淺談探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

林洪昌

摘要：在如今的初中、高中化學(xué)教材中所涉及的實(shí)驗(yàn)絕大多數(shù)是屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，本文就針對驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的局限，充分闡述了探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值和教學(xué)思路。結(jié)合實(shí)例研究了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的兩類活動(dòng)方式，并對實(shí)施結(jié)果給出了初步的評價(jià)，為化學(xué)教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)為載體培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供了可行的方法和程序。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探究性實(shí)驗(yàn)；教學(xué)設(shè)計(jì)；創(chuàng)新

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。新的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征之一。化學(xué)實(shí)驗(yàn)對全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著極為重要的作用。化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情景，幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識和技能，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。”由此我們可以說實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)方法之一。近年來我以實(shí)驗(yàn)為突破口。嘗試了開放性的探究教學(xué)模式，取得了較為明顯的效果。

1探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本思路

探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在教師引導(dǎo)下。學(xué)生以新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者的身份，運(yùn)用已學(xué)過的知識和技能，通過實(shí)驗(yàn)獲取新知識的一種教學(xué)模式。

強(qiáng)調(diào)教學(xué)的探究性是針對傳統(tǒng)的注入式教學(xué)而言的。以下我從多方面對傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)的差異進(jìn)行比較(見表1)。

說明：概念泛指實(shí)驗(yàn)結(jié)論，數(shù)據(jù)泛指實(shí)驗(yàn)獲取的各種信息。由上表可知。探究性實(shí)驗(yàn)在極大程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主體參與，這改變了我們往常的以教師演示、教師講解、學(xué)生驗(yàn)證為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

2探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的活動(dòng)方式

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)按其適用的場合和活動(dòng)方式可分為兩類：一是以師生協(xié)同、邊講邊實(shí)驗(yàn)為主：二是以學(xué)生實(shí)踐為主的綜合性研究課題。下面對這兩類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的活動(dòng)方式作具體的討論。

2.1第一類探究性實(shí)驗(yàn)

第一類探究性實(shí)驗(yàn)可依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，對演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合或更新，其基本結(jié)構(gòu)為：

引發(fā)問題一提出假說一實(shí)驗(yàn)探究一總結(jié)規(guī)律一遷移創(chuàng)新

2.1.1引出問題，明確目標(biāo)。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)、要求，從教材或生產(chǎn)生活實(shí)踐中提出一些富有啟發(fā)性的問題，設(shè)計(jì)一些富有探索性的實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.1.2提出假設(shè)，合理推測。提出問題后。引起學(xué)生的好奇、懷疑、困惑和矛盾，促使學(xué)生積極思考、查閱資料、構(gòu)思實(shí)驗(yàn)，提出某種假設(shè)，作出操作上、現(xiàn)象上、結(jié)論上的某些預(yù)測。

2.1.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生設(shè)計(jì)可能的實(shí)驗(yàn)方案，組合實(shí)驗(yàn)儀器，邊操作邊記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。直接掌握感性材料。

2.1.4探討規(guī)律，作出結(jié)論。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行討論、爭辯、揭示產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。教師的適時(shí)點(diǎn)撥把探究目標(biāo)引向深入。學(xué)生通過一系列的思維活動(dòng)，概括得出適當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。

2.1.5鞏固開拓，遷移發(fā)展。面對新的問題。學(xué)生能準(zhǔn)確運(yùn)用剛學(xué)到的知識解決實(shí)際問題，教師及時(shí)給予指導(dǎo)和評價(jià)，使用學(xué)的新知識得以鞏固提高，遷移發(fā)展。

這類探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求是：以問題為基礎(chǔ)，依循“問題一假設(shè)一實(shí)驗(yàn)一觀察一分析、綜合一結(jié)論”的思路貫串始終。教師要根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提出富有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思維(如示例1)。

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)片斷示例I：Cl₂與H₂O的反應(yīng)

問題：Cl₂溶于水形成氯水，氯水的主要成分是什么?

學(xué)生探究過程：請同學(xué)們研究氯水的性質(zhì)，推測可能的化學(xué)反應(yīng)和存在微粒。

(1)觀察氯水的顏色。

推測l：氯水中含有Cl₂分子。

實(shí)驗(yàn)：將氯水滴入淀粉KI溶液中，出現(xiàn)特殊的藍(lán)色。(教師提示：有12析出)

