從化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高和發(fā)展學(xué)生的探究能力

摘要： 新課程特別強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，而學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)需要通過學(xué)生具體的探究活動來實(shí)現(xiàn)。因此，科學(xué)探究成為新課程改革所倡導(dǎo)的重要理念。實(shí)驗(yàn)探究是指通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行的一種探究活動，它是科學(xué)探究在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體化。教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)發(fā)展學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的能力、猜想與假設(shè)能力、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

關(guān)鍵詞： 實(shí)驗(yàn)探究 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 發(fā)展 探究學(xué)習(xí)能力

新課程突出強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)需要通過學(xué)生具體的探究活動來實(shí)現(xiàn)。因此，科學(xué)探究成為新課程改革所倡導(dǎo)的重要理念。它不僅是一種重要的學(xué)習(xí)方式，而且是學(xué)科課程的重要內(nèi)容。教材作為課程的重要組成部分，不僅是課程目標(biāo)得以體現(xiàn)并最終實(shí)現(xiàn)的一種重要方式和途徑，而且是教師教和學(xué)生學(xué)的資源與工具。因此，教師應(yīng)善于從教材中挖掘適合的內(nèi)容，有計(jì)劃地為學(xué)生開展探究學(xué)習(xí)提出要求和創(chuàng)造條件，引導(dǎo)他們開展探究性學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的改變。

實(shí)驗(yàn)探究是指通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行的一種探究活動，它是科學(xué)探究在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體化。它是化學(xué)教學(xué)中最常見、最主要的探究活動，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑，也是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的化學(xué)教學(xué)觀的具體體現(xiàn)。以下就談?wù)劚救嗽诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中發(fā)展學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力的幾點(diǎn)做法。

1.發(fā)展學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的能力

愛因斯坦曾說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個問題也許僅是一個數(shù)學(xué)或?qū)嶒?yàn)的技能而已。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！痹诨瘜W(xué)新課程中，“提出問題”作為科學(xué)探究能力的重要環(huán)節(jié)受到高度重視。

1.1化學(xué)新課程中所倡導(dǎo)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題，應(yīng)“有探究價(jià)值”。所謂探究價(jià)值，是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題一定要滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體——學(xué)生發(fā)展科學(xué)探究能力的需要，對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的意義和作用。所以，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究問題時主要要考慮學(xué)生主體的需要，還要考慮學(xué)校是否具有實(shí)驗(yàn)探究的條件。

案例1：下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題是否有探究價(jià)值？

問題1：食鹽能否溶解于水中？

問題2：食鹽能否溶解于其他溶劑（如：酒精、汽油、氯仿和苯）中？案例分析。

對問題1：由于學(xué)生在日常生活中已經(jīng)有這方面的生活經(jīng)驗(yàn)，因而對學(xué)生來說，這一問題過易，不具有探究價(jià)值。

對問題2：這一問題屬于擴(kuò)展性化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題。對于問題中所涉及的溶劑，如酒精、汽油、氯仿、苯等生活中常見物質(zhì)，對學(xué)生有探究價(jià)值，而且能為將來的化學(xué)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

當(dāng)有探究價(jià)值的實(shí)驗(yàn)問題確定后，教師應(yīng)運(yùn)用一定的教學(xué)策略來發(fā)展學(xué)生提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的能力，如創(chuàng)設(shè)使學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的情景。創(chuàng)設(shè)情景的目的是促使學(xué)生的已有知識與未知知識產(chǎn)生激烈沖突，使學(xué)生意識中的矛盾激化，從而激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題的欲望，產(chǎn)生問題意識，提出有價(jià)值的探究問題。

案例2：在學(xué)習(xí)氯氣性質(zhì)時，可以提出問題：為什么配制化學(xué)試劑不能用自來水，而要用蒸餾水？為什么不能用自來水來養(yǎng)魚？自來水廠用氯氣消毒，漂白粉、漂粉精等用于漂白消毒，學(xué)生往往是有生活經(jīng)驗(yàn)的，但其中起到漂白和殺菌作用的物質(zhì)及其原理是學(xué)生不知道的。以學(xué)生熟悉的日常生活經(jīng)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)和提出問題，對于學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展是很有意義的。在此基礎(chǔ)上又可以引導(dǎo)學(xué)生提出在日常生活中怎樣保存漂白粉、怎樣使用漂白粉才能使漂白效果更好等新問題，擴(kuò)展學(xué)生的知識視野，使學(xué)生體會科學(xué)方法對于化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性。

1.2營造和諧氣氛，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑。在創(chuàng)設(shè)問題情景的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生大膽想象、質(zhì)疑、勇于求異，主動發(fā)現(xiàn)和提出問題。對敢于質(zhì)疑的學(xué)生給予及時肯定和表揚(yáng)，努力建立一種平等、信任的新型師生關(guān)系，營造一種民主、和諧、寬松的課堂教學(xué)氣氛，讓學(xué)生消除思想障礙，敢于質(zhì)疑。讓問題成為學(xué)生感知和思維的對象，使學(xué)生在問題中求知，在問題中發(fā)展，不斷提高發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力。

1.3留給學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立發(fā)現(xiàn)和提出問題的時間和空間。引導(dǎo)學(xué)生在閱讀中、實(shí)驗(yàn)探究過程中發(fā)現(xiàn)和提出問題，并給學(xué)生的思維過程發(fā)展盡可能地提供時間，避免因擔(dān)心教學(xué)進(jìn)度而出現(xiàn)的“師演生看”、“師講生聽”。

