科學探究使化學課堂充滿活力

摘要：科學探究是化學教學最常用的方法，科學探究能使化學課堂充滿活力。本文呈現了通過成功改進探究實驗、設置有效問題探究、創建新型探究環境使化學課堂充滿活力的具體做法。

關鍵詞：科學探究；化學課堂；充滿活力

文章編號：1008-0546（2013）03-046-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.019

當前的初中化學教學現狀不容樂觀。客觀原因是中考化學分值由原來的100分降為50分，導致學校、家長、老師、學生等各方面不重視化學學科。當然也有主觀原因，比如化學課堂教學形式單一、缺乏創新活力。有的教師拿著新教材、新課標用老方法進行教學，使學生缺乏學習化學的興趣，化學課堂失去了應有活力。因此，恢復化學課堂活力是改變現有化學教學現狀的有效辦法。

2011年版化學課程標準明確提出：科學探究是一種重要的學習方式，也是義務教育階段的化學課程的重要內容，對發展學生的科學素養和奠定終身學習的基礎，具有不可替代的作用。本文就以科學探究為主題，與大家一起探討如何運用科學探究使化學課堂充滿活力。

一、成功改進探究實驗，使化學課堂充滿活力

2012版人教版《義務教育教科書·化學》（九年級），在質量守恒定律這一核心內容的教材設計中，分層次設置了四個探究活動。其中第一個探究實驗“紅磷燃燒前后質量的測定”與老教材“白磷燃燒前后質量的測定”比較，除了藥品白磷改為紅磷外，其他沒有變化。如圖所示：

白磷的著火點40℃，紅磷的著火點240℃，筆者按教材上的實驗操作，實驗成功率很低，因為用加熱的玻璃管點燃紅磷很困難。為此，筆者將該實驗裝置進行了改進，改進實驗如下：

（1）實驗用品：帶橡皮塞的錐形瓶一只、玻璃管、小氣球、小瓷管若干、2根單股銅導線、電阻絲一段、學生電源一組。

（2）實驗前準備：用小瓷管做成載物平臺，選取合適長度的電阻絲兩端連接好導線，把電阻絲放在載物臺上合適的位置固定，玻璃管上端系一小氣球，橡皮塞鉆孔，然后將導線、玻璃管按圖1組裝。

（3）實驗步驟：取少量紅磷在載物平臺上，塞緊橡皮塞，接通電源。

（4）實驗現象：紅磷燃燒產生大量白煙并放出熱量，小氣球先變大后變小。天平保持平衡。（如圖3）

（5）實驗圖例：（自拍照片）

實驗改進前后，分別做了4次實驗，結果對比如下表：

由于天氣冷，當玻璃管加熱到紅熱再伸入集氣瓶去點燃紅磷時，玻璃管已經變冷，無法點燃紅磷。

實驗是科學探究的重要途徑。實驗中明顯的現象及原因分析，能讓學生嘗到探究的樂趣。因此，教師應結合具體的教學內容和教學實際，積極創造條件，通過多種途徑，安排和組織學生完成教材上所有的實驗，對于現象不明顯和成功率低的實驗，應想盡辦法改進。多開展課堂內的探究實驗。這樣的教學有利于學生科學精神的培養，有利于學生的終身學習。

二、設置有效問題探究，使化學課堂充滿活力

科學探究就是一個發現問題和解決問題的過程，因此，要引導學生進行科學探究，特別是培養學生的創新精神，就一定要設置有效問題探究。傳統的教學模式是師問生答，思路是在教師限定的框架里，學生處于被動狀態，課堂上不能體現主體性，久而久之課堂變得死氣沉沉，缺乏活力。

設置問題探究有效的方法之一是教師“明知故犯”，逼著學生質疑，提出一個個有價值的問題，教師可引導學生自己解決他們提出的問題，在不知不覺中促使學生積極參與課堂教學，使化學課堂充滿活力。如：在演示鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，取一根表面有鐵銹的鐵絲，鐵絲下面也沒有系上火柴，結果實驗中鐵絲沒有燃燒起來，此時，有學生“幸災樂禍”地驚嘆：“老師，怎么沒有燃燒啊？”也有學生搖著頭說：“老師，太失敗了，可惜！”我也故作驚訝的問：“同學們，幫老師找找看什么地方做錯了。”此時，學生非常興奮，以往都是老師找學生的錯，現在讓學生找老師的錯，學生感到新鮮，因此，一個個都積極思維，積極發言，有的說：“老師，可能鐵絲表面有鐵銹；”有的說：“可能燃燒溫度不夠，再燒一會就行；”有的說：“鐵絲燃燒需要的溫度高，必須有個易燃物來引燃；”……經過大家的討論，最后把鐵絲表面的鐵銹擦干凈，再系上一根火柴引燃，由學生自己上講臺演示，重新進行試驗，結果實驗成功。當然學生也牢記了鐵絲在氧氣中燃燒的操作方法和實驗注意點。

