初中化學(xué)探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

摘 要： 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ菍W(xué)生應(yīng)掌握的一項(xiàng)基本技能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練，而且要注重對學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。教師進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能提高學(xué)生的探究意識(shí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑸閯?chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文作者闡述了自己的一些教學(xué)實(shí)踐，與同行共勉。

關(guān)鍵詞： 初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)實(shí)踐

初中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ菍W(xué)生應(yīng)掌握的一項(xiàng)基本技能。學(xué)生除了要掌握最基本的技能外，更要能夠應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)和技能，依據(jù)一定的原理進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，并動(dòng)手驗(yàn)證自己所設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性。因此，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)重視兩個(gè)方面，一方面是對學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練，另一方面是對學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，通過探究式實(shí)驗(yàn)不斷提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑸閯?chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。筆者從以下幾個(gè)方面談?wù)勛约旱慕虒W(xué)實(shí)踐。

一、設(shè)計(jì)原則

1.主體性原則

探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要關(guān)注學(xué)生自主進(jìn)行設(shè)計(jì)，要徹底摒棄教師控制學(xué)生的學(xué)習(xí)過程的“傳授式”做法，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。

2.探究性原則

教師必須改變傳統(tǒng)的知識(shí)呈現(xiàn)方式，要讓學(xué)生主動(dòng)設(shè)計(jì)、實(shí)踐，在探究中學(xué)習(xí)，去體驗(yàn)探究的樂趣。

3.實(shí)踐性原則

要讓學(xué)生參與進(jìn)來，教師必須不“唱獨(dú)角戲”，將學(xué)生的一切學(xué)習(xí)活動(dòng)轉(zhuǎn)化為可感知、可操作的現(xiàn)實(shí)事物中來，如：鼓勵(lì)學(xué)生將想法表達(dá)出來、組織學(xué)生進(jìn)行演示和講解等，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)，在體驗(yàn)中升華認(rèn)識(shí)。

4.和諧性原則

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的探究任務(wù)應(yīng)該經(jīng)過教師的精心設(shè)計(jì)，探究情景應(yīng)該既與學(xué)習(xí)任務(wù)的解決相一致，又與學(xué)生的原有知識(shí)結(jié)構(gòu)相和諧，要?jiǎng)?chuàng)建一種“跳一跳，摘到桃”的情景。

5.表現(xiàn)性原則

由于原理選擇、方案設(shè)計(jì)和探究實(shí)踐是讓學(xué)生來實(shí)施的，因此學(xué)生個(gè)體、小組在進(jìn)行探究后，能夠向其他學(xué)生展示自己的觀點(diǎn)，將自己的探究以一定的形式表現(xiàn)出來，不再是教師直接告知學(xué)生可以或應(yīng)該怎么做，每位學(xué)生都具有參與和表現(xiàn)的熱情，教師則為其創(chuàng)設(shè)必要的時(shí)空環(huán)境。

6.延緩評判原則

由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)不斷完善的過程，因此學(xué)生既可能由于經(jīng)驗(yàn)和方法的欠缺而提出一些不理想甚至錯(cuò)誤的假設(shè)，又可能出現(xiàn)多個(gè)不同的但可以實(shí)施的方案，這時(shí)教師不應(yīng)過早作出評判，而應(yīng)給學(xué)生留有充分的思考和探究空間，必要時(shí)還可以讓學(xué)生嘗試其錯(cuò)誤方案，通過“試錯(cuò)”而獲得新知。

二、案例分析

下面以初中化學(xué)新課程實(shí)驗(yàn)教科書（上冊）第六單元課題2《二氧化碳制取的研究》為例進(jìn)行分析，重在闡述探究的基本過程：

教師應(yīng)該在課前進(jìn)行充分的估計(jì)，以便準(zhǔn)確預(yù)測學(xué)生探究中可能出現(xiàn)的觀點(diǎn)（正確或錯(cuò)誤），并盡可能為學(xué)生可能產(chǎn)生的需要提供條件。主要分析以下幾個(gè)方面的問題：①學(xué)生完成此實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的知識(shí)基礎(chǔ)；②如何構(gòu)建有利于學(xué)生得到創(chuàng)新發(fā)展的情景；③學(xué)生可能產(chǎn)生的判斷、疑問和困難；④學(xué)生可能需要的儀器和藥品等。

1.原理探究

由于學(xué)生已經(jīng)接觸過產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，因此我們可以用列舉這些反應(yīng)開始本課題的探究，并以“問題式情景”逐步展開。

探究（1）：由學(xué)生回憶相關(guān)知識(shí)并書寫，部分學(xué)生板演。

由學(xué)生書寫并互相補(bǔ)充、點(diǎn)評，教師補(bǔ)評。

問題（2）：如果要求你通過化學(xué)方法制備一瓶氣體，你認(rèn)為可以選擇上述哪些反應(yīng)，或者哪個(gè)反應(yīng)不宜選擇，除此之外還有哪個(gè)反應(yīng)更適宜？

