新課程背景下對(duì)實(shí)驗(yàn)探究有效性的思考

劉松

摘要：新一輪的課程改革倡導(dǎo)學(xué)生自主探究，提倡學(xué)生進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。本文結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，提出對(duì)實(shí)驗(yàn)探究有效性的幾點(diǎn)思考。

關(guān)鍵詞：課程改革；實(shí)驗(yàn)探究；有效性

文章編號(hào)：1008-0546（201１）０５-00８２-0２中圖分類(lèi)號(hào)：G63２.４１文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１１．０５．０３７

新一輪的課程改革打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，積極倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)探究。旨在通過(guò)改革，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，將學(xué)生的學(xué)習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化，從被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，促進(jìn)學(xué)生自主的發(fā)展，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

隨著課程改革的不斷深入，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的熱情日益高漲，如對(duì)照步驟實(shí)驗(yàn)向設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向探究性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，實(shí)驗(yàn)習(xí)題向?qū)嶒?yàn)探究轉(zhuǎn)變。在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)蓬勃發(fā)展的同時(shí)也有一些隱憂(yōu)。有的教師在實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，由于對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程及本質(zhì)的理解不到位，致使探究效率低下，失去了實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)有的活力。主要表現(xiàn)在：沒(méi)有很好的創(chuàng)設(shè)探究情景；學(xué)生被教師牽著走“探究”之路；探究之后，沒(méi)有留下足夠的時(shí)間讓學(xué)生充分反思和感悟，體驗(yàn)探究的過(guò)程和方法。那么，如何切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)探究的有效性呢？我覺(jué)得需要抓住以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

一、尊重學(xué)生的主體地位是實(shí)施有效探究的立足點(diǎn)

尊重學(xué)生的主體地位是實(shí)施有效探究的立足之本。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，只有學(xué)生真正參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中去，實(shí)驗(yàn)探究才有意義。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，教師要尊重學(xué)生的主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的真正主人，而非簡(jiǎn)單的“認(rèn)知體”。

１．轉(zhuǎn)變觀念

目前，有些教師在實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，怕學(xué)生掌握的知識(shí)有限，怕學(xué)生的思維能力不足，怕學(xué)生動(dòng)手能力不行。因此，在探究前，把探究的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法，甚至是實(shí)驗(yàn)結(jié)論先跟學(xué)生講清，然后再讓學(xué)生“探究”。這種探究學(xué)生只是做了教師的“傀儡”，進(jìn)行的是偽探究，要提高實(shí)驗(yàn)探究的有效性，教師應(yīng)切實(shí)轉(zhuǎn)變觀念，讓學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)探究中去。

２．創(chuàng)設(shè)情景

情景創(chuàng)設(shè)的有效與否，關(guān)系到能否將學(xué)生的視力“聚焦”，能否將學(xué)生的思維“聚變”，直接影響到學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)內(nèi)容的興趣和后續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)探究情景，使學(xué)生處于一種急切想要解決所面臨的疑難問(wèn)題的心理困境中，由此引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究愿望，為實(shí)施高效的實(shí)驗(yàn)探究打下良好的基礎(chǔ)。

３．關(guān)注過(guò)程

由于實(shí)驗(yàn)探究需要的時(shí)間花時(shí)往往較長(zhǎng)，學(xué)生探究的自由度較大。教師在放手讓學(xué)生探究時(shí)，要能按耐得住。不要頻繁地提示，這兒有個(gè)“坑”，那兒有個(gè)“洼”；應(yīng)該“這樣”，不要“那樣”，生怕學(xué)生“掉進(jìn)去”。這樣反而“好心呵護(hù)辦壞事”，每每到“關(guān)鍵之處”，教師“閃亮登場(chǎng)”，無(wú)形中替代了學(xué)生的自主思考，扼殺了學(xué)生多種發(fā)展的可能性。例如，在金屬鋁和硫酸銅溶液反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)中，不少教師會(huì)提醒學(xué)生用砂紙把鋁條表面打磨光亮。這不就抹殺了學(xué)生感知金屬鋁表面會(huì)形成致密氧化膜的絕好機(jī)會(huì)嗎？因此，凡是學(xué)生能探究的決不能替代，凡是學(xué)生能夠思考的決不暗示。

