基于探究性學習的實驗改進

摘 要：在傳統教學中過于注重接受性學習，學生的學習比較被動。而新課程理念要求學生的學習應在掌握基礎知識和基本技能的同時，更加注重學習能力的培養，而探究性學習則是實現以上目標的一種有效學習途徑。通過對教材演示實驗的改進，充分挖掘了實驗的探究功能，為學生提供了良好的探究性學習的機會。

關鍵詞：探究性學習；實驗改進；探究功能

一、背景

在我們的傳統教學中，教學方式比較單一，過于注重知識的傳授和學生對基礎知識和基本技能的掌握，過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀普遍存在，學生的學習比較被動，個性受到壓抑。

為了改變現有的教育狀況，我國順利進行了新課程改革。新課程要求課程要促進每個學生身心健康發展，培養良好品德，強調基礎教育要滿足每個學生終身發展的需要，培養學生終身學習的愿望和能力。新課程對課程目標提出了更高的要求，強調使學生獲得基礎知識和基本技能的過程中要同時學會學習和形成正確的價值觀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集信息和處理信息的能力，獲取新知識的能力、分析問題和解決問題的能力以及交流與合作的能力。而探究性學習則是可以實現以上目標的一種有效學習途徑。

二、探究性學習的含義

探究性學習指學生在學科領域內或現實生活情境中選取某個問題作為突破點，通過質疑、發現問題；調查研究、分析研討，解決問題；表達與交流等探究學習活動，獲得知識，激發情趣，掌握程序與方法。它是一種學生學習方式的根本改變，學生由過去主要聽從教師講授，從學科的概念、規律開始學習的方式變為學生通過各種事實來發現概念和規律的方式。

教育家施瓦布曾指出：“如果要學生學習科學的方法，那么有什么學習比通過積極地投入到探究的過程中去更好呢？”這句話對科學教育中的探究性學習產生了深遠的影響。施瓦布認為：“教師應該用探究的方式展現科學知識，學生應該用探究的方式學習科學內容?！彼ㄗh科學教師首先要到實驗室去，引導學生體驗科學實驗的過程，而不是在教室里照本宣科地教授科學。這就是說在向學生介紹正規的科學概念和原理之前應該先讓他們到實驗室里做實驗。用實驗的證據來解釋和深化教材中的內容。

三、案例分析

化學是以實驗為基礎對大量化學事實、現象進行科學探究和概括的一門自然科學，在化學學習中實驗是獲取知識，進行知識創新的重要手段，以實驗為基礎是化學教學的最基本特征，而化學探究主要體現在化學實驗方面。但是長期以來，在化學教學中實驗多以驗證性為主，過分強調知識的接受與掌握，失去了它的探究功能，也忽略了過程與方法、情感態度價值觀這兩個目標的實現。所以，我們在教學設計中認真挖掘實驗中的探究功能就顯得尤為重要。

鑒于以上思考現對九年級化學義務教育滬教版教材中的課堂演示實驗做了如下改進，在教學實踐中取得了很好的教學效果：

上教版《義務教育課程標準實驗教科書——化學》九年級上冊教材的第2章第2節——奇妙的二氧化碳中，編者設計了二氧化碳與水反應的實驗，通過將二氧化碳通入滴有紫色石蕊試液的蒸餾水中發現石蕊變紅，再將此紅色溶液加熱沸騰發現紅色褪去又恢復了紫色這個實驗，從而說明二氧化碳與水反應生成了酸性物質碳酸。

但在我們的實際教學中發現有以下的問題：因為是將二氧化碳通入滴有紫色石蕊試液的蒸餾水中，石蕊變紅了，學生很容易將二氧化碳誤認為是酸性物質，造成理解上的困難和偏差。其實，本實驗在設計上可以更深層次地挖掘其探究的功能，為學生提供進行科學探究的機會，這樣的活動雖然要用更多的時間，但對學生正確掌握科學知識，培養學生良好的科學素養是很有必要的，也是新課程理念所倡導的。

