解開(kāi)被縛的雙手創(chuàng)新“探究實(shí)驗(yàn)”

倫海濤

摘 要：為什么“探究實(shí)驗(yàn)”如此流行？實(shí)驗(yàn)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)，實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生學(xué)好化學(xué)，是素質(zhì)教育的呼喚。但在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教師通常只會(huì)采取兩種探究模式。雖然這兩種模式有著各自的優(yōu)點(diǎn)，但開(kāi)放性和自主性不夠，盼望能有一種更為開(kāi)放、自主、自助式學(xué)習(xí)方式，把學(xué)習(xí)變?yōu)榻鉀Q實(shí)際問(wèn)題，把學(xué)習(xí)變?yōu)橐环N需要的教學(xué)方式。

關(guān)鍵詞：探究實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式；自主學(xué)習(xí)

當(dāng)前，教育界最流行的就是“探究”，而在化學(xué)教學(xué)中也常遇到“探究實(shí)驗(yàn)”這個(gè)字眼，那么為什么“探究實(shí)驗(yàn)”這個(gè)詞如此“火暴”？化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)，實(shí)驗(yàn)是提高探究能力的主要途徑，實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生學(xué)好化學(xué)。素質(zhì)教育要求培養(yǎng)大批有創(chuàng)新能力的人才，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新精神，可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、比較、抽象、概括、歸納等能力；通過(guò)自主探究，問(wèn)題討論，獲得比較圓滿的答案，可讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅。總之，“探究實(shí)驗(yàn)”是時(shí)代對(duì)化學(xué)的呼喚，是素質(zhì)教育中化學(xué)新課程改革的有效方法和途徑。

我們?cè)谶M(jìn)行教學(xué)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)首先弄清什么是“探究”，什么是“探究實(shí)驗(yàn)”。漢語(yǔ)詞典中“探”即試圖發(fā)現(xiàn)（隱藏的事物或情況），“究”即仔細(xì)推求的意思；而“探究實(shí)驗(yàn)”則應(yīng)以教學(xué)目標(biāo)為中心，展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行探究，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)某些化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象、實(shí)質(zhì)及實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行假設(shè)、設(shè)計(jì)、操作，從而得出結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)和規(guī)律。但在長(zhǎng)期探索和教學(xué)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)“探究實(shí)驗(yàn)”并沒(méi)有發(fā)揮它的真正作用，而是束縛著“雙手”，并且長(zhǎng)期處于停滯不前的狀態(tài)。

其實(shí)，在日常教學(xué)過(guò)程中，很多老師采取的探究實(shí)驗(yàn)的模式無(wú)外乎兩種，即變演示實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)、變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)。

模式一：變演示實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)有效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，而傳統(tǒng)教學(xué)模式是由教師演示、學(xué)生觀察再由學(xué)生歸納、總結(jié)，得到物質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)律。這樣學(xué)生是被動(dòng)消極的知識(shí)接受者，沒(méi)有積極的思維和創(chuàng)新。為發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的真正作用，把演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)，不能不說(shuō)這是化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)素質(zhì)的一劑良方，它可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望，訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手的能力。通常采取的方法：給出實(shí)驗(yàn)藥品及儀器，在教師啟發(fā)下學(xué)生提出假設(shè)，提供具體的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行驗(yàn)證，最后由學(xué)生得出結(jié)論。例如：《濃硫酸與金屬反應(yīng)》這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中，為驗(yàn)證濃硫酸和稀硫酸的氧化性哪個(gè)更強(qiáng)，教師通常會(huì)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。①提出問(wèn)題。濃硫酸與鐵是否反應(yīng)？②引入假設(shè)（教師完成）：濃硫酸與銅反應(yīng)，而稀硫酸與銅不反應(yīng)，所以濃硫酸氧化性強(qiáng)；濃硫酸與鐵不反應(yīng)，稀硫酸與鐵反應(yīng)，所以稀硫酸氧化性強(qiáng)。③實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（學(xué)生實(shí)驗(yàn)）：A.將鐵絲置于飽和硫酸銅溶液的試管，觀察現(xiàn)象（即鐵絲表面覆蓋著銅）；B.將同樣的鐵絲置于濃硫酸中，觀察現(xiàn)象（即無(wú)明顯現(xiàn)象）；C.將B剛實(shí)驗(yàn)過(guò)的鐵絲放入飽和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象（即鐵絲表面沒(méi)有銅）。得出結(jié)論（教師完成）。如果濃硫酸與鐵沒(méi)有反應(yīng)，那么在實(shí)驗(yàn)C中應(yīng)該有銅覆蓋在鐵絲表面，而事實(shí)并非如此，說(shuō)明鐵絲與濃硫酸反應(yīng)了，濃硫酸氧化性更強(qiáng)，為進(jìn)一步驗(yàn)證可引入濃硫酸與木炭的反應(yīng)。

