淺談高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)

劉芹

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，在化學(xué)教育中的作用日益受到重視。實(shí)驗(yàn)不僅是一種為學(xué)生提供感性知識(shí)的直觀手段，還有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的動(dòng)機(jī)和興趣，使學(xué)生掌握化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)問(wèn)題的能力和科學(xué)態(tài)度。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革不同于實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，它不僅是一種教學(xué)模式的變革，更是針對(duì) 教育 理念的改革，是為了從傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心，注重結(jié)論的模式向以學(xué)生為中心，注重過(guò)程轉(zhuǎn)變的改革。

一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式基本目標(biāo)

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的基本目標(biāo)是激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，進(jìn)而訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的思維方法。要教給學(xué)生處理具體實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)，學(xué)會(huì)使用類似于化學(xué)家進(jìn)行研究時(shí)使用的技巧。幫助學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)在探究能力提高的同時(shí)，關(guān)注學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、情感與價(jià)值觀層面的發(fā)展。實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展，全面發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式教學(xué)流程

實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的基本教學(xué)流程為：發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題——實(shí)驗(yàn)探究——解釋與結(jié)論——反思與表達(dá)。

第一階段要求教師給學(xué)生提供一個(gè)問(wèn)題情境，并講解探究的步驟。問(wèn)題的設(shè)計(jì)一定要深思熟慮，盡管這個(gè)策略的基礎(chǔ)也可以是一些相對(duì)簡(jiǎn)單的知識(shí)，如魔術(shù)、謎語(yǔ)等。它的最終目的是使學(xué)生親身經(jīng)歷那種類似于科學(xué)家們創(chuàng)造新知識(shí)的過(guò)程，但是，探究的起點(diǎn)卻可以是非常簡(jiǎn)單的概念。

第二階段，實(shí)驗(yàn)探究階段。學(xué)生搜集關(guān)于自己看到或經(jīng)歷過(guò)的這個(gè)問(wèn)題的信息，將新的條件引入問(wèn)題情境，以此來(lái)觀察事物是否會(huì)發(fā)生不同的變化。實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)作用：探索和直接驗(yàn)證。探索——改變事物的條件以觀察它是否變化——并不一定需要一種理論或假設(shè)做指導(dǎo)，卻可能為某一個(gè)理論提出某些觀點(diǎn)或意見(jiàn)。當(dāng)學(xué)生檢驗(yàn)一種理論或假設(shè)時(shí)，直接驗(yàn)證就出現(xiàn)了。把一個(gè)假設(shè)轉(zhuǎn)變成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程并非易事，需要付諸實(shí)際。教師的任務(wù)之一就是當(dāng)學(xué)生已認(rèn)定某變量無(wú)用而實(shí)際情況并非如此時(shí)去指導(dǎo)他們。

第三階段，教師要求學(xué)生組織資料并做出解釋。從理解搜集到的信息到從中得出一個(gè)清晰的解釋，這之間存在著一個(gè)智力跳躍。有些學(xué)生可能會(huì)覺(jué)得困難，在這種情況下，要求學(xué)生陳述他們的解釋，常常有助于使可能的假設(shè)變得清晰，然后把他們集中起來(lái)就可以形成一個(gè)對(duì)問(wèn)題情境的充分的解釋。

第四階段要求學(xué)生分析自己的探究過(guò)程，他們可以確定哪些問(wèn)題最有效，找出最需要以及沒(méi)有得到的信息類型。同時(shí)對(duì)自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)進(jìn)行反思，并主動(dòng)與他人交流討論探究的結(jié)果。

課例：開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)探究:金屬鈉與稀硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)物探究

（1）引入問(wèn)題 。通過(guò)《堿金屬元素》的學(xué)習(xí)以及教師課堂演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生掌握了鈉的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)，了解鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及反應(yīng)產(chǎn)物。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生思考，活潑性質(zhì)非常強(qiáng)的鈉與硫酸銅溶液作用時(shí)，會(huì)得到什么產(chǎn)物?部分同學(xué)根據(jù)鈉的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)的知識(shí)，毫不猶豫地任務(wù)鈉能置換出硫酸銅中的銅；也有部分同學(xué)會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn):鈉是先給水反應(yīng)，還是先把銅置換出來(lái)呢?這時(shí)，通過(guò)教師引導(dǎo)，就形成了很好的探究“焦點(diǎn)”。