二、從學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”入手是實(shí)施有效探究的著力點(diǎn)

從學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”入手為實(shí)現(xiàn)有效探究的提供了抓手。實(shí)現(xiàn)有效的實(shí)驗(yàn)探究要求教師重視并研究學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備情況、學(xué)習(xí)水平和能力以及認(rèn)知特點(diǎn)。從學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”入手，引導(dǎo)學(xué)生突破難點(diǎn)、重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)有效探究。

１． 分析學(xué)生，確定“最近發(fā)展區(qū)”

要確定學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，就得確定他們現(xiàn)有發(fā)展水平和潛在發(fā)展水平。教師要分析各層次學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)水平，找出其共同性和差異性，分析他們對(duì)將要學(xué)習(xí)的新知識(shí)在知識(shí)水平、思維能力上還存在的困難及程度，從而確定其“最近發(fā)展區(qū)”。

例如：０７年淮安市中考題（有刪減）：牙膏是日常生活中的必需品，它通常由磨擦劑、發(fā)泡劑、粘合劑等組成。磨擦劑是牙膏的主要成分，約占牙膏質(zhì)量的一半以上。為了測(cè)定一種以碳酸鈣為磨擦劑的牙膏中碳酸鈣的含量，同學(xué)們根據(jù)碳酸鈣的性質(zhì)設(shè)計(jì)了以下三種不同的方案（除碳酸鈣外，這種牙膏中的其他物質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)生成氣體，且均溶于水）。（本實(shí)驗(yàn)探究用于十一單元生活中常見(jiàn)的鹽復(fù)習(xí)）

通過(guò)分析可以得出學(xué)生對(duì)解決這類(lèi)問(wèn)題應(yīng)具有的知識(shí)水平及能力基礎(chǔ)，從而確定其現(xiàn)有發(fā)展水平。

⑴物質(zhì)性質(zhì)：酸（主要是ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４）與碳酸鹽（主要是ＣａＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＨＣＯ３等）的反應(yīng)。

⑵實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ哼^(guò)濾操作；ＣＯ２的制法、吸收及組合實(shí)驗(yàn)裝置。

⑶思維能力：主要是將上述兩方面知識(shí)進(jìn)行綜合分析的能力，發(fā)散、推理能力。

教師要根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析各層次學(xué)生的思維特點(diǎn)，了解學(xué)生思維起點(diǎn)的高低、節(jié)奏的快慢、跨度的大小，分析思維障礙的成因及解決的方法，從而確定學(xué)生思維的“最近發(fā)展區(qū)”。

２．搭建“腳手架”，發(fā)展“最近發(fā)展區(qū)”

在確定了“最近發(fā)展區(qū)”以后，如何把學(xué)生的思維引進(jìn)“最近發(fā)展區(qū)”并充分利用“最近發(fā)展區(qū)”使學(xué)生“跳一跳才能摘到果子”呢？這還得從學(xué)生的原有知識(shí)入手。當(dāng)然，從原有知識(shí)入手，并不僅是對(duì)原有知識(shí)的簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)，而是要對(duì)原有知識(shí)進(jìn)行綜合分析，弄清其相互聯(lián)系，搭建“腳手架”，架起一條通向新知識(shí)的“橋”。

結(jié)合例題可用“追根溯源”式提出問(wèn)題：

⑴起點(diǎn)問(wèn)題：磨擦劑為ＣａＣＯ３，如何測(cè)量某混合物中碳酸鹽的質(zhì)量？

生：可用過(guò)濾稱(chēng)量法。將一定量的牙膏放入水中充分?jǐn)嚢瑁缓筮M(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥等操作，稱(chēng)量出不溶物的質(zhì)量，再計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

