淺談“雙減”背景下化學探究性實驗的課堂教學

摘要：《減輕義務教育階段學生作業和校外培訓負擔意見》是我國政府頒布的一項促進教育發展的政策性文件（簡稱“雙減”）。在該政策的指導下，化學課堂中的實驗教學方式和方法也應發生改變?；瘜W實驗以其特有的魅力和充裕的內涵在培養學生的探究能力等方面發揮著重要的作用。新課標將科學探究作為改革的突破口，要求教師由傳統式實驗教學向探究性實驗教學模式轉變，讓理論與實踐有機結合，激發學生探索欲望，培養學生科學探究能力。

關鍵詞：“雙減”探究性實驗課程標準激發興趣探究能力

一、化學探究性實驗教學的特點

教育教學的核心目標是立德樹人、五育并舉，發展學生核心素養。我們必須在黨的教育方針指引下，結合學生的發展需要，通過深度鉆研教材、精準聚焦目標、巧妙設計活動、科學合理實施、理性綜合評價等一系列教育教學活動確保教育教學目標的有效達成。“雙減”政策的目的和核心是以學生為本，促進學生德智體美勞等方面的全面發展。“雙減”中既要做“加法”也要做“減法”?！半p減”政策中的“減法”主要是指減掉學生繁重的作業負擔，取消無效以及機械性的作業。該政策當中的“加法”是指教師要提高學生的作業質量以及課堂教學的質量。這就要求化學教師改變傳統的以講授為主的教學模式，杜絕“填鴨式”教學，避免與學生實際的知識結構和生活相脫離。

傳統的教學模式往往會使得課堂氛圍壓抑緊張、枯燥無味，讓學生失去興趣，制約其創新等能力的培養。探究性實驗教學則充分體現了以“學生為主體，以教學為主導”的教學理念。教師與學生合作，共同探究，教師在旁指導，學生自行發現問題，尋求解決方法，設計合適方案探究實驗，通過實踐觀察分析，討論交流，歸納總結，發現化學規律，完成教學任務。探究性實驗教學強調教學的探究性，是針對傳統的驗證性實驗教學而言的，學生在其中親身經歷一系列的活動與體驗，感受探究的樂趣和收獲知識，其能力得到和諧發展。

二、探究性實驗教學應遵循的原則

（一）啟迪性原則

教師在教學過程中，設計的問題不能只在“是和否”的層次上徘徊，要有一定的啟發性，但又不可以過難，應逐步引導學生完成教學任務，讓課堂生動起來，使學生在探究實驗中能自發去深入思考，充分發揮探究性實驗在培養學生創新能力過程中的重要作用。

（二）目的性原則

新課程標準要求化學教學培養學生的化學學科素養，加強實驗探究，激發學生的創新和探究意識。新課標也明確給出了教學的三維目標：知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀。這三個維度使課程的目標更加明確，而且在每個維度中又添加了更加具體、更加適應生活和社會所需的內容。同時強調學生在學習過程以及學習過程中形成方法，強調在學習過程中豐富學生的多種情感，使學生樹立有意義的價值觀。教師在課程設計過程中應該遵循和體現這些目標。

（三）科學性原則

科學性是探究性實驗教學設計中的核心原則，教學中的實驗原理要科學、裝置要科學、操作要科學、方法要科學，所采用的原理、設計方案方法等都要有一定的科學理論依據或者實踐依據。教師在和學生探究的過程中，要注重培養學生科學的思維方式，運用科學的方法觀察實驗現象以及處理實驗結果，提高學生的科學素養，著重培養學生正確的科學態度。

（四）創新性原則

創新是探究性實驗教學的靈魂，更能反映教師別出心裁的實際思想。教學設計要敢于打破陳規，設計的實驗要新穎、獨特。教師應與學生一起探究，尋找新的方法、新思路，運用簡單的裝置、更少的藥品，取得預期的效果，多多開發生活中的資源，把生活與學習有機結合起來。

（五）實踐性原則

要貫徹“學中用，用中學，學用一體”思想，教師必須停止說教與唱獨角戲，將學生一切學習活動外化為可感知、可操作的實踐活動，如鼓勵學生將想法表達出來，組織學生進行演示與講解等，讓學生在實踐中體驗，在體驗中升華認識，并且通過外化實踐活動，降低實驗設計的抽象性，同時降低學習難度。

（六）主體性原則

探究性實驗教學要讓學生自主進行實驗設計，要徹底摒棄教師傳授式做法，把學習主動權交給學生。教師要給學生充分的探究機會，讓學生面對設計任務時能聯系原有知識與方法技能，提出解決方案，并實施方案進行驗證。因此，教師應該重視課堂教學中學生的自身發展，放手讓學生自主學習。

