開放實(shí)驗(yàn)室對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)的促進(jìn)作用

李多+袁小建

【摘 要】該文主要就化學(xué)學(xué)科，從教學(xué)組織方式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放內(nèi)容兩方面進(jìn)行探索，研究開放實(shí)驗(yàn)室對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)的促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】開放實(shí)驗(yàn)室；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革；科學(xué)探究；能力

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)，尤其是研究性實(shí)驗(yàn)，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的主體，決定了如何在化學(xué)學(xué)科中滲透實(shí)施素質(zhì)教育。那如何結(jié)合“新課程”改革，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)？這些都需要我們化學(xué)教育工作者進(jìn)行積極探索。

傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)居多，可謂為“照方抓藥”，雖然基本能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，卻陷入“實(shí)驗(yàn)僅服務(wù)于課堂教學(xué)”的誤區(qū)，喪失了“實(shí)驗(yàn)探究功能”。開放實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)探究性實(shí)驗(yàn)，才能真正培養(yǎng)學(xué)生的能力，才能體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的真正意義，也正是實(shí)踐研究性學(xué)習(xí)的精髓所在。因此，只有開放實(shí)驗(yàn)室，實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，才能推動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

我校新落成的實(shí)驗(yàn)大樓和實(shí)驗(yàn)設(shè)備在蘇中蘇北地區(qū)首屈一指，面對(duì)實(shí)驗(yàn)探究功能發(fā)展的需求，我校正積極開展“‘開放實(shí)驗(yàn)室促進(jìn)普通高中理科教學(xué)變革的實(shí)踐研究”，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理進(jìn)行改革，開放實(shí)驗(yàn)室，充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，讓學(xué)生走近實(shí)驗(yàn)室，主動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)。通過(guò)基于探究式學(xué)習(xí)新概念的化學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)新，讓學(xué)生改變他們的學(xué)習(xí)方式。

通過(guò)近一年的開放實(shí)驗(yàn)室的課題實(shí)踐探究，筆者就化學(xué)學(xué)科方面主要對(duì)教學(xué)組織方式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放內(nèi)容作了探索。

一、教學(xué)組織方式：

主要包括動(dòng)員階段、規(guī)劃階段、準(zhǔn)備階段和實(shí)施階段。首先是動(dòng)員宣傳，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。然后每周安排老師制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，以“菜單”的形式提前一周公布，供學(xué)生選擇。也可以由學(xué)生開出實(shí)驗(yàn)“菜單”，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提前兩周申請(qǐng)，便于教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品。根據(jù)活動(dòng)計(jì)劃，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前做好充分的準(zhǔn)備（如：查看文獻(xiàn)資料、收集輔助材料等）。實(shí)施階段是以學(xué)生為主體，在研究性學(xué)習(xí)時(shí)間開展實(shí)驗(yàn)研究。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放內(nèi)容：

在開放實(shí)驗(yàn)室的同時(shí)，我們還對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行開放，主要形成了九個(gè)系列的開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

1.趣味實(shí)驗(yàn)系列。

教育心理學(xué)指出，人的活動(dòng)一定受某些興趣的引發(fā)，開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室改革教學(xué)方式也是如此。在開放實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)中，教師選擇一些有趣的實(shí)驗(yàn)，供學(xué)生選做。在五彩繽紛的化學(xué)現(xiàn)象中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于促使學(xué)生深入探討。（例如：“鐵的赤橙黃綠青藍(lán)紫的七色變化”，“滴水生紫煙”等）

2.生活實(shí)驗(yàn)系列。

開放實(shí)驗(yàn)室不能限制在書本實(shí)驗(yàn)，我們應(yīng)該鼓勵(lì)和支持學(xué)生在學(xué)校或家中做一些貼近生活的實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)使用替代品，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。（例如：肥皂的制備；家用洗滌劑性能檢測(cè)等）。