2.發(fā)展學(xué)生的猜想與假設(shè)能力

猜想與假設(shè)是實(shí)驗(yàn)探究能力的構(gòu)成要素，是制定計(jì)劃的重要依據(jù)，也是學(xué)生創(chuàng)新能力的重要體現(xiàn)。假設(shè)是對所要解決的問題提出的一種初步設(shè)想。當(dāng)所要探究的問題確定以后，學(xué)生自然要思考如何解決問題。這時，學(xué)生就要從大腦中回憶或提取與所要解決的問題有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和知識，對解決問題的思路或切入點(diǎn)等進(jìn)行綜合思考，并提出一些初步的設(shè)想。

案例3：鈉、鎂、鋁的金屬性隨著原子序數(shù)的遞增有什么規(guī)律嗎？

已有的理論知識：元素原子最外層電子數(shù)由1至3，應(yīng)表現(xiàn)出失電子能力由強(qiáng)到弱的特點(diǎn)。

假設(shè)：鈉、鎂、鋁的金屬性逐漸減弱。

實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)：金屬Na、Mg與冷水、熱水的反應(yīng)，Mg、Al與酸的反應(yīng)，Mg（OH）₂、Al（OH）₃與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的反應(yīng)等，盡可能多地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并驗(yàn)證。

在教學(xué)的過程中，可通過具體的實(shí)驗(yàn)探究活動，使學(xué)生認(rèn)識猜想與假設(shè)的重要性，體會到猜想與假設(shè)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的重要且具體的學(xué)習(xí)方式；通過創(chuàng)設(shè)生動活潑的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情景，在實(shí)驗(yàn)探究的氛圍中，自然而然地引發(fā)學(xué)生的想象力，引導(dǎo)學(xué)生主動、大膽地對所探究的問題進(jìn)行猜想與假設(shè)。

3.發(fā)展學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

所謂化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指學(xué)生在實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，根據(jù)一定的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，運(yùn)用有關(guān)的化學(xué)知識與技能、方法，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器、裝置、步驟和操作方法所進(jìn)行的一種規(guī)劃?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力、提高他們的科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)時，要注意：科學(xué)性的原則，所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該符合科學(xué)道理，不能憑空捏造；對照性的原則，要設(shè)計(jì)一個對照性的實(shí)驗(yàn)，要想這個實(shí)驗(yàn)更能夠說明問題，一定要有正反兩個方面的實(shí)驗(yàn)。

案例4：含有酚酞的氫氧化鈉溶液中，滴加新制氯水，邊滴邊振蕩，直到紅色褪去。對于紅色消失的原因，甲生認(rèn)為是氯氣與水反應(yīng)生成的HCl和HClO中和了NaOH所致；乙生認(rèn)為是氯氣與水反應(yīng)生成的HClO具有強(qiáng)氧化性使紅色酚酞變成了無色的物質(zhì)。

分析：如果紅色消失的原因是因?yàn)樗釅A中和，則紅色可能重現(xiàn)，如果紅色消失的原因是因?yàn)楸谎趸瑒t紅色不可能重現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：向上述剛好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液，若紅色重現(xiàn)，則是因?yàn)镠Cl和HClO的酸性所致；若紅色不再重現(xiàn)，則是因?yàn)镠ClO的強(qiáng)氧化性所致。

發(fā)展學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力有如下教學(xué)策略：

3.1盡可能為學(xué)生提供進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的機(jī)會。能做學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的，就不用教師演示實(shí)驗(yàn)來代替。對于一些教材中的演示實(shí)驗(yàn)，有條件的學(xué)校可以改成邊講邊實(shí)驗(yàn)，來增加學(xué)生的動手能力化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是實(shí)驗(yàn)探究能力的重要組成部分，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程，也就是學(xué)生經(jīng)歷制定實(shí)驗(yàn)探究活動計(jì)劃，發(fā)展實(shí)驗(yàn)探究能力的過程。因此，教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要盡可能多地為學(xué)生創(chuàng)造進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的機(jī)會，使學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中體會實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則，初步掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法。

3.2增強(qiáng)發(fā)展學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的計(jì)劃性。增強(qiáng)發(fā)展學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的計(jì)劃性是發(fā)展學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力很重要的一個方面。教師應(yīng)根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)、學(xué)生知識與技能的基礎(chǔ)和能力發(fā)展水平，有目的、分階段地制定化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的發(fā)展計(jì)劃。

3.3鼓勵學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行交流、論證、反思與評價(jià)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)通常通過實(shí)驗(yàn)小組人員討論的形式來制定，但離不開教師的指導(dǎo)。因此，教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要鼓勵學(xué)生積極參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)活動，大膽地提出自己的設(shè)想，并主動與組內(nèi)的同學(xué)、與教師進(jìn)行討論和交流。同樣一個化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題，可以設(shè)計(jì)出多種解決方案。在討論和交流的過程中，教師要鼓勵學(xué)生運(yùn)用多種證據(jù)對自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行論證，引導(dǎo)學(xué)生傾聽別人的設(shè)計(jì)方案和別人對自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評價(jià)意見，通過反思和自評，發(fā)現(xiàn)自己與他人的長處以及存在的問題，提出進(jìn)一步完善和改進(jìn)的具體建議。

參考文獻(xiàn)：

［1］袁金華.課堂教學(xué)論.江蘇教育出版社.

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