淺談實驗教學與探究性學習

在化學教學中，把握其“以實驗為基礎”，“密切聯系實際”等特點，去激發學生興趣，挖掘和開發化學實驗在探究性學習中的功能，對于改變學生的學習方法，形成終身學習的能力具有重要的意義。探究性學習如何通過實驗這一載體進行有效的開展。

一、實驗教學是探究性學習的一種重要途徑

在化學教學中，存在各類實驗，其中探索性實驗較多。探究性學習是學生自主地獲取知識和技能，體驗和了解科學探究的過程和方法，形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀和活動過程。實驗為學生創設了親身參與實踐的情境，具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。實驗的功能和探究性學習的特征決定了化學實驗必然是探究性學習的重要途徑。

1．化學的學科特征決定了化學實驗可以作為探究性學習的途徑。“以實驗為基礎”是化學學科的特點。即使在由經驗化學向理論化學發展的今天，化學實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的載體。

學科的基本特征決定了學科的學習特點，在實驗中學習化學無疑是最有效而又最重要的化學學習方法之一。在化學實驗中，學生通過實驗研究和認識物質，掌握化學基本原理和基本技能。

2．化學實驗本身就是科學探究的過程。化學實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法，是人們根據研究的對象和目的，創造性地運用科學知識和實驗手段，有計劃地實施探究性實踐活動的過程。因此，化學實驗過程本身就是一個創造性地探究的過程。化學發展的歷史也充分證明：化學科學的任何一項重大的突破，無一例外地是經過化學實驗而取得的。正如波義耳所說，沒有實驗，任何新的東西都不能深知。

中學生化學學習中的化學實驗，雖然絕大多數是對物質及其變化的再認識，但從本質上看，這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。當化學實驗被用作探究性學習的途徑時，化學實驗的創造性和探究性便充分顯示出來。學生在實驗過程中積極地動腦動手，體驗科學家科學探究的過程和方法，獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。所以，在學生的化學學習過程中，完全可以利用實驗這個手段進行探究性學習。

3．化學實驗為探究性學習中驗證假說提供了科學方法。和科學家進行的科學探究一樣，探究性學習也具有問題特征、收集信息特征、假設特征、驗證特征和評價反饋特征。學生在探究性學習中，針對發現的問題，在回憶總結已有的知識和經驗、收集和整理信息的基礎上，作出大膽假設或猜想，并通過化學實驗對提出的假設或猜想進行證實或證偽。所以，化學實驗不僅是學生探究性學習時驗證假設或猜想的主要方法，也為學生將來從事科學研究提供了一種方法。

二、化學實驗作為探究性學習途徑的教學策略

在化學教學中提倡和鼓勵學生通過化學實驗進行探究性學習，要充分挖掘化學實驗在探究性學習中的功能，發揮化學實驗在探究性學習中創設問題情境、驗證假設或猜想等環節中的作用，研究開發探究性實驗，引導學生通過實驗去發現和探究解決問題的方法，在化學實驗中培養學生的科學素質，實現學習方式由被動接受式學習向主動探究性學習的根本轉變。

1．以化學實驗創設問題情境。以化學實驗創設問題的情境，要特別注重化學實驗中學生觀察和思維能力的培養。這時必須及時引導，排除其它干擾，使他們發現問題的實質，學會一系列觀察和討論問題的方法。如討論“鐵生銹條件”的實驗時，我們分別把三支光亮的鐵釘放在不同的環境中：（1）干燥空氣；（2）水中且用油封；（3）少許水且與空氣接觸。讓學生觀察現象，一周后進行分析。大多數學生都能觀察到（3）中鐵釘生銹的現象，進而引導學生討論鐵生銹的原因。“鐵生銹是鐵、水、空氣三者共同作用的結果。”有良好習慣的學生并不能滿足于這一規律，反而會得到許多創新性的發現，如：“鐵釘在與水、空氣同時接觸的水面處更易生銹”；“由于水會參與反應，水面會下降”；“除鐵外的金屬有些在潮濕的環境中也能生銹”等。

