化學實驗中探究教學法應用的探討

凌云

摘 要：以Al（OH）3性質的實驗教學為例，討論在化學實驗教學中探究教學法的應用。從激發探究欲望、預先探究、有效探究、深入探究、拓展探究幾個方面深入探討，得出在化學實驗探究教學中情境的設置要巧妙；問題的設置要有層次。

關鍵詞：化學實驗；探究教學；Al（OH）3的性質

探究式教學又稱發現法、研究法。通常在概念和原理的教學時，以學生為主體，教師提供一些事例和問題，讓學生通過閱讀、觀察、思考、討論等途徑去獨立探究，自行發現并掌握相應的原理和結論的一種方法。在探究教學中的教師，應當是教學的設計者、引導者、解惑者。教學設計時應當以問題為中心，以問題解決為目標，注重問題情境的創設，通過小組合作、實驗探究，引導學生“用自己的頭腦親自獲得新的知識” [1 ]。學習過程中學生通過自覺地、主動地探索研究物質的屬性，掌握認識和解決問題的方法和步驟，從物質性質的變化中找出規律，建構自己的知識體系。在這過程中充分發揮學生的主體地位，啟發學生的思維、鍛煉學生的能力，培養學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力，從而提高學生的創新能力，如何在化學實驗課中應用探究式教學值得我們探索。

1 問題的提出

高中實驗教學普遍存在重結果輕過程的現象，在實驗教學時存在要么學生“照方抓藥”；要么教師講實驗。如何通過有效的探究，能夠更好的激發學生的學習興趣，培養學生的學習能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力，同時能有效的減少學生對知識的遺忘。如何將探究學習法、發現教學法有效應用于化學實驗教學中，以《化學1》第四章第二節《鋁 金屬材料》 [2 ]中“Al（OH）3的性質”一節課為例，探討化學實驗中探究教學。

2 教學的設計

《鋁金屬材料》安排在《化學1》第四章第二節中，是《化學1》元素化合物知識的最后介紹的元素，是學生在學完典型金屬、非金屬代表物質后又一個與生活、生產結合較緊密的元素。“Al（OH）3的性質”是本節的重難點。Al（OH）3作為學生接觸的第一種兩性氫氧化物，特別是其化學式寫成堿的形式，學生對它“兩性”比較陌生。因此，本節課通過小組合作、實驗探究，讓學生對Al（OH）3的兩性有一個具體化的認識，并且通過在實驗室中制備Al（OH）3，使學生對Al（OH）3、Al2O3、鋁鹽、四羥基合鋁酸鈉的性質有一個總體的認識。

2.1 創設情境，激發探究

德國教育家第斯多惠指出“教育的藝術不在于傳播的本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞” [3 ]。教師若能智慧、合理地創設問題情境，激發學生的學習熱情，讓學生更加積極主動地進行探究，正是教育藝術的一種表現。因此，本節課一開始，用生活中的實例以及趣味魔術來激起學生的探究欲望：

（1）展示胃藥——胃舒平。胃舒平是以前用來治療胃酸過多的藥物，大家知道胃舒平的主要成分以及如何治療胃酸過多嗎？利用生活中的實例引出所學的物質為Al（OH）3，明確這節課是探究Al（OH）3的化學性質。

（2）趣味魔術：AlCl3、鹽酸、氫氧化鈉互相滴加，出現產生沉淀，沉淀又繼續溶解的現象，激發學生的學習興趣，并在此提出懸念：這節課最后，請同學們來解密魔術。

2.2 猜想假設，預先探究

“猜想與假設”是學生根據已有的知識、經驗面對科學事實，對所研究問題的規律、現象、結果及其產生的原因做出假定性的推測和解釋，是科學探究過程中的重要組成部分 [4 ] 。

《化學1》中指出預測物質的性質是研究物質的基本程序之一。預測是學生根據自己已經具備的知識、方法、經驗對所研究的內容進行有依據的預見性的推測與思考，能夠對設計的實驗方案以及進行有效的探究起到導向作用。本節課在進行實驗前，讓學生根據已經形成的物質的分類觀、價態觀對Al（OH）3的性質進行預測并設計實驗方案，然后才實施實驗進行驗證。這樣，讓學生在實驗中既能體會到猜想，得到驗證的喜悅，又能對實驗過程中產生的與猜想不一致的現象產生思考，從而使學生始終處于積極主動地探究狀態，學生的探究意識和解決問題的能力得到培養，學習興趣得到提高。

