開展探究性實驗課 提升課堂教學效率

葉漫　楊青山　朱方仕

摘要：文章從探究性實驗課、提高課堂教學效率的“雙向路徑”展開研究，從理論和實踐兩個層面提出了化學探究性實驗對課堂教學的益處，并以典型、成功的實驗教學案例論述了如何將探究性實驗引入到課堂教學中。

關鍵詞：探究性實驗；課堂教學；過氧化氫；反思

文章編號：1008-0546（2014）05-0066-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.05.025

一、化學探究性實驗課的教育教學功能

普通高中化學課程標準中這樣說明實驗在中學化學課程中的作用：“以實驗為基礎是化學學科的重要特征之一。化學實驗對全面提高學生的科學素養有著極為重要的作用。化學實驗有助于激發學生學習化學的興趣，創設生動活潑的教學情景，幫助學生理解和掌握化學知識和技能，啟迪學生的科學思維，訓練學生的科學方法，培養學生的科學態度和價值觀”[1]。因此，化學是一門以實驗為基礎的學科，要搞好化學教學，提高課堂教學效率，實驗教學舉足輕重。筆者結合多年的實驗教學經驗，構建出如圖1化學探究性實驗課對學習化學內容、知識的重要性。

基于圖1中的內容，化學探究性實驗課的教育教學功能主要包括：能使學生形成有關物質的概念、化學基本概念和基礎概念；幫助學生鞏固化學知識發展學生觀察能力和思維能力；培養學生化學實驗操作技能的手段；調動學生學習的主動性、積極性；激發學生的認識興趣；有助于培養學生嚴謹的科學態度和進行科學研究方法的訓練。

二、化學探究性實驗在課堂教學中的設計策略

教師在傳統的實驗課堂設計和實施中，普遍存在這樣的問題：只注重了驗證實驗的外在表象，沒有深入挖掘實驗探究的內在本質，缺乏實驗的“過程性”。因此，教師在實驗課中要轉變思路：（1）改變演示實驗為探究性實驗；（2）改變單一的評價方式為多元的評價方式；（3）改變實驗課聚合思維（重視結果）為發散思維（重視過程）；（4）改變“講解——接受”的實驗課為“主導——主體相結合”的重視教師在實驗中的引導和學生自主地參與實驗的設計、操作、探究的實驗課。因此傳統的實驗課和探究性實驗課中教師的行為大不相同（表1）。

通過對比數據分析，探究性實驗課是以促進學生全面發展為目的，充分發揮學生的主體性，即以問題或項目作為研究實驗的載體，學生的知識獲得與能力培養，都是以學生的自主、能動和創造為主體；強調學生在已有的經驗的基礎上，經過有目的、自覺的主動去獲取知識，建構自身的經驗系統。實驗探究課是開放的，課程不是預定的、僵硬的，而是生成性和動態性的；情景也是開放的；而學習方式也是靈活多樣的[2]。在探究式實驗課教學中，既重視發揮教師在教學過程中的主導作用，又充分體現學生在學習過程中的主體地位[3]。

在進行探究性實驗課的教學中，要解決以上問題，需要教師作為引導者，積極鼓勵學生獨立思考和自主探究，以學生自己分析問題、理論探究、實驗探究、得出結論為主，并在這個過程中得到鍛煉提高，教師在必要時才給學生適當的啟發和引導。筆者所在的化學備課組決定探索適合本校的化學探究實驗課的新模式。經過多年的實踐研究，構建出符合山區學校化學實驗課的新思路（如圖2），對實驗課作多層面、多角度的探究。

三、化學探究性實驗課在課堂教學中的實踐——H2O2使酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去的原因探究[4-6]

環節1：提出問題與思索問題

將H2O2水溶液滴入含有酚酞的NaOH溶液，紅色褪去。其褪色原因可能有：（1）H2O2是二元酸，消耗了OH-，而使溶液紅色褪去；（2）H2O2具有強氧化性，將酚酞氧化，紅色褪去。

環節2：分析問題與設計方案

（1）若是H2O2的酸性所致，即H2O2的加入僅是消耗了OH-，使溶液的堿性減弱，從而使溶液紅色褪去，則再往褪色后的無色溶液中加入NaOH溶液可再變紅；（2）若是H2O2將變紅的酚酞氧化成無色物質，則必須破壞酚酞原有的分子結構，即這種氧化漂白是不可逆的，所以，再往褪色后的無色溶液中加入NaOH溶液，溶液不會再變紅。

