基于建構主義理論的高中化學實驗教學探究

◎藍紅偉

化學實驗教學很重要，它是培養學生動手能力以及發現問題解決問題能力的重要手段。但化學實驗教學也很難開展，主要有以下幾點原因：1.“講實驗”、“背實驗”多，而學生動手實驗機會少；2.演示實驗一般為驗證性實驗，探究性實驗少；3.重結論、輕過程，能力培養不全面；4.化學課外活動不能正常開展，學生參與社會活動、解決實際問題能力低；5.實驗器材不足等?；谝陨显?，很多時候化學實驗教學效果不好，效率低下，老師教的草率，學生學的糊涂。筆者從構建主義理論出發，探究化學實驗教學的模式和策略，優化化學實驗教學方法，提高教學效率。

建構主義理論認為學習不是被動地接受知識的過程，而是根據已有的知識經驗，通過自我的主觀認知，在對新的知識進行理解的基礎上進行重新的建構，強調了學習者的主觀能動性在學習中的重要作用。其基本模式是：

所以，教師要充分發揮學生學習的自主性，引導學生主動發現問題，主動收集、分析有關信息和資料，主動建構化學概念和化學規律，這正是建構主義理論的核心。

一、創設教學情境，激發學生的主動性

建構主義理論認為，學習要以學生為主體，教師為主導，在教師的指導、幫助、促進作用下，學生在已有的知識和經驗基礎上，對新知識進行同化和順應，構建新的知識和經驗。提高學生的學習主觀能動性，那么首先就應該是激發學生的學習興趣。教師通過創設教學情景，提示知識之間聯系的線索，激發學生興趣，開掘學生的思維能力，提高學生的知識建構能力，使他們的認知結構得以更新和發展。

比如在講授《金屬鈉和水反應》實驗課時，我們可以通過這樣的一則小故事，激發學生的學習興趣：有一巫婆聲稱自己能抓鬼，有一天對一大戶人家說他家有水鬼，她可以幫忙抓鬼。首先她在大廳里放一個盛滿水的臉盆，然后她拿出一?！跋傻ぁ保f這粒“仙丹”可以讓水鬼顯形。果然，當她將這?！跋傻ぁ比舆M水中時，“仙丹”熔成了小球，不斷游動，并發出“嘶嘶”響聲。這時，巫婆對大戶人家說，你看，水鬼顯形了，它在不斷掙扎、呻吟，還想要逃走。最后，巫婆拿出了一瓶“仙水”，滴了幾滴，水立刻變紅了，這時，巫婆對大戶人家說，你看水鬼已經被我的“仙水”殺死了，化為了一攤血水。大戶人家信以為真，給了巫婆一大筆錢。

通過這樣一則故事，學生的學習興趣一下子就被激發，都會躍躍欲試，這時老師就可以順勢提問：“巫婆真的抓住了‘鬼’嗎？”答案當然是否定的。那真相又是什么呢？然后就可以根據本節課的內容，讓學生自己去做實驗進行驗證巫婆抓鬼的真相：金屬鈉與水的反應。

二、構建思維模型，完善和優化學生認知結構

“構建模型”策略是學生常用的學習策略，學習時按照“模型”提供的思維方式和認知程序，進行有序思考、分析。實驗教學中，運用恰當的教學方式，幫助學生建立科學的“思維認知模型”，可以完善和優化學生認知結構，提高學生分析和解決問題的能力。

以“原電池”為例，如何引導學生建立“思維認知模型”呢？首先我們以簡單的Cu－Zn原電池為例，探討構成原電池需要的條件，讓“氧化反應”、“還原反應”、“電離”、“電解質溶液導電”等知識得以進一步強化，讓這些概念和原理在學生的腦海里更加清晰和明確，調動學生腦海中“潛伏”的知識，作為教學的支點，從而建立“原電池概念模型”。

再以這個模型發散思維，由單液原電池過渡到雙液原電池，再過渡到電解池，最后過渡到可充電電池。這樣，我們以復習“原電池”“電解池”的相關知識入手，不斷延伸拓展涉及到的知識，構建一個分析和解決與“電化學”相關問題的程序和思維認知模式：確定原電池還是電解池→確定電極材料→判斷電極種類→確定電極反應類型→分析電子和離子移動方向→判斷電極產物→書寫電極反應→解決相關問題。

三、引發認知沖突，培養學生分析推理能力

所謂認知沖突，就是原有認知結構與新接受的知識內容之間的無法包容的矛盾。認知沖突會導致學習者的認知結構發生變化，打破原來的動態平衡狀態。這種不平衡的狀態就是引發學習興趣的動機和推動力。引導學生在實驗過程中發現問題，建立新的學習目標，引發新的思考，從而促進實驗教學的進行。

例如在學習硝酸時，根據濃硝酸的氧化性強于稀硝酸，一般學生都會認為濃硝酸與鐵反應比稀硝酸與鐵反應更劇烈。這時我們就可以在保證安全的前提下，鼓勵學生自己動手進行實驗，發現濃硝酸與鐵基本上沒有明顯現象，然后讓他們嘗試進行結果分析，開展交流討論，就可以認識到鈍化現象的存在，印象更加深刻。這樣可以引發認知沖突，實現認知結構的重組和優化，使得知識體系更為有條理也更完善。發現問題，然后解決問題，是建立新的學習目標，引發認知沖突的重要途徑。教師可以在實驗教學中，利用這個規律設置適宜的問題，引導學生進入問題情境，然后通過思考和分析，引發認知結構的變化，最后實現認知結構的優化。

四、培養總結能力，增強學生歸納整理能力

實驗做完了不代表實驗的整個過程就結束了，實驗后的總結是最重要的，是反映學生實驗效果的重要依據，也是學生建構新的知識體系的重要方法，即可以讓學生反思自己實驗中學到了什么，自己在實驗中扮演了什么角色，自己是否真正地掌握了新的知識。因此，教師一定要注意讓學生做好實驗總結。另外，教師也要注意對學生在實驗中出現的問題做總結，對一些做的好的給予表揚，以促進學生自信心的提高，使學生能夠在下一次的實驗中更加積極主動地參與實驗，探索新的問題，構建新的知識體系，同時也能夠讓學生反省自己在實驗中存在的不足，促進以后實驗水平的提高。

化學實驗教學的方法多種多樣，利用建構主義理論與化學實驗教學相融合，通過創設教學情境、構建思維模型、引發認知沖突、總結歸納提高的模式，是一種有效的實驗教學方法和途徑，可以在高中化學實驗課堂中多加推廣。