研究性學習與初中化學實驗創(chuàng)新

面對“信息時代”、“知識經(jīng)濟時代”的迅猛到來，如果我們的學生只會考試，而不會動手實踐，能在競爭日益激烈的信息社會里立于不敗之地嗎？答案可想而知。

在以往的教學中，教師更多地重視化學實驗在激發(fā)學生的學習興趣和培養(yǎng)操作技能方面的重要作用，這是無可非議的。但是，如何通過化學實驗來影響學生科學思維能力的養(yǎng)成，如何改變學生的學習方式，如何培養(yǎng)學生的自主探究能力，是值得我們教師深入探討和實踐的。

為了充分挖掘?qū)嶒灲虒W中的探究功能，體現(xiàn)出研究性學習的教學方式，關鍵是創(chuàng)設問題研究的實際情景、學生的主體性研究活動和問題解決的過程。我們化學教師在處理實驗教學時的具體操作可分為以下幾個情形：

一、演示性實驗研究化，使學生“身臨其境”

目前教材中的演示實驗其驗證性成分多于探索性，使得演示實驗平淡無奇，缺少吸引力和思考性。教師應大膽創(chuàng)新，改進實驗，多提供探索性、研究性的問題，使演示實驗學生化。例如在做“鎂的燃燒實驗”時，許多學生只注意到白光和掉落下來的白色固體氧化鎂，卻忽視了騰起的白煙。于是提出探索性問題：這是白霧還是白煙？或者是氣體？它是什么物質(zhì)？如何進一步研究？經(jīng)過大家的激烈討論后擬出并實施了一個包括使用放大鏡在內(nèi)的實驗方案，得到了正確的結果。又如‘用KMnO4制取O2的分解反應并無水生成，為何試管管口仍須略向下傾斜？水從何而來？”等等演示實驗研究化的嘗試，讓學生親自去解答，成為‘發(fā)現(xiàn)者”。

二、對比性實驗明朗化，使學生“別開生面”

把同類實驗進行同時操作，讓學生根據(jù)觀察到的不同現(xiàn)象進行對比和思考，找出異同點，這樣的實驗即為對比實驗。對比內(nèi)容可以是反應物的狀態(tài)、濃度、量的多少，也可以是反應條件以及操作程序、周圍環(huán)境、時間等方面的因素，以及由此所造成的實驗結果的異同。例如，H2和CO2的實驗室制法中，發(fā)生裝置相同，但收集裝置不同；用塊狀石灰石和粉末狀石灰石分別與稀鹽酸反應都產(chǎn)生相同的CO2氣體，但反應速度不同；“測定空氣中O2含量”的實驗為何用磷來燃燒而不用碳或硫來燃燒？這樣，對‘有何異同”可以同時進行實驗對比，學生會為之豁然開朗，另有一番新收獲。通過對比觀察，學生能很好地獲得生動具體的感性知識或概括出結論來。而學生在分析、討論的過程，也就是探索研究實驗的過程。

三、反面性實驗襯托化，使學生“明辨是非”

正確的實驗固然好，但有時錯誤的實驗更具說服力。這就是反面性實驗的教學效果。例如，“加熱分解Cu2 （OH） 2CO3時試管管口略向上又如何？”“制取O2后先停止加熱而不先移開水中的導管時會怎樣？”“用H2還原CuO后如果過早停止通入H2結果究竟是什么？”“Fe在O2中燃燒的實驗若集氣瓶底預先不放一些細砂或水時，將會有什么現(xiàn)象發(fā)生？”等等。這些都屬于反面性的違規(guī)實驗，教師一般很少演示出來，可是學生們的心里往往期待著這些情況活生生地呈現(xiàn)。所以，何不把它們在適當?shù)臈l件下像“科研”般地對待、重現(xiàn)出來，與學生們一同經(jīng)歷“危險”的實驗游戲，從而反襯出正確實驗的重要性呢？我想這比只是解釋一百遍“為什么”要強一百倍！

四、設計性實驗開放化，使學生“見仁見智”

1.學生在研究性學習過程中的心態(tài)應是開放的、自由的。面對設計性實驗，學生只有完全自由地思想和自由地感覺，才能充分發(fā)揮出他的潛在創(chuàng)造力。

2.學習內(nèi)容不要拘泥于教材，也不局限于教師的知識視野，可以結合日常生活、生產(chǎn)、社會問題展開，這樣更加接近學生自身實際。例如，鑒別市售“銀元”的真假；從鮮花中提取酸堿指示劑；制作簡易的家用凈水器等。把設計性實驗課題“下放”，增強了學生的問題意識和研究欲望，也鍛煉了他們實驗程序設計能力和動手操作能力。

3.留給學生創(chuàng)新思維足夠廣闊的天地，把實驗設計為多視角、多方法或多答案的開放性課題，充分體現(xiàn)出每個不同學生的個性化學習方式。例如，這樣一道題：“實驗室有失落標簽的四瓶無色溶液：H2SO4、NaOH、MgSO4和Na2SO4，現(xiàn)實驗桌上只有一瓶酚酞試液，在儀器任選的情況下，請設計實驗方案用酚酞試液鑒別上述溶液?！苯Y果，大部分學生先用酚酞試液鑒別出NaOH，再用NaOH鑒別出MgSO4，最后用滴有酚酞的NaOH去鑒別剩下的兩種溶液。也有學生先用酚酞鑒別出NaOH，再用滴有酚酞的NaOH分成三份一次性鑒別出剩下的三種溶液。令老師吃驚的是，有的學生竟然做出了與眾不同的新方案：用NaOH與MgSO。反應生成的Mg（OH）2白色沉淀來鑒別H2SO4和Na2SO4溶液，而且事先會把上層清液倒去，剩下沉淀進行操作，能溶解沉淀的是H2SO4，不能的則是Na2SO4。這是我始料不及的情景——還能用生成物做試劑的特殊情況，而這又不會與原題要求發(fā)生沖突。這真是“開放性”的功勞，不約束學生的思維空間能更好地激發(fā)學生的探究創(chuàng)新精神。

4.開放時間和空間，讓學生走出書本和課堂，走向社會，走向大自然，利用圖書館、網(wǎng)絡、調(diào)查訪問、參觀實習等形式，最大限度地收集資料，把課內(nèi)與課外、學校與社會有機地聯(lián)系起來。當我們教師匯總學生的實驗成果時，會發(fā)現(xiàn)他們真是仁者見仁、智者見智，他們的潛能和創(chuàng)造性往往是超乎我們所想象的。

總之，通過最近研究性學習“小試鋒芒”的實踐，我覺得她像一股難以抵擋的春風，即將給現(xiàn)行教育帶來一番新氣象。作為教育工作者，我們應該善教、樂教，創(chuàng)造性地教學，為教師改革在信息時代的需求中添枝加葉，不斷地注入新的生機和活力。

（作者單位：江蘇省張家港市南豐中學）