（2）猜想與假設(shè)。教師可組織學(xué)生分小組展開(kāi)討論并對(duì)問(wèn)題提出自己的假設(shè)。全班同學(xué)的猜想和假設(shè)主要為兩大類。一是鈉先置換出硫酸銅中的銅，生成產(chǎn)物問(wèn)單質(zhì)銅的紅色沉淀和硫酸鈉溶液;二是鈉先與水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣，然后氫氧化鈉在和硫酸銅反應(yīng)，生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀。

（3）提出實(shí)驗(yàn)方案。因?yàn)樘骄空n題的開(kāi)放性強(qiáng)，學(xué)生各個(gè)小組提出的實(shí)驗(yàn)方案五花八門。 總結(jié) 起來(lái)，主要部分基本相同:取綠豆大小的一塊金屬鈉，用濾紙洗干煤油后，加入一大試管中，用分液漏斗向大試管中加入硫酸銅溶液。其中有的實(shí)驗(yàn)小組，為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中有氫氣產(chǎn)生，還添加了其他實(shí)驗(yàn)裝備。

（4）實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們主要得到了如下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，并有氫氣放出。

（5）根據(jù)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式實(shí)施條件

（1）教師觀念要轉(zhuǎn)變。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的研究要求教師首先在觀念上要更新，必須由知識(shí)傳播者向?qū)W生發(fā)展的促進(jìn)者轉(zhuǎn)變。要更深入理解教學(xué)的本質(zhì)，并掌握一些教學(xué)策略和技巧。如怎樣提問(wèn)、怎樣設(shè)置問(wèn)題情境、怎樣收集信息及解決問(wèn)題的方法。要?jiǎng)?chuàng)造性的運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)方法和教學(xué)手段，由“創(chuàng)新的教”為“創(chuàng)新的學(xué)”創(chuàng)設(shè)環(huán)境和條件。

（2）營(yíng)造一個(gè)適合于實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式實(shí)施的物質(zhì)環(huán)境，如儀器設(shè)備、教學(xué)工具、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、供學(xué)生查閱資料的圖書館及多媒體設(shè)備。

（3）積極營(yíng)造課堂上的民主氣氛。教學(xué)中我們改變以往教師為主的權(quán)威式教育和管理模式，在課堂上注意營(yíng)造民主氛圍，采用鼓勵(lì)式教學(xué)方法，給學(xué)生的思想、行為以較大的自由度。在教學(xué)過(guò)程中，注意師生的情感交流，創(chuàng)造輕松愉快、和諧自然的教學(xué)環(huán)境，使自己處在與學(xué)生平等的地位，讓學(xué)生感到心理上的安全和自由。這樣一來(lái)，學(xué)生沒(méi)有心理負(fù)擔(dān)，能積極參加討論，敢于質(zhì)疑，敢于創(chuàng)新。

（4）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和模式多樣化。對(duì)學(xué)生應(yīng)采取多種形式的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)不僅要了解學(xué)生的知識(shí)、技能的掌握的情況，同時(shí)也要了解學(xué)生的情感態(tài)度和價(jià)值觀。所以除采用筆試外，還要結(jié)合學(xué)生在活動(dòng)中表現(xiàn)，完成實(shí)驗(yàn)的效果。這種評(píng)價(jià)模式，減少了學(xué)生心中的壓力，鼓勵(lì)學(xué)生向多元化發(fā)展，突出對(duì)學(xué)生解決問(wèn)題能力的考查，還重視了對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的評(píng)價(jià)。

伴隨著新課程改革的全面進(jìn)行，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究將逐漸“精細(xì)化”，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐將越來(lái)越豐富，它將成為高中化學(xué)教學(xué)的主要手段之一，也將成為高中校本課程開(kāi)發(fā)的一塊沃土。