為此，我在實際的課堂教學中對本實驗進行了如下改進，取得了良好的教學效果：

1.創設情境，提出問題

探究式學習作為一種學習方式，它不同于科學家的探究活動。與科學家的探究過程的主要區別在于，探究性學習必須滿足學生在短時期內學到學科的基本知識和學科的結構，所以這個過程在許多情況下都要被簡化，比如提出問題這個環節，在大部分的教學中都是由教師提出問題，或由教材提出問題。

在實際教學中，教師可先進行實驗演示：將二氧化碳通入滴有紫色石蕊試液的蒸餾水，發現石蕊變成了紅色。當學生正新奇于石蕊顏色的變化時，教師便可自然引出所要探究的問題：“為何石蕊會變色？”“是什么物質使石蕊變色了呢？”

2.依據已有知識，做出假設

提出問題后，組織學生針對問題進行討論，但是對于剛接觸化學的九年級學生來說，對于如何做出合理的假設還沒有掌握科學的方法，因此教師要提供有用的資料并做適當的引導和點撥。如，可提示學生從二氧化碳通入滴有石蕊的蒸餾水后，試管內含有哪些物質去思考。在之前的學習中，學生已經知道二氧化碳能溶于水中，所以學生依據已有知識很容易給出試管中有水、二氧化碳、石蕊這三種物質，同時我們又是在研究水與二氧化碳能否反應的前提下，所以學生也能比較順利地想到可能有二氧化碳和水反應生成的新物質。于是便可以提出如下猜想：（1）是水使石蕊變紅；（2）是二氧化碳使石蕊變紅；（3）水與二氧化碳反應生成的新物質使石蕊變紅。

3.制訂方案，進行實驗

提出猜想后，可先由學生在討論中自行設計實驗方案。提出方案后再共同討論方案的可行性并做出必要的補充。在此過程中，學生的思維活動被充分地調動起來，能積極主動地參與到探究過程中，教師只是課堂的組織者和引導者，要不斷幫助學生將粗糙的實驗方案進一步精致化、合理化。

例如，實驗方案可設計如下：

實驗提示：紫色的石蕊遇到酸性物質會變紅（用實驗A展示）

4.進行實驗，記錄現象

用實驗來驗證假設的科學性，必須要以實驗中觀察到的實驗事實為依據，所以在這一環節中，教師一定要讓學生學會仔細地觀察實驗現象，并且必須秉著實事求是的原則做好正確的記錄。

學生分組完成實驗，正確觀察實驗現象并做好記錄：

實驗B：石蕊不變紅

實驗C：石蕊不變紅

實驗D：石蕊變紅

5.分析信息，得出結論

用實驗來驗證假設的科學性，必須要以實驗中觀察到的實驗事實為依據，在此基礎上分析、歸納、推理和論證，證實、修正或否定自己的推測，最終得到問題的答案，使感性體驗知識化，內化成學生自己的知識。

由B和C可知，水和二氧化碳都不能使石蕊變色，都不是酸性物質，由D可知，水與二氧化碳同時存在時，石蕊變紅。從對比中可知該現象的產生只可能是兩者反應生成了新的物質，且是酸性物質，從而使石蕊變紅。

四、對本實驗改進后的思考

本實驗改進后的方案明顯比教材中的方案耗時要多，但是在這樣的探究過程中學生的思維更活躍，學生有更多的機會主動體驗探究過程，體會探究帶來的快樂和成就感，便于激發學生學習的主動性和創新意識，促使學生積極主動地學習，使獲得化學知識與技能的過程也成為理解化學，進行科學探究的過程。對培養學生的創新思維能力及培養學生分析問題、探討問題、解決問題的嚴謹求實的科學態度起了很大的作用。教師在課堂上不僅僅是“授之以魚”更是“授之以漁”。對學生今后的學習、生活都將產生積極的影響，并且在探究過程中，學生獲得了成就感，更激發了他們學習化學的熱情。

這種教與學的過程，能更好地使我們完成知識與技能的傳授，能力與方法的培養，情感與態度的熏陶，實現新課程的教學理念。

參考文獻：

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（作者單位 江蘇省常州外國語學校）