三、化學探究性實驗教學案例展示

探究式實驗教學能使學生聯系所學的知識，像“科學家”一樣能夠提出疑問、提出假設、設計方案、收集證據、得出結論、討論交流，從而解決問題，在主動的探究活動中感受化學的魅力，培養能力，提高自身素質。

（一）創設教學場景

創設教學場景，也就是創設問題場景。教師在探究性教學過程中，應進行一些合適的場景創設，以激發學生的興趣和探索欲。場景具體包括以下幾種：

1.故事場景

教師在設置場景時可以由講故事入手，故事能引人入勝，學生也都喜歡聽。比如，在探究“氧氣的化學性質”活動中，教師可以簡要講述氧氣的演化史：科學家經過大量的研究發現大氣中一開始是沒有氧氣的，后來原始生命體的出現和進化使氧氣從無到有、從少到多，經過幾十億年逐步演化，氧氣推動了生命的進化。藍藻是原始氧氣綠洲的標志性生物，它們會進行光合作用，將地球上的二氧化碳轉化為氧氣。因為氧氣的突然出現，很多厭氧型生物因為一時間適應不了充滿氧氣的環境而消失在歷史長河中。也因為這樣，適應氧氣的生命應運而生，其中就有我們人類的祖先。這樣學生不僅了解了氧氣的發現史，也了解了氧氣的一些作用，從而進一步思考氧氣到底有著怎樣的性質。

2.實驗場景

為了讓學生能夠更好地掌握分子與原子的特性，教師可以做魔棒生煙的實驗，取兩個玻璃棒，分別蘸取濃氨水和濃鹽酸，兩棒相互靠近，但不要接觸，便可看到有白煙產生。這個實驗對于學生而言比較新奇，學生通過實驗現象產生疑惑：為什么會有煙產生呢？

3.問題場景

在“CO2與NaOH溶液是否發生反應”這節探究性實驗教學中，教師可以創設問題場景來引發學生思考：通過之前的學習，我們了解到物質發生化學反應時會伴隨一些現象，如將CO2通入澄清石灰水中，石灰水會變渾濁，但將CO2通入NaOH溶液中卻沒有明顯現象，兩者是否發生反應了呢？

（二）猜想與假設

學生針對問題進行大膽的猜想和假設。

在“CO2與NaOH溶液是否發生反應？”這節探究性實驗教學中，老師設計的教學場景，激起了學生的興趣，他們分組討論交流，得出以下幾種猜想結果：

猜想1：CO2和NaOH發生了反應。

猜想2：CO2和NaOH沒有發生反應。

（三）設計實驗與驗證

在老師的指導下，學生分組對提出的猜想或假設進行實驗設計并驗證。如在探究“CO2與NaOH溶液是否發生反應”的實驗中，學生在提出上述假設之后，教師提出問題：兩者是否發生反應呢？學生從以下兩個角度設計了相關實驗方案：

角度1：證明有新物質生成。

角度2：證明反應物消失或減少。

根據實驗器材和老師的指導，學生自己設計實驗方案和裝置，然后分組進行實驗，合理分工，積極配合，展開科學探究。

【小組1】通過CO2消失或減少使裝置內外產生壓強差，產生明顯現象，從而證明CO2與NaOH溶液發生反應。

【展示和討論】學生以小組為單位，設計實驗方案，畫出實驗裝置圖，用簡明扼要的語言敘述自己的實驗設計。

【實驗用品】兩支注射器、可樂、5%NaOH溶液和蒸餾水。

【實驗步驟】學生根據設計的實驗方案進行以下實驗：

步驟1：取兩支分別標有1號、2號的10 mL注射器，從可樂瓶中抽取8 mL CO2。

步驟2：1號注射器抽取質量分數5%NaOH溶液2 mL，2號注射器抽取蒸餾水2 mL。

步驟3：振蕩，觀察活塞下降幅度。

【小組2】通過檢驗生成物（Na2CO3）來驗證CO2與NaOH發生反應。

【實驗用品】可樂、NaOH溶液、稀鹽酸、氫氧化鋇溶液、氯化鋇溶液和三支試管。

【實驗步驟】學生根據設計的實驗方案進行以下實驗：

步驟1：取可樂振蕩，將產生的CO2通入NaOH溶液中。

步驟2：將步驟1反應后的溶液分別放入三支試管中，并標號為1、2、3。

步驟3：向1號試管中滴加稀鹽酸，向2號試管中滴加氫氧化鋇溶液，向3號試管中滴加氯化鋇溶液，觀察現象。

【小組3】在驗證酸堿中和反應時，利用到了酚酞進行鑒定，教師引導學生思考可不可以用酚酞試液來檢驗CO2與NaOH溶液是否發生反應，同時教師幫助學生設計新的實驗方案。