⑵追問(wèn)：ＣａＣＯ３有何性質(zhì)？

生：與酸反應(yīng)。

⑶追問(wèn)：因?yàn)椋茫希彩菤怏w，不能直接稱(chēng)量，那么如何測(cè)其質(zhì)量呢？

①生：將ＣＯ２氣體用氫氧化鈉固體或堿石灰等吸收，增加的質(zhì)量即ＣＯ２質(zhì)量。（吸收增重法）

②生：因?yàn)樯傻模茫希惨莩龊螅磻?yīng)裝置的質(zhì)量必減少，減少的質(zhì)量就是ＣＯ２的質(zhì)量。（逸出減重法）

③生：測(cè)出ＣＯ２的體積，根據(jù)密度即可求出其質(zhì)量。（測(cè)體積法）

⑷追問(wèn)：如何測(cè)ＣＯ２體積呢？

生：排水量氣法。

通過(guò)搭建“腳手架”，一步步將學(xué)生思維引入“最近發(fā)展區(qū)”，并歸納出“碳酸鈣含量測(cè)定”的原理：

在分析了測(cè)定原理后，可使學(xué)生明白原理，避免探究的盲目性，實(shí)施有效，有序探究。

三、把握探究的度是實(shí)施有效探究的關(guān)注點(diǎn)

把握好實(shí)驗(yàn)探究的廣度和深度是有效探究的關(guān)注點(diǎn)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，是否任何一個(gè)探究都一定要由學(xué)生獨(dú)立完成，都一定要完整，即包括探究的各個(gè)要素。實(shí)驗(yàn)探究是否是挖掘的越深越好，這就是探究度問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)有效的實(shí)驗(yàn)探究，需要教師根據(jù)探究的難度、探究的時(shí)間、探究的要素，把握好探究的“度”。

１．定向探究與自由探究相結(jié)合

定向探究是學(xué)生在教師提供大量的指導(dǎo)和幫助下完成的探究。對(duì)于探究難度較大，探究自由度過(guò)廣的實(shí)驗(yàn)，為了避免探究的盲目性，實(shí)現(xiàn)有序、高效探究，往往使用定向探究。教師給予學(xué)生一定的指導(dǎo)，幫助學(xué)生搭建“腳手架”，實(shí)現(xiàn)有效探究。例如：上面例題（０７年淮安市中考題），由于該題難度較大，探究自由度較廣，為了避免學(xué)生盲目探究，防止探究“擱淺”，提高探究的有效性，筆者在實(shí)際教學(xué)時(shí)采取了定向探究。

自由探究是指學(xué)生開(kāi)展探究學(xué)習(xí)時(shí)，極少得到教師的指導(dǎo)和幫助，自己獨(dú)立完成。探究難度越小，探究自由度越小的實(shí)驗(yàn)，教師的指導(dǎo)就相應(yīng)越少，甚至可以不指導(dǎo)。教師在探究活動(dòng)中擔(dān)任的角色只是輔助者和組織者。讓學(xué)生自由探究中，自主學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力、科學(xué)探究能力得到全面的發(fā)展。

因此，在實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，需根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)的難度和自由度，以及學(xué)生的實(shí)際情況，靈活應(yīng)用定向探究與自由探究，實(shí)施有效探究。

２．整體探究和局部探究相結(jié)合

整體探究是指學(xué)生親歷的探究過(guò)程包含了科學(xué)探究的各個(gè)要素。整體探究能夠使學(xué)生比較完整地認(rèn)識(shí)科學(xué)探究過(guò)程的全貌，比較全面地培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究所需要的各種能力。筆者認(rèn)為，由于整體探究用時(shí)較多，每個(gè)學(xué)期可結(jié)合一些典型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，安排１～２次相對(duì)完整的探究活動(dòng)，以提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