探究（2）：學(xué)生在教師組織下，按以下流程進(jìn)行理論探究：獨(dú)立思考→協(xié)作討論→表達(dá)交流→評價(jià)辯論→得出結(jié)論（教師必要指導(dǎo)提示），學(xué)生嘗試得出結(jié)論，其他同學(xué)補(bǔ)充，直到形成以下認(rèn)識(shí)：

①不合適：因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)氧氣不充足會(huì)產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，所以得到的二氧化碳中可能混有一氧化碳，使制取的氣體不純。

②不合適：因?yàn)檫@個(gè)反應(yīng)需要高溫條件，在實(shí)驗(yàn)室不易實(shí)現(xiàn)。

③可以，但不太理想：因?yàn)榉磻?yīng)速度快，不易控制，收集時(shí)比較困難。

問題（3）：提供材料：化學(xué)家發(fā)現(xiàn)常溫下含有碳酸根的物質(zhì)與相應(yīng)的酸反應(yīng)可以生成二氧化碳（動(dòng)畫講述以上事實(shí)），如：碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成水、二氧化碳和氯化鈣。你能寫出它的化學(xué)方程式嗎？如果將稀鹽酸改成濃鹽酸或稀硫酸，是否可以呢？

探究（3）：學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，自主探究，尋找最佳的方法。學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過交流，最后達(dá)成以下共識(shí)：

氫氣體，使收集的二氧化碳?xì)怏w不純；如果用稀硫酸，其生成物中的硫酸鈣（微溶）會(huì)覆蓋在碳酸鈣上，阻止反應(yīng)進(jìn)行，以上兩種情況均不合適，最后確認(rèn)碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)作為制取二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)原理。

2.方案設(shè)計(jì)

在對以上原理進(jìn)行認(rèn)真分析，明確了各種化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用于制備二氧化碳的合理性和利弊之后，我們就可以選擇合理的反應(yīng)原理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)了。

問題（4）：將學(xué)生分組，分別針對上述可行的原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師應(yīng)提醒學(xué)生注意從發(fā)生裝置、收集裝置兩個(gè)部分考慮，并明確以下要求：①寫出所選擇的試劑規(guī)格用量、選擇的儀器規(guī)格及組裝順序；②說明選擇依據(jù)；③畫出裝置圖。

探究（4）：教師組織學(xué)生按以下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，注意控制好每段流程的時(shí)間：分組討論設(shè)計(jì)→組間表達(dá)交流和對比→展示評價(jià)并完善→建立可行性方案。

教師點(diǎn)撥：選擇發(fā)生裝置時(shí)要考慮反應(yīng)物狀態(tài)，如何提供反應(yīng)條件。選擇收集裝置時(shí)要考慮藥品的溶解性和相對空氣的密度大小。

經(jīng)過本次的探究，學(xué)生形成三套方案，其裝置圖如下。

3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

問題（5）：以上方案在理論上得到了學(xué)生的認(rèn)可，是否真的科學(xué)可行還需要實(shí)踐的檢驗(yàn)，下面各小組自主選擇以上方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，做好相關(guān)記錄。

探究（5）：學(xué)生根據(jù)上述方案進(jìn)行操作實(shí)踐，并做好實(shí)驗(yàn)記錄，教師全程巡視指導(dǎo)。

4.目標(biāo)達(dá)成

實(shí)驗(yàn)完畢后，教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)情況匯報(bào)（結(jié)論）、評價(jià)與交流。

問題（6）：通過以上探究，我們經(jīng)歷了二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法的全過程，請大家從整體上對二氧化碳?xì)怏w的實(shí)驗(yàn)室制法進(jìn)行歸納。

探究（6）：分小組進(jìn)行討論、達(dá)成共識(shí)，再進(jìn)行全班交流，教師適時(shí)提示和引導(dǎo)。

通過探究，學(xué)生從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器和裝置、實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)記錄和結(jié)論等方面完成了對二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法的全面認(rèn)識(shí)。

總之，探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能讓學(xué)生體會(huì)探究過程，提高探究能力，而且能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，同時(shí)在探究中體味合作意識(shí)和科學(xué)意識(shí)。當(dāng)然在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的問題，我們要正確對待，不斷更新觀念，把握新課標(biāo)，使我們的教學(xué)更加有實(shí)效性，以培養(yǎng)出更多的有頭腦、有能力的創(chuàng)新人才。

參考文獻(xiàn)：

［1］義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)（九年級，上冊）.人民教育出版社，第2版.

［2］化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn).

［3］吳俊明，倪志剛主編.新課程理念下創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì).東北師范大學(xué)出版社.

［4］王祖浩主編.中學(xué)化學(xué)課程評價(jià)的反思與探索.東北師范大學(xué)出版社.