(2)用pH試紙或藍(lán)色石蕊試紙測氯水的酸堿性。

推測2：氯水呈酸性，可能有鹽酸生成。

實(shí)驗(yàn)：在氯水中滴加AgNO₃溶液，析出白色沉淀。再滴人數(shù)滴稀HNO₃。白色沉淀不溶解。

(3)發(fā)現(xiàn)藍(lán)色石蕊試紙?jiān)诼人邢茸兗t后變白。

推測3：氯水可能有漂白作用。

實(shí)驗(yàn)：a將紅色布條投入干燥的Cl₂中，無明顯變化：氯水滴在紅色布條上，布條褪色；

b將氯水慢慢滴人少量含酚酞的NaOH溶液中至pH≤7。溶液褪色；上述溶液中返滴NaOH至過量，溶液不變紅。

(4)日光照射盛滿氯水的倒置的圓底燒瓶，有氣體生成。

推測4：HCIO在光照條件下分解，放出難溶于水的O₂。

實(shí)驗(yàn)：取漂白粉[ca(CLO)₂]或其它次氯酸鹽適量，加稀鹽酸，生成HCIO溶液。繼而做光照實(shí)驗(yàn)，與氯水比較。氯水加入NaOH溶液，做漂白性試驗(yàn)。

結(jié)論：氯水中含Cl₂分子，具有氧化性；Cl₂溶于水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：O₂+H₂＝＝HCI+HCIO，干燥的Cl₂沒有漂白性。氯水中存在著強(qiáng)氧化性的HCIO分子，使之表現(xiàn)出不可逆的漂白作用。

總之。上述表征的教學(xué)過程。是學(xué)生圍繞“氯水的組成及性質(zhì)”這個(gè)主題設(shè)計(jì)并實(shí)施的一種方案。學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)對各種推測作進(jìn)一步的探索，最終獲得有關(guān)Cl₂與H₂O反應(yīng)的化學(xué)知識和探索知識過程的方法訓(xùn)練。

2.2第二類探究性實(shí)驗(yàn)

第二類探究性實(shí)驗(yàn)融合化學(xué)知識、技能和方法，表現(xiàn)出一定的新穎性、綜合性和開放性，可作為優(yōu)等生課外活動(dòng)的素材。

第二類實(shí)驗(yàn)的一般結(jié)構(gòu)是：明確探究課題——查閱文獻(xiàn)資料——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案——觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——提出假設(shè)或推測——總結(jié)實(shí)驗(yàn)成果——提煉方法規(guī)律，在教學(xué)中選擇一些有研究價(jià)值的專題設(shè)置成實(shí)驗(yàn)情境。學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探索解決問題的途徑，分步實(shí)驗(yàn)、局部推測，最終獲得比較準(zhǔn)確的結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)探究過程中，學(xué)生面臨矛盾和困惑，要求他們?nèi)ナ占嘘P(guān)的信息，創(chuàng)造性地加工信息，分析矛盾，解決矛盾。這是對學(xué)生智力因素和非智力因素的雙重考驗(yàn)。

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)片斷示例Ⅱ：濃硫酸和稀硫酸的鑒別

問題：請用幾種(要求不少于10種)不同的方法，一次鑒別濃硫酸和稀硫酸。

結(jié)論：以兩者的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)為基點(diǎn)求異探索，可設(shè)計(jì)出多種簡潔明晰、易于操作的鑒別濃硫酸和稀硫酸的實(shí)驗(yàn)方案。

探究性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生走出書本和狹隘課堂的一條極好的途徑。傳統(tǒng)的教學(xué)模式：教師講，學(xué)生記，大量的化學(xué)習(xí)題依賴于知識的演繹，很大程度上忽視了化學(xué)現(xiàn)象的復(fù)雜性。結(jié)論偏離實(shí)際。3結(jié)語

探究性實(shí)驗(yàn)不僅是實(shí)驗(yàn)操作方式上的改變，更重要的是從鼓勵(lì)參與、強(qiáng)調(diào)過程、突出開放的教學(xué)情境中，促使學(xué)生積極融入。主動(dòng)探究，聯(lián)系實(shí)際解決問題，幫助學(xué)生走出封閉的教室。在實(shí)踐中形成科學(xué)的世界觀和人生觀。這是化學(xué)教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育和培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)性學(xué)習(xí)能力的一項(xiàng)有益的嘗試，也是當(dāng)前提倡的學(xué)科教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育的一種可行的途徑，值得重視。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國教育部制訂，普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[s]，北京：人民教育出版社，33

[2]王銘繯，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力[J]，中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2003，(12)：23—24

[3]戴琪，開展探究式教學(xué)課倒分析[J]學(xué)化學(xué)教與學(xué)，2004,(2)：28—30

[4]

田長明，化學(xué)探究性教學(xué)的基本類型及其教學(xué)實(shí)踐[J]，中學(xué)化學(xué)教與學(xué)，2004,(3)：4—6

[5]

苗深花，閆立澤，探充性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)[J]，中學(xué)化學(xué)教與學(xué)，2004,(4)：35—37

(責(zé)任編輯：陳婉玉)