在日常的教學(xué)中，學(xué)生大量接觸的是局部探究，即探究的部分環(huán)節(jié)。這些探究活動(dòng)有的只是完整探究教學(xué)中的某一小問(wèn)題的探究，有的只涉及問(wèn)題的提出，有的則只是建立科學(xué)的假說(shuō)，有的只是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，有的只是對(duì)信息的解讀或問(wèn)題的討論。在實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，教師不需要拘泥于一節(jié)課上體現(xiàn)了多少探究要素和多高的探究度，需要的是從整體的角度制訂一個(gè)以探究為基礎(chǔ)的教學(xué)方案，循序漸進(jìn)地有的放矢地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

四、重視動(dòng)態(tài)生成是實(shí)施有效探究的增長(zhǎng)點(diǎn)

在新課程背景下的實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生的主體地位更突出了，留給學(xué)生的“自由”發(fā)揮的空間也更大了，探究過(guò)程中出現(xiàn)“意外”就更多了，教師是否能夠處理好預(yù)設(shè)和生成的關(guān)系，設(shè)身處地的與學(xué)生一起經(jīng)歷探究之旅，就成為探究教學(xué)有效性的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一和有效探究的增長(zhǎng)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，教師要重視各種形式的教學(xué)信息的反饋并進(jìn)行適時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)控，就能使把一些看似的負(fù)面因素，轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，使課堂教學(xué)收到異想不到的效果，最終達(dá)到課堂教學(xué)優(yōu)化的目的。蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)，教育的技巧并不在于能預(yù)見(jiàn)到課堂的所有細(xì)節(jié)，而是在于能夠根據(jù)具體的情況，巧妙的在學(xué)生不知不覺(jué)中做出變動(dòng)。

例如，在酸和堿之間能發(fā)生什么反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，有個(gè)小組只是把硫酸逐滴加入氫氧化鈉中，未見(jiàn)明顯化學(xué)現(xiàn)象，從而質(zhì)疑酸和堿之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。“沒(méi)有明顯現(xiàn)象就能說(shuō)明沒(méi)反應(yīng)嗎？酸和堿之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，你們有辦法證明嗎？”我反問(wèn)，并要求該小組討論。同學(xué)們很快想到了用酸堿指示劑的方法。“在試管中加入一定量的氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，再慢慢滴入稀鹽酸，如果由紅色變?yōu)闊o(wú)色，說(shuō)明反應(yīng)了。”“可以在剛才漏加指示劑的溶液中，再補(bǔ)滴酚酞，如果不變色，說(shuō)明反應(yīng)了。”“可以加金屬鐵，看是否有氣泡。”……同學(xué)們想出的方法超出我的預(yù)計(jì)。

實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程充滿(mǎn)著不確定性和不唯一性，實(shí)際探究過(guò)程需要反復(fù)的假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、思考，需要師生間的相互溝通和合作交流。教師應(yīng)該重視學(xué)生的質(zhì)疑，提供給學(xué)生充分猜測(cè)、想象、表達(dá)、探究和討論的機(jī)會(huì)。有時(shí)甚至課堂上無(wú)法完成既定的教學(xué)內(nèi)容，仍然要保證探究過(guò)程的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性，保證探究結(jié)果的合理性和深刻性，促使學(xué)生在更大范圍內(nèi)進(jìn)行個(gè)性化的思考和探索，使課堂始終處于學(xué)生的動(dòng)態(tài)生成之中。

結(jié)語(yǔ)

總之，實(shí)驗(yàn)探究的有效性不僅需要教師切實(shí)改變教學(xué)觀念，研究學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，還要重視學(xué)生的反饋，把握探究的度。作為一名一線教師，應(yīng)善于激發(fā)學(xué)生心靈深處強(qiáng)烈的探究欲望，讓探究性的課堂充滿(mǎn)探究的樂(lè)趣，讓探究過(guò)程迸發(fā)出智慧的火花，讓實(shí)驗(yàn)探究少一點(diǎn)形式，多一點(diǎn)實(shí)效。

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