高一化學實驗課中“探究性”學習方法的研究

廖元益

【摘 要】在高一化學實驗課教學中通過激發學生學習的興趣，最大優化好教學過程，突出教學方法傳授等的途徑，提高對學生的能力培養，對中學化學教學意義重大。

【關鍵詞】學科素養；化學實驗課；探究學習；能力培養

科學探究的內涵包過學生積極、主動地獲取化學知識、認識并解決化學問題的重要學習活動。通過學生的自身經歷和體驗教學過程中的科學探究活動，來激發學生對化學學習的興趣，增進其對化學科學的情感，理解化學科學的本質。在化學的課堂教學中，我們不難發現，通過激發學生積極參與教學的過程，體現學生的主體地位，把傳統教學過程中的學生學習過程，轉變為教師指導下的學生積極探究過程，在化學教學中培養學生的學習能力、思維能力。為此，本人通過對高一化學實驗課中“探究性”學習方法的研究，進行了初步的理論研究和實踐探索。

一、貫徹學科核心素養，讓學生充分經歷探究過程

化學是一門以實驗為基礎的基礎學科。中學化學實驗是學生認識化學物質及其變化的學習活動的重要工具與過程，對“化學實踐”具有重要的認識、指導功能，對學生“化學實踐”拓展能力的提升具有非常重要的指導價值。而化學實驗本身價值的發揮，非常依賴于學生化學實驗基本素養的高低、實驗探究水平和能力的強弱。因此，現代化學核心素養中提出的“實驗探究與創新意識”等要素，真實反映了“化學實踐”環節的化學核心素養要求，是化學學科動手學習、實踐能力的重要表征。

學生不僅是教師教學的對象，更是教學過程的主體，是整個學習過程的主人。化學教師的職責不光只體現于“教”，更重要的在于合理運用恰當的教學策略、教學方法和教學方式來充分調動學生學習的自覺、自主、創造性。學生的各種能力不是單純地通過老師的“教”就能完全培養出來的，教師傳授給學生的知識畢竟有限，大量的知識需要靠學生自主去學習、掌握，大量的學習過程、社會科學實踐中遇到的問題，需要靠學生自己去體驗、分析和解決。化學基礎科學中的許多規律形成、認識過程總是首先由簡單到復雜、甚至由錯誤逐漸轉化到合理的科學知識，教學過程中，化學教師不應是簡簡單單地傳授知識，而應當積極引導學生對科學知識再來一次“創造”，讓學生對科學知識的學習有成就感，激發自主學習科學的熱情！只有這樣，學生才能尋幽探微，對科學知識窮根究底，最終才更加能有所發現與創造。

二、通過創設問題方式，激發學生思維動機

化學教學中，教師創設問題，可以引發學生積極思考。好的問題情境在教學中，一方面可以充分展現所學內容的意義，使學生易于接受和理解；另一方面可以很好地激發學生的學習興趣，有助于實現原有的認識結構對新知識的同化，實現知識的遷移。教師教師創設問題，學生思考、探究，可以使學生對科學知識的認知結構得到補充、完善，從而促進學生的學習能力發展。中學化學教學中，教師創設各種各樣的問題情景，是引發學生對各種問題思維能力培養的前提和良好保證。

教學中創設問題情景的方法有很多種，如：現代多媒體教學中為學生提供的視聽交融的思維情景；利用思維導圖，引導學生拓展思維；精編典型習題冊，引導學生借題發揮，一題多解；通過正向比較、反向思維、類比方法等，引導學生發現問題；結合科學圖表及閱讀，引導學生“思考”；精編專項思維訓練，引導學生提高思維深度，特別是在教學的過程中，教師要習慣于運用“通過本節課的學習你有哪些方面的收獲？”“你還有哪些新的認識？請提出供大家一起來交流。”等等方式方法，積極引導學生認識、總結、質疑，培養學生的問題意識，真正落實學生的教學主體地位。

三、通過“探究性”實驗，培養學生創新能力

傳統的化學課堂教學中，化學演示實驗教學通常是“教師做，學生看”，而后是完全由教師講，學生只是負責聽的過程；現代教學中，學生已不滿足于觀察化學實驗所帶來的表面刺激，而有自己動手做實驗的深刻動機和愿望；化學教師應與時俱進，及時調整實驗教學模式，變演示性、驗證性實驗為趣味性、思維性、開放性更強的“探究性”化學實驗。將化學演示實驗改為“探究性”化學實驗，首先需要教師自身能夠進行一些創新性的設計，包括實驗裝置的改進、實驗步驟的安排及實驗問題的設置等等。這種創新性教學的目的，是要讓學生充分參與課堂教學，參與科學知識探索的過程，真正的動腦、動手、動口，發揮學生的學習主體作用，更加能激發學生創造性思維的發展。同時，這種創新教學過程，對學生也是一種很好的引導，對學生科學創新的培養，將會起到潛移默化的良性作用。化學教學中，符合探究性教學過程的教學案例非常豐富，例如：教材中在實驗中導出“催化劑”和“催化作用”兩個概念，但實驗并不能說明二氧化錳在加熱氯酸鉀制氧氣的反應里，“二氧化錳的量并沒有變化，而且化學性質也沒有變化。”試問又怎樣用實驗證明呢？教師從定量和定性的兩個方面向學生提出了問題，提高了思維層次，激活了學生的探究意識，留給了學生探究的空間。