【實驗用品】石灰石、稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉溶液、酚酞溶液、NaOH溶液、導管、多功能瓶、燒杯、錐形瓶、長頸漏斗。

【實驗步驟】組裝實驗室制取CO2的裝置，檢查裝置氣密性良好后，將石灰石放入錐形瓶內并向其中加入稀鹽酸，為除去CO2中的氯化氫氣體，將產生的氣體先通入盛有飽和碳酸氫鈉溶液的多功能瓶中，然后將除雜后的CO2通入盛有滴有酚酞的NaOH溶液的燒杯中，觀察溶液顏色的變化。

（四）收集資料

【小組1】1號注射器最終讀數約2 ml，2號注射器最終讀數約9 ml。

【小組2】1號試管有氣泡產生；2號試管和3號試管都有白色沉淀產生。

【小組3】燒杯內紅色逐漸變淺。

（五）解釋與結論

【小組1】由于1體積水能溶解1體積CO2，根據兩支注射器內最終讀數可知CO2能與NaOH溶液發生反應。

【小組2】1號試管碳酸鈉與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，2號試管氫氧化鋇溶液與碳酸鈉反應生成碳酸鋇白色沉淀，3號試管氯化鋇溶液與碳酸鈉反應生成碳酸鋇白色沉淀。因此根據上述三支試管中的現象可知CO2通入NaOH溶液中有Na2CO3生成，可證明兩者發生反應。

【小組3】由于NaOH溶液呈堿性，能使酚酞溶液變紅，實驗過程中燒杯紅色變淺，說明NaOH溶液濃度降低，即NaOH被CO2消耗，說明NaOH與CO2發生了反應。

（六）討論交流與應用

各組通過口頭或書面的形式就實驗探究的過程、現象、結論與他人進行交流，不僅要表達自己的觀點，更要聽取他人意見，同時將實驗中所遇到的問題及時反饋給老師。在上述探究“CO2與NaOH溶液是否發生反應”的實驗中，通過學生自主探究、教師引導這種教學模式，學生在老師的引導下，不照搬教材上的實驗裝置進行實驗，而是根據實驗原理自主設計實驗裝置和方案，然后進行實驗，對實驗現象進行分析，得出結論。這樣學生既學到了新的知識，又加深了對知識的認知。

四、總結與展望

教師在設計課題實驗時，應該考慮學校情況和學生特點，要把握好教學內容的難易程度，所設計的實驗不能過難，要從生活出發，同時還要注意以下幾點：

（1）在教學過程中，教師所設計的問題要有一定的針對性和實際性，難度不要過高，否則易使學生因不能達到實驗目的而失去興趣和探索欲。

（2）在學生接受知識的過程中，教師要以引導者、輔助者和點評者身份參與其中，不應過多干涉學生活動，同時對學生活動和結論給予鼓勵或指導。

（3）把課堂留給學生，實施開放式教學，使學生會學習、想探究，做到動腦、動眼、動手、動嘴，通過實驗培養他們的觀察和探究能力。

（4）要想學生充分利用課外時間，老師應布置一些既有趣又能提高學生能力的小實驗，引導學生積極探索。

化學是以實驗為基礎的課程，課堂教學新穎，能吸引學生眼球，激發學生興趣，培養學生探究能力。探究性實驗能讓學生探究能力得到明顯提高，幫他們打開思維的大門，找到解決問題的方法，掌握運用實驗探究的手段，收集資料，自行探索，解決問題。因此作為教育工作者，我們應在“雙減”政策的指導下，著眼于學生的未來，充分利用教學資源，努力開展適合學生的探究性實驗教學，使學生的核心素養得到發展，為學生創新和創造等各方面能力的發展而努力。

參考文獻：

王后雄，姚如富.新概念化學教學論.北京：北京大學出版社，2009：33.

余春明.中學化學課程中探究式實驗教學的探討.新課程研究，2009（21）：1920.

王言華.初中化學教學情景設置瑣談.新課程研究，2010（5）：4041.

周新桂，費利益.探究教學操作全手冊.江蘇：江蘇教育出版社，2010：23.

祝惠，祝建農.中學化學實驗探究式教學的研究.中國科技信息，2007（1）：175.