模式二：羅列實(shí)驗(yàn)儀器、步驟，進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)。例如：在進(jìn)行《二氧化硫》這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中，為驗(yàn)證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)，教師通常會(huì)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。①實(shí)驗(yàn)材料：（教師完成）品紅試液、石蕊試液、兩支注射器、三支盛有二氧化硫的試管。②實(shí)驗(yàn)步驟：（教師完成）。實(shí)驗(yàn)一：將一支帶膠塞盛有二氧化硫的試管倒立于水槽中，拔掉塞子輕輕搖動(dòng)，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)二：用注射器吸入少量石蕊試液，插入一支盛有二氧化硫的試管，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)三：用注射器吸入少量品紅試液，插入一支盛有二氧化硫的試管，觀察現(xiàn)象。③歸納總結(jié)（由學(xué)生完成）。二氧化硫溶于水，顯酸性，可使品紅溶液褪色。

以上兩種模式是日常教學(xué)中教師經(jīng)常采用的探究方式，雖然在教學(xué)過(guò)程中赫然寫(xiě)著“探究實(shí)驗(yàn)”的字樣，但我感覺(jué)“探究”的雙手被緊縛著，沒(méi)有達(dá)到它應(yīng)有的目的。從理論上，這也是在探究，但以上兩種模式不過(guò)是把演示實(shí)驗(yàn)變成了學(xué)生實(shí)驗(yàn)，達(dá)到了在教師指導(dǎo)下學(xué)生親自動(dòng)手完成的過(guò)程，訓(xùn)練了實(shí)驗(yàn)的操作技能，但很難把學(xué)生分析、創(chuàng)新、歸納的能力進(jìn)行綜合培養(yǎng)。而教師要清楚知道實(shí)驗(yàn)本身也是一種探究，要“探究”就要在教學(xué)過(guò)程中跳出教師預(yù)先埋好的“陷阱”，不要定制各種問(wèn)題“枷鎖”，讓學(xué)生按照你的思維活動(dòng)，最大限度解放學(xué)生的思維。我們作為新世紀(jì)的教師能否跳出條條框框，換個(gè)思路達(dá)到我們的教學(xué)目標(biāo)呢？例如：教學(xué)《濃硫酸與金屬反應(yīng)》這節(jié)課時(shí)，提出“濃硫酸與鐵是否反應(yīng)”這個(gè)問(wèn)題后，能否讓學(xué)生自己在已知濃硫酸可與銅反應(yīng)的條件下，想辦法驗(yàn)證濃硫酸是否能和鐵反應(yīng)，什么條件下可反應(yīng)來(lái)達(dá)到教學(xué)目的？可進(jìn)一步提示濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性、注意環(huán)保、運(yùn)用已學(xué)知識(shí)安裝實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)自由設(shè)計(jì)來(lái)激發(fā)學(xué)生的求知欲、動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。

