”，讓學(xué)生熟悉“走路”，越走越熟，當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)探究方法時(shí)，學(xué)生就會(huì)自己“走路了。

三、學(xué)生自主，教師給予幫助和指導(dǎo)的探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

當(dāng)學(xué)生參與多次化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)后，學(xué)生對探究的熱情、對探究實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識以及探究能力都有所提高。在這樣的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以通過小組合作或自主探究的方式完成某些探究性實(shí)驗(yàn)。對于一些比較簡單的探究實(shí)驗(yàn)或家庭探究性實(shí)驗(yàn)可以采用自主探究方式完成，而對于一些較難的探究性實(shí)驗(yàn)可以采用組內(nèi)或組間合作探究方式完成。通過學(xué)生之間的討論、交流，用集體的感知豐富個(gè)體的感知，用集體的討論來活躍、改進(jìn)個(gè)人的思維，用集體的概括來修正、豐富、強(qiáng)化個(gè)人概括，通過學(xué)習(xí)者之間的交叉反饋來強(qiáng)化、矯正、豐富個(gè)體的探究結(jié)果，彌補(bǔ)學(xué)生個(gè)性的差異不足，起到互相促進(jìn)的作用。同時(shí)，學(xué)生的探究空間和自由度進(jìn)一步開放，教師的適度指導(dǎo)只是能保證學(xué)生安全、更好地完成實(shí)驗(yàn)。

探究案例3：稀鹽酸與稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)

模式：教師創(chuàng)設(shè)問題情境 學(xué)生確定研究課題 學(xué)生做出猜想與假設(shè) 學(xué)生設(shè)計(jì)研究方案 學(xué)生合作自主探究 學(xué)生討論交流 得出酸的化學(xué)性質(zhì)。

在此模式中學(xué)生是探究實(shí)驗(yàn)的主體，學(xué)生有展示自我的舞臺，積極性空前高漲。教師只是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的指導(dǎo)者、組織者，甚至有時(shí)是旁觀者，教師只是學(xué)生遇到困難時(shí)，給以適當(dāng)指導(dǎo)，或前面有“危險(xiǎn)”時(shí)，給學(xué)生以提醒。比如：“研究酸的化學(xué)性質(zhì)”、“自制酸堿指示劑”、“測定日常生活中常見物質(zhì)的酸堿性”等實(shí)驗(yàn)都可采用自主探究的方式。