通過師生共同分析褪色的原因，根據教師的引導，學生設計一個簡單的實驗方案：向褪色后的溶液中又加入氫氧化鈉溶液，使溶液呈堿性，若溶液又變為紅色則假設（1）成立；若溶液仍為無色則假設（2）成立。

環節3：解決問題與實驗探究

教師提高實驗所需的儀器與藥品，但不是將實驗演示給學生，而是充分發揮學生的主觀能動性，在教師的引導下，學生自主、合作的完成探究實驗，并根據自己設計的實驗步驟得出實驗結論，教師在整個實驗過程中擔當啟發者，這個過程是充分體現“主導—主體”的教學理念，也是探究性實驗課成功與否的關鍵。

（1） 實驗儀器與藥品

試管、玻璃管、膠頭滴管、10mL量筒；

0.1mol/LNaOH溶液、30%H2O2水溶液、酚酞。

（2）實驗步驟與現象解釋（表2）

環節4：引導創新與擴展遷移

本環節是整個探究性實驗課的升華，是實現“質”的飛躍，防止思維的“僵化”。因此，在教學中要讓學生的思維在問題解決后繼續飛翔，以培養學生的創新思維。以探究性實驗課堂的探究實驗為突破口，以圍繞主干知識為核心，突破知識限制。促進學生整體思維品質發展，培養學生思維的發散、知識遷移能力與批判性的眼光看待實驗結果。

教師：通過實驗的探究，同學們排除了是H2O2的酸性所致，那一定是H2O2將變紅的酚酞氧化成無色物質嗎？有沒有可能NaOH被中和，同時酚酞被氧化？

學生：恍然大悟！相互之間開始討論，反思到環節1、2問題的討論，反饋到猜想（思考問題的策略），是否合理，如何改正。從中感悟到科學研究的基本策略和方法，得到科學思想的熏陶，實現思維的發散。endprint

……

環節5：評價總結與展示成果

每個小組推選一位代表展示本小組的探究成果，展示成果的形式不拘一格，可以是學生實驗結論、實驗報告、建議、實驗反思等，總結是在小組成果展示基礎上進行，先由學生完成自我總結與小組總結，然后由教師組織小組間的總結匯報活動，學生可以通過比較其他可能的解釋，來評價自己的探究結果。在總結匯報的同時，教師也要組織好評價的實施，教師的評價包括幾個部分，如知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等，而不能只側重認知方面。根據教學情景，需要給予反饋評價時，不僅要考慮知識方面的總結歸納，更要重視合作、探究方法、實驗設計的方面的評價。

四、探究性實驗課在教學中的實踐反思

盡管探究性實驗課主要采取“自主、探究、合作”的學習方式，在教學過程中強調學生的自主探究，但是它并不忽視教師在教學過程中的主導作用，在教師的指導下，學生進行探究實驗，讓學生能夠認識與理解知識技能，在此過程中，學生的主動性、積極性、乃至創造性都能普遍地得到比較充分地發揮，更有利于創新思維與創新能力的形成與發展，即有利于創新人才的培養。

探究性實驗課強調體驗知識獲得的過程，學生在這個過程中形成自己對化學知識的理解和認識，得到的結論是動態演變的過程，而不是僅僅是為了得到靜態的結果。同時探究性實驗課的內容應具有真實性和實踐性，只有真實存在的化學問題才能充分調動學生進行探究的欲望，引發學生在探究中積極動腦思考、動手實踐。教師要在實驗課中鼓勵學生從多角度、多方位地思考探究實驗的問題。

探究實驗課已經成為當代教育的主旋律，只要我們每一位教師處處有心，時時在意，以實驗為載體，充分挖掘創新教育的素材，運用有效的教學方法和手段，讓學生盡可能多地參與到化學教學過程中，使學生變被動接受為主動體驗和探索，就一定能培養出具備創新能力的、適應時代發展要求的創新型人才。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準（實驗稿）[S].北京：人民教育出版社，2003：33

[2] 王磊.中學化學實驗及教學研究[M].北京：北京師范大學出版社化學教學，2009：174

[3] 楊青山，朱方仕，葉漫.探究式學習補償矯正模式在化學課堂中的應用[J].化學教育，2013，34（2）：36-38

[4] 肖常磊，錢揚義.中學化學實驗教學論[M].北京：化學化工出版社，2007：60-77

[5] 馬佩強，孟靜.對一道流行習題的質疑和探究[J].中學化學教學參考，2013，360（8）：53-54

[6] 牟方濤.過氧化氫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色機理的實驗探究[J].中學生化學，2012，（2）：51-53endprint