又如，氣體的實驗室制法是學生的重點和興趣點，但制什么氣體應選擇什么樣的制氣裝置又是學生學習的難點。在學習氫氣的實驗室制法時，教師將學生已熟悉的實驗室制氧氣的裝置先展示出來，并提出問題：這套裝置能不能用來制氫氣呢？激起學生的探究欲。再從制氧氣和制氫氣所用反應物的狀態入手進行對比、分析，逐步改進制氧氣的裝置，得到一套制氫氣的簡易裝置，并用于制氫氣。在制氫氣的實際操作中，教師又針對出現的情況提出：若使反應隨時停止或發生，使用起來豈不是更方便？那么對裝置還應作哪些改進？問題的難度較大，但思維更深刻，更具有探究性。教師做出提示：這個問題實質上是怎樣設法使制氫氣的兩種反應物分開與合攏的。在教師的啟發和引導下，經過不斷的改進和探索實驗，終于達到要求。

四、通過探究學習過程，培養互助合作精神

葉圣陶先生說過：“凡為教育，必期于達到不需要教的目的”。因此，教師在教學過程中，既要讓學生學到科學知識，又要讓學生掌握學習的方法，引導學生從思想上改變學習的動機，在“要我學—我才要學”向“我愛學—我會學”的認識上不斷積極進取。教師在教學中應注意促使學生主動參與，積極探索，在獲得科學知識的同時學會如何學習。例如，學習金屬的腐蝕內容：

1.教師先引導學生提出問題。如：在學習新課金屬的腐蝕內容之前，教師可先引導學生思考“鐵制品長期放在空氣中會有什么變化？所發生的變化將會是鐵與什么物質發生了反應？與鐵直接接觸的空氣，其主要成分包含有哪些？是否是這些物質與鐵發生了反應？”等帶有思考性、探究性的問題。

2.學生根據所學過的化學知識互助合作。通過學生的互助合作，總結出本問題的相關知識；如：空氣的主要成分為氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣、一些稀有氣體等等；鐵可以在純凈的氧氣中燃燒；鐵不可以與空氣中的氮氣反應；二氧化碳不能支持燃燒的過程；常溫下，稀有氣體的化學性質比較穩定等；得出：可能是鐵與空氣中的氧氣和水發生了化學反應，從而使鐵生銹的實驗猜想。

3.采用互助合作的方式，設計探究性實驗方案。

（1）取一支干燥潔凈的試管，放入一段繞成螺旋狀的無銹細鐵絲，將試管固定在鐵架臺上，并倒立于裝有自來水的燒杯里（注意：試管里的鐵絲要高出水面，且不下落）。每天觀察鐵絲的表面及試管中的水面高度的變化情況并做好實驗記錄。

（2）取另外一支干燥潔凈的試管，放入一段繞成螺旋狀的無銹細鐵絲，加入煮沸的蒸餾水至浸沒鐵絲，在水面上注入一層植物油進行油封，防止鐵絲與空氣接觸，使鐵絲只與沸水接觸。每天觀察鐵絲的表面及試管中的水面高度的變化情況并做好實驗記錄。

（3）取第三支干燥潔凈的試管，放入一段繞成螺旋狀的無銹細鐵絲，用橡皮塞塞緊試管口，防止鐵絲與水蒸氣接觸，使鐵絲只與干燥的空氣接觸。每天觀察鐵絲的表面及試管中的水面高度的變化情況并做好實驗記錄。

4.根據各實驗小組每天觀察記錄到的實驗現象，提出問題并展開探究。

（1） 第一支倒立與自來水中的試管內的水面為什么會上升？鐵為何生銹？為何長時間實驗后，觀察到試管內的水面上升高度達到試管高度的1/5左右？說明鐵與什么物質反應？

（2） 第二支試管中的螺旋狀的無銹細鐵絲表面為何會出現少量的紅棕色痕跡？

（3） 第三支試管里的螺旋狀的無銹細鐵絲表面為何沒有變化？

5.通過互助合作，探究討論，學生對于鐵制品生銹的條件有了充分的認識；在此基礎上，教師再引導學生聯系生活實際進行討論，根據所學到的知識，分析如何防止鐵生銹。

在此探究學習活動中，通過教師提出問題―學生進行假設―學生互助設計方案―通過實驗操作、觀察、記錄―學生互助交流討論―最終得出實驗結論，將科學知識應用于生活實際并進行拓展的探究過程，使學生學習的自主性、互動性，教學過程的實踐性、探究性得到充分的發展和應用。

五、總結

在化學實驗教學中，學生探究學習能力的形成與提高，不是一朝一夕，一蹴而就。教學中的實驗探究活動有時限性，對于剛步入高中階段的高一級的學生，學生的探究學習能力還有很大不足，教師指導學生進行實驗的過程中，應注意學生的探究能力水平，結合教學內容，制定出切實可行的教學計劃。通過教師的幫助和引導，學生才會更加明確每次探究活動的學習目標，學習計劃；了解探究過程重點環節，逐漸掌握并能在潛意識的學習、實踐過程中把各個探究環節整合在一起。在高一化學實驗課的教學中，探究性學習需要教師們精心設計和引導，及時給予學生鼓勵、幫助和引導，幫助學生正確認識自己，增強學生探究學習的自信心，鼓勵學生動手實踐的勇氣，激勵學生完成科學知識的探究過程。最終使學生探究能力得到長足進步，逐步積累，最終達到一個質的飛躍。我們在今后的工作中還更要注意總結教學經驗教訓，教學中的得與失，將該探究式化學實驗教學模式進一步深化發展，為踐行化學學科核心素養，為高中化學教育、素質教育貢獻一份力量。

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