關于初中科學中分組實驗的合作性學習

方曉華

【摘 要】化學實驗是科學教學的基本特征。在我國一些學校的科學教學中甚至出現了用“黑板實驗”、“講實驗”代替“做實驗”的現象，化學實驗作為初中科學新課標教與學的重要內容和方式方法，“對于提高化學教學質量，全面落實培養科學素養的目標，仍具有其他化學教學內容和形式所不能代替的特殊作用。”在科學新課標中，化學實驗的地位功能，教與學的方式方法等都發生了較大的變化。因此，非常有必要對新課程中的科學實驗及其教學的有關問題進行探討。

【關鍵詞】科學；分組；實驗；探究式；教學

有關“實驗”，可分類為科學實驗、定性實驗、實驗方法、實驗條件的控制、心理實驗、教育實驗、化學實驗、生物實驗、物理實驗、實驗法，以實驗為基礎的引導探索方法等。

教學中的分組實驗是學生親手參與實驗探究的活動，也是科學教學中常用的直觀教學手段，它是整體教學不可分割的重要組成部分，能使學生運用實驗的方法去驗證和探究物質的變化規律，既能使學生加深記憶，又便于學生理解和掌握。筆者結合本人多年的教學實踐，從以下幾個方面對“化學實驗教學”加以探究。

一、教學實驗探究式的形成及發展

實驗探究教學思想的形成和發展經歷了二三百年的歷史過程。早在18世紀，法國的思想家、教育家盧俊就提出了探究教學的思想。德國教育家第斯多惠在繼承前人教育思想的基礎上，提出用探究式的教學來促進兒童的積極思考。

50年代末60年代初，在世界范圍開展了一場旨在提高理科教育質量的理科教育現代化運動。在這次改革中，實驗探究教學思想有了進一步的發展。美國著名科學家施瓦布對此作出了重要貢獻，他不僅繼續強調自主性、探究性和觀察、實驗等科學方法，更強調科學概念的掌握、探究能力的形成和科學態度的培養在運用觀察、實驗等科學方法而展開的探究過程中的統一。施瓦布等人的實驗探究教學思想過分強調學生像“小科學家”那樣進行探究、發現，忽視教師在探究過程中的作用。為此，日本有的學者提出了引導發現、引導探究的觀點，強調教師在探究過程中的積極作用，而這正是今天實驗探究教學發展的主流。

二、實驗探究性學習活動

實驗探究性學習活動是通過實驗來進行的，其探究形式是實驗探究。

案例：實驗探究性學習活動

老師在上分組實驗課時，先問學生最早接觸的酸是哪一種酸，學生不假思索地回答是醋酸。老師又問人類最早制得的酸是哪一種，學生猜測是鹽酸、硫酸、硝酸等。老師接著給學生講了人類認識酸的歷史，這時學生明白了人類最早認識的酸是從生活中來的。接著，老師問到生活中與酸有關的問題和現象。有的說酸性土壤，有的說碳酸飲料，有的說酸奶，有的說酸雨……說得非常熱烈。老師又問，能不能用所學酸的知識來認識胃酸、酸雨。學生們的注意力被集中起來，躍躍欲試。

通過這樣的實驗探究性學習活動可以使學生感到化學就在我們的身邊，日常生活中的很多現象能夠運用化學知識進行解釋，符合“學習有用的化學”的新課程理念；

以上案例學習活動的難度并不大，學生根據已有的知識和經驗，通過實驗探究是完全可以解決的。

四、分組實驗教學中的探究性

學生參與分組實驗探究時，如果實驗過程中出現與所學反應不相符合的現象，就容易使學生感到困惑，不利于學生進行分析。然而，我們的實驗儀器不一定潔凈，藥品有時不一定是純凈物，干擾現象時常會出現。這就要求教師引導學生廣泛閱讀有關資料，積極鉆研探索，努力排除實驗中的干擾因素。例如，學生在探究鐵絲與硫酸銅溶液的置換反應時，將打磨后的鐵絲放入硫酸銅溶液后，鐵絲表面竟出現了暗紅色或變黑了！如果讓學生做實驗出現這種實驗現象，就會對他們的思維產生嚴重的干擾。面對這種情況，是直接告訴學生為什么嗎？我的做法是鼓勵學生大膽設想產生這一干擾因素的原因。結果收集到以下信息：①鐵絲的含碳量過高，使生成的銅中可能混有碳而顯黑色。②鐵絲的表面鍍了一層鋅，放入硫酸銅溶液時發生了鋅和酸的反應（說明：鋅和酸反應時表面會變黑，我們制硫酸銅溶液時為抑制其水解，往往加入幾滴硫酸）。③可能是氧化銅。④硫酸銅溶液可能太濃，反應速度快，使生成的粉末狀的鋼在鐵絲表面排列不均勻，造成顏色變暗（說明：學生可能是聯想鐵和鐵粉顏色的差別而得知）。聽到學生提出的種種設想，我又啟發學生怎樣做才能排除這一干擾現象呢？一位學生的做法是：先用稀鹽酸浸泡除去鍍層，再用熱堿液清洗除去油污，最后用砂紙打磨光亮。經過這樣處理過的鐵絲放入硫酸銅溶液后，再無變黑現象發生，從而使這次學生分組研探究活動順利完成。

五、分組學生實驗教學中的對比實驗的探究

分組實驗中除了要注意排除干擾因素外，還要注意靈活運用對比的方法，做對比實驗。例如：在分組實驗探究泡沫滅火器原理的實驗時，我先向吸濾瓶中注入1/3體積的水，然后倒轉，學生觀察到：水很難從側管流出。然后取下瓶塞，將水倒出，再加入碳酸鈉濃溶液，放入盛濃鹽酸的小試管，蓋好瓶塞迅速倒轉。學生觀察到從側管噴出大量的泡沫。這樣一對比，學生自然容易想到：瓶內的壓強增大了，從而得出“瓶內兩種物質能相互反應，短時間內產生大量氣體”的結論。另外，氫氣、木炭、一氧化碳的還原性實驗；實驗室制取氧氣、氫氣、二氧化碳的實驗等都具有很強的可比性，在做這些分組實驗時，引導學生進行對比探究。這樣不僅能使學生更加牢固正確掌握這些內容，而且無形中學到了一種好的學習和研究方法――對比法。