2.3 精心設計，有效探究

探究過程是一個有依據性的思維發散的過程，教師應該是這個過程的組織者。怎么提高探究的全面性、完整性，提高探究的效率，避免學生在探究過程中作無用功，這就要求老師精心設計，給學生提供全面的、有目的性、有針對性的客觀條件，提高探究過程的有效性。本節課的設置中，為了有效地探究Al（OH）3的兩性——與強酸、強堿反應，基本上不溶于弱酸、弱堿。在提供探究的實驗藥品時，除了提供課本上所要求的稀鹽酸、NaOH溶液、氨水之外，還增加了一種強酸和一種弱酸：稀硫酸、碳酸（提供二氧化碳），讓學生更全面直接地從實驗中獲取Al（OH）3的性質，更深刻體會Al（OH）3的兩性。學生預測以及設計實驗、進行實驗的表格如表1：

2.4 梯度設問，深入探究

對于一節實驗探究課來說，其靈魂在于問題的設置，因為巧妙的問題才能讓學生始終保持探究的熱情，才能在不斷的思考問題、解決問題的喜悅中保持求知的欲望。因此，探究教學中問題的設置非常有講究：（1）要有一定的難度，太容易會使學生失去興趣；太難會使學生答不出來，從而產生挫折感，不愿學習，問題的設置應該靠近學生的“最近發展區”，讓學生 “跳一跳，就能摘到果子”。（2）要有一定的梯度，問題應該依據由淺入深，由易到難的原則來設置，讓學生能夠在不斷地思考中保持著探究的欲望。本節課問題的設置如下：

在學生通過實驗探究了Al（OH）3的兩性之后，教師隨之拋出一個難一點的問題：設計實驗如何用前面的藥品通過AlCl3溶液制備Al（OH）3？這個問題將性質應用于制備，是對前面所學知識的升華。學生要綜合前面所學的知識——Al（OH）3與NaOH會反應，但是它不溶于氨水這種弱堿，才能得出正確的結論——用AlCl3溶液和氨水來制備氫氧化鋁，設計的實驗表格如表2：

此時，學生能夠體會到應用前面知識解決問題的樂趣。這個時候，再拋出一個問題：AlCl3溶液中如果滴加過量NaOH會生成Na[Al（OH）4]，有沒有辦法也用所準備的藥品讓Na[Al（OH）4]再變為Al（OH）3，即設計實驗用Na[Al（OH）4]來制備Al（OH）3？學生再一次設計實驗方案進行探究。這樣，層層遞進的問題的設置，隨著學生不斷地發現問題、解決問題，使得探究不斷地深入，知識得到鞏固。

2.5 遷移應用，拓展探究

贊可夫的發展性教學理論中指出：“以高難度進行教學，能引起學生在掌握教材時產生一些特殊的心理活動過程” [5 ]。他認為在教學過程中，如果學生已掌握了前面的知識，不要原地踏步，讓學生產生厭倦心理，而是要對所學內容重新整合，在新舊知識間建立聯系并進行科學的遷移，從而使得知識得以延生、難度得以加深；學生的學習能力得到提高，探究得以拓展，保持了學習新知識的新鮮感。因此，本節課在學完了以上知識的基礎上，提出兩個拓展探究問題：（1）用Al2O3制備Al（OH）3，你有幾種方法？（2）請同學們解密魔術，并現場表演魔術。

3 探討的反思

首先，情境的設置要巧妙。教師在教學設計中，應當通過富有趣味性、與生活息息相關的設問作為引入，讓學生產生學習的興趣、有學習的熱情；應當通過創設情境的啟發，讓學生產生探究的欲望，有探究的熱情；應當巧妙地設計各個教學環節，引導學生科學、有效、逐步深入地進行探究，不斷地激發學生的學習興趣和探究欲望，讓學生從探究中獲得知識，獲得喜悅，獲得思維的提升。

其次，問題的設置要有層次。教師在實施探究教學中，應當基于蘇霍姆林斯基的教育理念：“在人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是個發現者、研究者、探索者” [6 ]。選擇合適的教學策略，激發每位學生心靈深處的發現、研究、探索的本能，在環環相扣的教與學過程中，在有難度層次的問題設計上，都能夠保持持續的探究興趣，形成高效、互動、富有激情的課堂，從而達到有效探究。

參考文獻：

[1]布魯納著，邵瑞珍譯.布魯納教育論著選[M]：北京：人民教育出版社，1989.

[2]王磊，陳光巨.化學1[M].濟南：山東科學技術出版社，2007：115-122.

[3] 第斯多惠著，袁一安譯.德國教師培養指南[M]：北京.人民教育出版社，2001.

[4]黃玉樂，曾芳兵.化學教學中學生猜想與假設能力培養策略[J].教學與管理，2006（24）：129-130.

[5] 贊科夫著，杜殿坤，張世臣，俞翔輝，等譯.教學與發展[M].北京：人民教育出版社，2011.

[6]蘇霍姆林斯基，杜殿坤編譯.給教師的一百條建議[M]：北京：北京教育出版社，2000.