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環節5：評價總結與展示成果

每個小組推選一位代表展示本小組的探究成果，展示成果的形式不拘一格，可以是學生實驗結論、實驗報告、建議、實驗反思等，總結是在小組成果展示基礎上進行，先由學生完成自我總結與小組總結，然后由教師組織小組間的總結匯報活動，學生可以通過比較其他可能的解釋，來評價自己的探究結果。在總結匯報的同時，教師也要組織好評價的實施，教師的評價包括幾個部分，如知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等，而不能只側重認知方面。根據教學情景，需要給予反饋評價時，不僅要考慮知識方面的總結歸納，更要重視合作、探究方法、實驗設計的方面的評價。

四、探究性實驗課在教學中的實踐反思

盡管探究性實驗課主要采取“自主、探究、合作”的學習方式，在教學過程中強調學生的自主探究，但是它并不忽視教師在教學過程中的主導作用，在教師的指導下，學生進行探究實驗，讓學生能夠認識與理解知識技能，在此過程中，學生的主動性、積極性、乃至創造性都能普遍地得到比較充分地發揮，更有利于創新思維與創新能力的形成與發展，即有利于創新人才的培養。

探究性實驗課強調體驗知識獲得的過程，學生在這個過程中形成自己對化學知識的理解和認識，得到的結論是動態演變的過程，而不是僅僅是為了得到靜態的結果。同時探究性實驗課的內容應具有真實性和實踐性，只有真實存在的化學問題才能充分調動學生進行探究的欲望，引發學生在探究中積極動腦思考、動手實踐。教師要在實驗課中鼓勵學生從多角度、多方位地思考探究實驗的問題。

探究實驗課已經成為當代教育的主旋律，只要我們每一位教師處處有心，時時在意，以實驗為載體，充分挖掘創新教育的素材，運用有效的教學方法和手段，讓學生盡可能多地參與到化學教學過程中，使學生變被動接受為主動體驗和探索，就一定能培養出具備創新能力的、適應時代發展要求的創新型人才。

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[6] 牟方濤.過氧化氫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色機理的實驗探究[J].中學生化學，2012，（2）：51-53endprint

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環節5：評價總結與展示成果

每個小組推選一位代表展示本小組的探究成果，展示成果的形式不拘一格，可以是學生實驗結論、實驗報告、建議、實驗反思等，總結是在小組成果展示基礎上進行，先由學生完成自我總結與小組總結，然后由教師組織小組間的總結匯報活動，學生可以通過比較其他可能的解釋，來評價自己的探究結果。在總結匯報的同時，教師也要組織好評價的實施，教師的評價包括幾個部分，如知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等，而不能只側重認知方面。根據教學情景，需要給予反饋評價時，不僅要考慮知識方面的總結歸納，更要重視合作、探究方法、實驗設計的方面的評價。

四、探究性實驗課在教學中的實踐反思

盡管探究性實驗課主要采取“自主、探究、合作”的學習方式，在教學過程中強調學生的自主探究，但是它并不忽視教師在教學過程中的主導作用，在教師的指導下，學生進行探究實驗，讓學生能夠認識與理解知識技能，在此過程中，學生的主動性、積極性、乃至創造性都能普遍地得到比較充分地發揮，更有利于創新思維與創新能力的形成與發展，即有利于創新人才的培養。

探究性實驗課強調體驗知識獲得的過程，學生在這個過程中形成自己對化學知識的理解和認識，得到的結論是動態演變的過程，而不是僅僅是為了得到靜態的結果。同時探究性實驗課的內容應具有真實性和實踐性，只有真實存在的化學問題才能充分調動學生進行探究的欲望，引發學生在探究中積極動腦思考、動手實踐。教師要在實驗課中鼓勵學生從多角度、多方位地思考探究實驗的問題。

探究實驗課已經成為當代教育的主旋律，只要我們每一位教師處處有心，時時在意，以實驗為載體，充分挖掘創新教育的素材，運用有效的教學方法和手段，讓學生盡可能多地參與到化學教學過程中，使學生變被動接受為主動體驗和探索，就一定能培養出具備創新能力的、適應時代發展要求的創新型人才。

參考文獻

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[6] 牟方濤.過氧化氫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色機理的實驗探究[J].中學生化學，2012，（2）：51-53endprint