采用“明知故犯”設置問題探究的方法，不僅活躍了課堂氣氛，使化學課堂充滿活力。也讓學生在挑戰權威的過程中體驗成功的喜悅，增強學習化學的信心和興趣。但是，設置這種問題探究法要注意以下幾點：一是不能常用該法，常用會讓學生失去新鮮感，也會失去教師的威信；二是教師要根據教學內容和教學體會，精心設計“犯錯”環節；三是教師要注意在適當的時候配合一些表情、體態語言、道具等，在課堂上讓學生看不出教師是故意“犯錯”。

三、創建新型探究環境，使化學課堂充滿活力

學生只有在一定的情景中受到感染，才會產生情感的共鳴和行為的發生，才能積極主動地參與教學過程，參與思維和探究活動。傳統的教學，以化學學科知識為核心，以知識管理為目標，教師所提供的教學環境是一個 “灌輸”知識的環境，教學過程是從老師教的角度來設計的，是讓學生適應教師的教，配合教師的教，讓所有的學生一起跟著老師的步驟走，學生在這樣的環境中，不需要形成和提出自己的“問題”，不需要發表自己的“意見”，不需要進行同學之間的“討論”，師生間也缺乏“真誠”與“平等”的科學探究環境，使學生的自主性、創造性失去了發展的源頭，因此，創建新型探究環境，可以使化學課堂充滿活力。

長期以來，大多數人認為，學生的任務是在教師的幫助下學習而掌握書本知識，認識活動的目的主要是掌握而不是發現“真理”；教師只要做演示實驗，學生看實驗，由現象得結論，學生的學習主體地位根本體現不出。因此在進行科學探究時，教師應放手讓學生“大膽”嘗試。教師要時刻關注學生的動態，特別是對那些欲言又止的學生要及時發現，讓他們想說就說，想做就做，要充分尊重學生，滿足學生的心理要求，從而實現學生的主體自我激勵，在這樣的教學模式下，教師不僅是個“領航員”，而且還是一個“助聽器”。

例如在《質量守恒定律》教學中，有碳酸鈉和稀鹽酸反應的實驗，實驗現象有：①白色粉末消失，產生大量的氣泡，②實驗后天平指針往右偏，質量變小；學生經過認真思考，熱烈討論，認為是由于碳酸鈉和稀鹽酸反應生成的二氧化碳逸散到空氣中，所以反應后質量變輕了。此時教師問有什么辦法把二氧化碳收集起來？學生積極思維，發表自己的想法，讓反應物在一個密閉容器中實驗得到了所有學生的肯定，但是二氧化碳是氣體，體積膨脹怎么辦？有學生提議用小氣球收集氣體，設計實驗裝置如圖4所示：錐形瓶內放置稀鹽酸，小氣球內放置碳酸鈉粉末，稱量，然后將小氣球內的碳酸鈉粉末加入到錐形瓶內，激烈反應產生大量氣泡，氣球變大，再稱量，比較天平是否保持平衡。也有的同學設計實驗裝置如圖5所示：錐形瓶內放置碳酸鈉粉末，小試管內放置稀鹽酸，稱量，然后將小試管內的稀鹽酸加入到錐形瓶內，激烈反應產生大量氣泡，氣球變大（如圖6），再稱量，比較天平是否保持平衡。我鼓勵學生根據自己的設計上臺演示，結果有的天平保持平衡，有的天平指針往右偏（變輕了），實驗結果出乎學生預料，此時，同學們的眼光都投向我，臉上寫滿了為什么？我沒有直接告訴學生答案，鼓勵學生發表自己的觀點，在學生七嘴八舌的討論中得到了滿意的解釋。

科學探究是學習化學的重要手段，只有在探究活動中學生才自始至終是自覺主動的行為者，而不是教師的追隨者，才能使學生養成踏實細致、嚴肅認真，精益求精的良好作風，而科學探究不能僅是形式，更應注重科學探究的效果，做到真正的科學探究。只有真正的科學探究才會使化學課堂充滿活力。