3.難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)系列。

對(duì)一些平時(shí)演示和分組實(shí)驗(yàn)中較難的，可以讓學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)室中親自重復(fù)動(dòng)手。（例如：纖維素水解做費(fèi)林反應(yīng)等。）

4.技能實(shí)驗(yàn)系列。

實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡南葲Q條件就是要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)意識(shí)、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，而教材安排動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)又不多。因此，可以開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生練習(xí)基本操作，在老師的指導(dǎo)下，克服困難，在輕松的氛圍中有所得，讓一些“缺乏自信”的學(xué)生通過(guò)反復(fù)操作，提升實(shí)驗(yàn)操作能力，增強(qiáng)信心，找回自信。

5.質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)系列。

學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)室中，思維更活躍，他們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決一些疑難的問(wèn)題，如NaHCO3溶液和偏鋁酸鈉是否反應(yīng)？在遇到很多質(zhì)疑的時(shí)候，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室，讓實(shí)驗(yàn)室成為檢驗(yàn)真理的“最高法庭”，培養(yǎng)學(xué)生良好的質(zhì)疑習(xí)慣。

6.拓展實(shí)驗(yàn)系列。

基于課本，但高于課本的實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”實(shí)驗(yàn)。例如：教師在講解銅與濃稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有學(xué)生提出疑問(wèn)，最終所得溶液為什么一個(gè)綠色，一個(gè)藍(lán)色？課本沒(méi)有解釋這個(gè)問(wèn)題。那我們就可以開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生走進(jìn)去，進(jìn)行課本實(shí)驗(yàn)的拓展實(shí)驗(yàn)，以滿足學(xué)生的探索欲望。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和推理驗(yàn)證，最終明白了“綠色”是銅離子（水合）、二氧化氮混合于溶液中造成。

7.發(fā)散實(shí)驗(yàn)系列。

有相同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珜?shí)驗(yàn)原理、儀器和設(shè)備的選擇不同，則實(shí)驗(yàn)將顯示多樣性。所以，如果我們可以選擇典型的實(shí)驗(yàn)練習(xí)，讓學(xué)生自己進(jìn)行多向思維分析方案是否可行，并篩選和選擇，然后讓學(xué)生根據(jù)選擇的方案進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比推敲，最終實(shí)現(xiàn)單向集中思維和多向發(fā)散思維的互補(bǔ)。（例如：設(shè)計(jì)檢驗(yàn)Fe3+存在的方案至少有三種）。

8.發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)系列。

開放實(shí)驗(yàn)室，可以讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家的研究歷程，發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象，感受對(duì)未知的探索，產(chǎn)生“新”知識(shí)。例如：在三氯化鐵溶液和硫氰化鉀溶液反應(yīng)的平衡系統(tǒng)中，加入少量的氯化鉀后溶液顏色變淺的原因，就不可以用高中化學(xué)知識(shí)來(lái)解釋？觀察是認(rèn)知過(guò)程中的一個(gè)重要步驟，學(xué)生走進(jìn)開放實(shí)驗(yàn)室，最終實(shí)現(xiàn)觀察與思考的不斷升級(jí)，得出現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，顏色變淺不是平衡的移動(dòng)而是鹽效應(yīng)的原因。

普羅塔弋說(shuō)過(guò)“人的大腦是一把需要被點(diǎn)燃的火把，而不是一個(gè)需要被填滿的容器”，所以，我們教師要拋棄那種簡(jiǎn)單的灌輸式教育，通過(guò)引導(dǎo)，積極創(chuàng)造和諧的實(shí)驗(yàn)室氛圍，激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，通過(guò)開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，大力促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。

（本文是江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2011年度重點(diǎn)資助課題《“開放實(shí)驗(yàn)室”促進(jìn)普通高中理科教學(xué)變革的實(shí)踐研究》（批準(zhǔn)號(hào)為：C—a/2011/02/02）的階段研究成果。）

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（作者單位：江蘇省姜堰中學(xué)

江蘇省天一中學(xué)）endprint