開展探究型化學實驗教學活動

■胡國明

教師要成為學生建構知識的幫助者和引導者，通過創設符合教學內容要求的情境和提示新舊知識之間聯系的線索，幫助學生建構知識。探究型實驗教學模式符合新課程理念，符合建構主義的原則，是對學生進行創新意識、創新思維和科學探究方法訓練的重要途徑。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學的許多重大發現和研究成果都是通過實驗得到的。實驗既是化學教學的重要內容，又是化學教學的重要方法和手段。化學實驗課教學隨著課程改革的實施也在逐步進行改變，教學模式不斷深化完善。傳統的化學實驗教學模式一般是在學生實驗操作前由教師先講清實驗目的、實驗原理、實驗所需的儀器、試劑材料、儀器使用方法及注意事項、實驗操作步驟、實驗現象的觀察和記錄方法等，然后要求學生嚴格按照實驗的步驟去完成實驗，并注意認真觀察記錄實驗現象，然后分析獲得學習的知識內容。這樣的化學實驗教學，學生學習非常被動，缺乏主動性，雖然也動手操作，但僅僅是對教學知識點和實驗操作過程的強化。學生學習的主體地位得不到充分體現，學生的學習積極性得不到充分激發，師生之間、學生之間缺少知識的交流、情感的共鳴，學生的創新意識和創新能力得不到培養，不符合當前教育新理念、新課標的基本要求。所以，改變舊的教學模式，構建新的探究型實驗教學模式勢在必行。

建構主義認知理論認為，學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己建構知識，教師要成為學生建構知識的幫助者和引導者，通過創設符合教學內容要求的情境和提示新舊知識之間聯系的線索，幫助學生建構知識。探究型實驗教學模式符合新課程理念，符合建構主義的原則，是對學生進行創新意識、創新思維和科學探究方法訓練的重要途徑。

1 探究型化學實驗教學模式的基本結構

探究型化學實驗教學模式的基本結構內容包括：1）提出問題；2）自主設計；3）操作觀察；4）記錄現象；5）討論交流；6）質疑答疑；7）分析歸納。其中的幾個重要環節是：1）要求學生根據實驗目的提出實驗原理、設計出各種可能的實驗方案，并能做出判斷和選擇；2）探討不同實驗現象差別及產生原因；3）能夠分析實驗現象并對異常現象作出判斷和評述。

2 探究型化學實驗教學模式的確定

探究型化學實驗教學模式不能是一個萬通公式，應該視不同的實驗內容和課程目標以及學校的實驗設備器材情況而有所改進?；瘜W實驗教師應在化學教研組集體備課的基礎上充分挖掘各種實驗資源，依據課程目標確定出每一個實驗的結構環節，制定出適合師生和本校情況的切實可行的實驗方案，有利于學生的探究學習和實驗能力的培養。

3 探究型化學實驗教學模式應充分體現學生主體作用

建構主義學習理論認為，個體的學習是知識的主動建構，個體要利用已有的認知結構對外界信息進行主動的選擇推斷，主動地建構對外部信息的解釋系統。因此，在實驗教學中發揮學生的主體作用非常重要。研究表明，只有當學生具有良好的學習動機，當他們的認知、情感都進入教學而實現自覺、自主的學習時，才能實現最優化的教學效果。探究型化學實驗教學模式能充分發揮學生的主動作用。首先，根據提出問題，學生要自主設計實驗方案，這一環節學生必須運用已有的知識，查閱資料并通過積極的思維來完成，同時還要從理論上研究進一步探究的可行性，直到確定方案，整個過程都離不開學生的積極參與。其次，實驗的操作過程、試劑的選用、現象的觀察分析、實驗的結論及說明問題等都必須由學生完成。這樣做能夠體現了學生的主體地位，能夠激發學生的積極性和主動性，更好地完成化學實驗任務。

4 探究型化學實驗教學模式能夠培養學生的創造性

教育的目的是培養具有創新意識、創新精神、創新思維和創新能力的人才。學生不應當是知識的倉庫，而應當是思維的發源地。教師要時時注意激發學生多思考，發展學生的思維。探究型化學實驗教學模式在每個環節上都需要發揮學生的主體作用，要求學生運用已有的知識積極思考，在教師的測定含二氧化碳用放入燃著小蠟燭或集氣瓶壁涂石灰水等方案互相比較，找出異同點、優缺點，并用實驗操作驗證，這是學生再次表現的更高的創造性。

5 探究型化學實驗教學模式利于促進學生的合作學習

合作學習是學生在實驗小組中開展學習，通過互相幫助來學習材料。合作學習可以促進學生的知識建構，促進學生的高水平的思維和學習活動。傳統實驗教學中每一小組的學生僅需按教師所講解的實驗方案完成實驗即可，不需要或很少需要學生之間相互討論交流和爭議。在探究性化學實驗教學模式中，學生個體首先利用自己的已有知識去分析要完成的實驗，從而提出個人的實驗方案。由于個體的已有知識結構及分析、思考問題的方式不同，會使同一個實驗設計方案出現差別，在交流過程中學生之間可能會出現爭議，從而出現更深刻的思考。此時教師給予適當的指導，學生通過反復思考點撥下分析確定實驗方案，正確選用化學儀器和試劑等。這個過程就是培養學生創造性的過程，也是形成知識生長的必然過程。

例如，人教版九年級化學上冊一節活動探究課“我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同？”，學生根據提出的問題即“呼吸離不開空氣，我們吸入的空氣和呼出的空氣有什么不同”，課前進行預習，查看參考資料，提出假設：1）氧氣含量可能不同；2）二氧化碳含量可能不同；3）水蒸氣含量可能不同。思考設計制定實驗方案，方案包括實驗原理、實驗步驟、使用的儀器試劑，可能出現的現象、可能出現的問題以及得出的結論等情況；確定操作中包括空氣和呼出的氣體的采集方法和測定方法。

實驗課上，學生紛紛列出自己的實驗方案及操作過程，實驗小組討論出一致方案。歸納后列出所有的方案，由學生討論找出合理的一種或兩種最佳方案進行實驗，觀察現象與方案比較結果，得到結論。由于是學生親自設計操作得到的結果，體現了學生首次創造性。再繼續討論交流其他的方案。如用玻璃管連續直接向集氣瓶中吹入呼出的氣體或直接用嘴向集氣瓶中吹入呼出的氣體的方法采集呼出氣體；討論，最后綜合出本組實驗方案。實驗小組在進行實驗操作中，可以互相協調幫助，并且可以操作與觀察現象同時進行，輪換操作、輪換觀察，互相指導操作上存在的差錯和疏漏，提醒錯誤操作產生的后果，交流實驗現象結果和產生的結論。通過小組實驗的合作學習，學生會達成對實驗知識的共同理解，建立起自己的更完整的知識體系結構。同時學生在對實驗方案的設計、實驗現象的分析等交流中，充分顯示出自己的思維過程，從而可以判斷出對問題的理解程度及思維方法是否正確。

教學實踐證明，新課程標準下的探究型化學實驗教學模式符合學生的認知規律，能夠滿足學生探求知識的欲望，激發學生學習的積極性和主動性，使學生在探究活動和合作學習中建構自己的知識體系，有利于培養學生的創新精神和實踐能力。教師在化學實驗教學中，要準確把握各種教學活動的可行性和最佳時機，讓學生主動參與、樂于探究、勤于動手、交流合作；引導學生質疑問難，教師點撥指導，使學生學會學習，使每個學生的自主學習、創新能力都得到發展，全面提高教育教學質量。