那么，該如何解開(kāi)“探究實(shí)驗(yàn)”被縛的雙手，讓它揮舞起它的指揮棒，讓實(shí)驗(yàn)充滿神秘，讓課堂生氣十足呢？我想《走進(jìn)科學(xué)》為我們這些教師提供了一種更好的模式：一個(gè)偏遠(yuǎn)的山村，人常得怪病，于是有人找來(lái)巫師做法捉鬼。巫師在一張本沒(méi)有字的黃紙上用火一烤隨即出現(xiàn)了一條蛇，并有一股燒焦羽毛的氣味。這時(shí)問(wèn)題來(lái)了，世界上真的有鬼嗎？如果有，氣味是鬼的嗎？這時(shí)主持人用同樣方法模擬了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)論世界上并沒(méi)有鬼。其實(shí)實(shí)驗(yàn)很簡(jiǎn)單，學(xué)過(guò)化學(xué)的人都知道，那是蛋白質(zhì)的變性，實(shí)際上紙上早已用蛋清畫(huà)好了圖形經(jīng)過(guò)晾干當(dāng)然看不出痕跡。我們新一代的教師能否利用此法去激活我們的實(shí)驗(yàn)，激活學(xué)生的思維，讓學(xué)生自己去步入化學(xué)的殿堂，真正自主學(xué)習(xí)，而不是進(jìn)入老師的“圈套”？例如《鈉》這節(jié)課，教學(xué)目標(biāo)是掌握鈉的物理性質(zhì)及鈉與水的反應(yīng)：我們給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)滴水生火的情境，然后我們告訴學(xué)生我在棉花里包裹的就是鈉，然后讓學(xué)生去模擬剛才的實(shí)驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)鈉這種物質(zhì)的學(xué)習(xí)欲望。通過(guò)上述模擬實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生切身地接觸到了鈉，在切割過(guò)程中感受了鈉的硬度，從而總結(jié)鈉物理性質(zhì)中的顏色、硬度、與水反應(yīng)并放熱等問(wèn)題。通過(guò)引導(dǎo)使學(xué)生進(jìn)一步設(shè)計(jì)研究鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象、生成的產(chǎn)物及書(shū)寫(xiě)鈉與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式等，并通過(guò)與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)如密度、熔點(diǎn)等其他物理性質(zhì)，從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。再如《鈉的化合物》這節(jié)課，教學(xué)目標(biāo)是掌握過(guò)氧化鈉的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)：我們給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)向棉花吹氣生火的情境，然后我們拿出一種黃色粉末來(lái)模擬這個(gè)實(shí)驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望。學(xué)生肯定想知道這黃色粉末是什么，然后由學(xué)生自己總結(jié)過(guò)氧化鈉的物理性質(zhì)，顏色、狀態(tài)、對(duì)水的溶解度等等。他們?cè)谧约貉芯康倪^(guò)程中，便會(huì)發(fā)現(xiàn)過(guò)氧化鈉與水能反應(yīng)而且劇烈，那反應(yīng)后會(huì)生成什么，是否和鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物一樣？學(xué)生會(huì)進(jìn)一步想到驗(yàn)證產(chǎn)物并認(rèn)真分析。在學(xué)生得出結(jié)論的前提下，進(jìn)一步引導(dǎo)其進(jìn)行過(guò)氧化鈉與酸堿指示劑的反應(yīng)，從而得出過(guò)氧化鈉的漂白性。同樣產(chǎn)生氧氣，能否進(jìn)行滴水生火，然后模擬實(shí)驗(yàn)。為拓展知識(shí)面，可布置上網(wǎng)搜索過(guò)氧化鈉用途的作業(yè)。

總之，教師應(yīng)該盡我所能完成教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的自主能力。模式并不重要，實(shí)驗(yàn)本身才是根本。讓“探究”植根于學(xué)生的思維，讓我們共同解開(kāi)“探究”被縛的雙手，真正解決如何“探”，如何“究”的問(wèn)題，使學(xué)生擁有一種更為開(kāi)放、自主、自助式學(xué)習(xí)方式，把學(xué)習(xí)變?yōu)榻鉀Q實(shí)際問(wèn)題，把學(xué)習(xí)變?yōu)橐环N需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]江金禮.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的理論和實(shí)踐[J].華東師范大學(xué)，2006（2）.

（河北省秦皇島市新世紀(jì)高中）