以化學實驗創設問題情境，要注意將與人類生產、生活密切聯系和學生熟悉、感興趣的內容開發成化學實驗。因為學生在其感到熟悉和認為有用的情境中特別能發現問題和產生解決問題的迫切欲望。例如在進行初中化學的關于“燃燒條件”的學習時，從實驗室酒精燈的熄滅、燃燒木柴要把木柴架空、液化氣灶及煤爐都留有通風口等學生非常熟悉的實驗情景出發，引導學生思考，發現問題。

以化學實驗創設問題情境，要使化學實驗呈現的問題處于學生的最近發展區。影響化學實驗現象的因素很多，產生的化學實驗現象也錯綜復雜。教學中要通過精心設計實驗方案、嚴格控制實驗條件等多種途徑，以最佳的實驗方式呈現化學問題，使學生通過努力能夠順利地解決化學實驗呈現的問題。

2．以化學實驗驗證假說或猜想。在探究性學習中，學生針對提出的問題，經過多渠道的收集信息和深入的思考，將會提出有關問題解決的方案和問題答案的假設或猜想。通過化學實驗對提出的猜想或假設進行驗證，是學生進行化學探究性學習常用的方法。

以化學實驗驗證假說或猜想，要面向全體學生，讓每個學生都有體驗和經歷用化學實驗驗證假說和猜想的機會。教師要指導學生，特別是要幫助和指導那些有困難的學生完成設計方案并進行實驗。

3．充分發揮化學實驗的探究功能。充分發揮化學實驗的探究功能，要不斷研究開發適合于探究性學習的化學實驗，要注意從生產、生活實際中挖掘素材設計實驗方案，因為來源于生產生活實際的實驗探究性強，能極大程度的調動學生探究的主動性，使學生產生強烈的探究欲望。如鋼鐵的銹蝕和防護、燃燒和滅火、金屬的活動順序、氣體和固體物質在水中的溶解等都可以設計成很好的探究性實驗。

三、通過化學實驗進行探究性學習應注意的問題

1．引導學生通過多種途徑進行探究性學習。化學實驗是探究性學習的重要途徑，但并非是惟一的途徑。有些內容用探究性學習并不一定需要通過化學實驗來進行，特別是對學生具有較多知識背景的內容和物質微觀結構的學習更是如此。因此，在化學教學中，要根據學生的實際情況、具體學習內容和學校的教學條件等，引導學生科學、合理地選擇探究性學習的途徑。

2．營造良好的探究性學習的氛圍。學生對事物有天然的好奇心和探究的愿望，學習的進行很大程度上取決于這種自然傾向的激發。教師必須注意給學生營造寬松、民主、自由的氣氛。在通過化學實驗進行探究性學習過程中，鼓勵學生大膽地提出實驗方案，即使對學生提出的不全面、不完善甚至錯誤的實驗方案，也要充分肯定學生在提出實驗方案過程中的主動參與精神和創新意識。另外，教師應保護學生的好奇心、探究欲和探究性行為，允許他們在保證安全的前提下按照自己的方案進行探究活動，讓學生在探究過程中經受挫折的磨練，并體驗探究的樂趣和成功的喜悅。

3．注意在化學實驗中培養學生的科學素質。化學實驗是一種重要的科學活動，可以把觀察、實驗控制、收集事實、分析和統計結果等科學方法融于一體。在實驗中應引導學生逐步掌握科學研究方法。通過化學實驗還可以培養學生實事求是、嚴謹求實的科學精神，一絲不茍的科學態度和團結協作的科學作風，這些是探究性學習的必要條件，也是學生在未來所必需的基本素質。

化學實驗以它特有的魅力在探究性學習中占有一席之地，為學生形成探究性學習的方式，培養學生解決問題的能力提供了條件。所以，應該提倡利用化學實驗進行探究性學習，使學生掌握科學的學習方法，形成終身學習的意識和能力。