科學探究性學習在中學化學實驗教學中的運用

熊軍

摘 要：科學探究性學習是新的《化學課程標準》所提出的一種重要的學習方式，科學探究是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。而化學實驗是進行科學探究的主要方式，它的功能是其他教學手段無法替代的。本文力求探討如何在實驗教學中體現探究性學習的特點，將探究性學習與中學化學實驗教學實際有機地結合。

關鍵詞：探究性學習；中學化學；實驗教學

與傳統的教學方式相比，科學探究性學習以學生發展為本，更有效地突出學生學的方式，形成一種讓學生主動探求知識并重視解決實際問題的積極的教學方式。化學實驗是人們認識和探究物質的一種科學方法，是人們根據探究的對象和探究的目的，創造性地運用科學認識和實驗手段，有計劃地實施探究性實踐活動的過程。因此，化學實驗過程本身就是一個創造性地探究的過程。這和探究性學習重過程、重應用、重體驗、重全員參與有著相同之處，它把學生置于一個動態、開放、主動、多元的學習環境中，給學生提供了更多的獲取知識的方式和渠道。

探究性學習有以下幾個特征：探究性、開放性、實踐性、過程性。那么，在實驗教學中如何體現這些特點呢？

1從教師角度講

教學過程中應該創設一種類似于科學探究的情景和途徑，讓學生通過主動地探索、發現和體驗，學會對大量信息的收集、分析和處理，從而增進思維能力和創造能力，即探究性的學習。具體要做的工作是：①將一些驗證性實驗改為探究性實驗；②拓展某些實驗的實驗內容；③開設一些開放性、綜合性實驗；④開設一些與生產和日常生活相聯系的實驗或調查研究。

2從學生角度講

在進行科學探究性實驗學習時，有以下幾個具體步驟：

2.1實驗方案的設計

實驗方案的設計有助于培養學生嚴謹認真的科學態度，多渠道獲取信息的能力，能提高學生綜合處理問題的能力，能加深學生對化學實驗的興趣、化學實驗在化學科學認識中的地位的認識，加深學生對實驗操作的目的性的理解。為了逐步培養學生實驗設計的能力，教師一是要教給學生實驗方案設計的有關知識，主要有以下兩個內容：①一個完整的實驗方案所應包含的內容：實驗目的；實驗原理；實驗用品及規格；實驗裝置圖、實驗步驟和操作方法；注意事項；實驗現象及結論記錄表；②實驗設計的原則：科學性原則；可行性原則；安全性原則；簡約性原則。二是要有目的地、逐步地提高學生實驗設計的能力和水平，不可急于求成。可先讓學生對課本里的學生實驗進行改進和拓展（此時學生在設計實驗時還是以模仿為主），再讓學生做一些補充的課本里沒有的實驗，最后讓學生用實驗去解決生產和生活中的一些實際問題。在實驗設計過程中，教師可提供給學生一些必要的參考資料，學生也可從不同渠道獲取有關信息和參考其他同學設計的方案，設計出自己認為比較理想的方案。

教師在指導和審查學生的設計方案時，要注意探究性學習的開放性特征，不要輕易否決學生的設計方案，要鼓勵學生大膽地提出實驗方案，即使是在對學生提出的不全面、不完善甚至錯誤的實驗方案，也要以表揚鼓勵為主，充分肯定學生在提出實驗方案過程中的主動參與精神和創新意識。同時教師應保護學生的好奇心、探究欲和探究性行為，允許學生在保證安全的前提下按照自己的方案進行探究活動，讓學生在實驗過程中經受挫折的磨練，并自己去體會方案中有哪些不足。

2.2實驗方案的實施

實驗方案的實施過程是實驗教學中最為重要的一個過程，這個過程既是檢驗學生設計的實驗方案的合理性、可行性的過程，又是鍛煉學生的操作能力和應變能力的過程，也是培養學生嚴謹認真的科學態度的重要過程。教師在實驗室應給學生一個寬松、民主、自由的實驗環境，在實驗過程中應注重學生的態度而不只是實驗結果。要鼓勵學生在實驗過程中積極地動手動腦，不迷信書本、不迷信已有結論、勇于尋根問底。讓學生去認真體驗科學家科學探究的過程和方法，獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。學生在實驗方案的實施過程中，要注意以下幾點：一要嚴格按照實驗方案進行操作；二要注意操作的規范性；三要認真仔細地觀察并實事求是地填寫實驗現象和實驗數據；四要認真對待實驗中出現的不正常現象；五要有良好的團結協助精神；六要有良好的實驗習慣。由于實驗方案是由學生自己設計的，因而在實驗過程中還會出現一些意料不到的事，如實驗的不可操作性或難操作性；某些現象的不可預見性等。

2.3實驗報告的書寫

對實驗報告的評價重點放在：①現象記錄是否全面；②由現象得出的結論是否合理；③實驗數據的處理是否科學等。比如說在做硝酸性質的有關實驗時，有的學生發現硝酸也能與金屬反應產生無色氣泡，該學生就根據已往的經驗得出該氣體是氫氣，此反應是置換反應的錯誤結論。再比如說在做CuSO4溶液與金屬鋅的反應實驗時，不注意觀察實驗現象，錯誤的認為反應后的鋅粒表面一定還是銀白色的。這些問題的出現都是由于學生在實驗觀察時的不認真和對現象分析的不嚴謹造成的。由于實驗方案的多樣性造成了實驗現象的多樣性，有的現象利用學生現有知識即可解釋，但有的現象需要學生查閱資料互相探討才能解釋，這就提高了學生獲取信息的能力，拓展了學生的知識面。

總之，科學探究性學習在化學實驗教學中的合理運用培養了學生的分析問題和解決問題的能力、社會實踐與活動能力以及團結協作的學習和工作能力。在探索研究的鍛煉中，逐步形成學生的科學思想和科學方法，從而改變學生的學習方式，即改變學生在原有的教育、教學條件下所形成的那種偏重于記憶、理解的立足于接受知識傳輸的學習方式，逐步形成一種對知識進行主動探求，并重視實際問題解決的主動積極的學習方式。從而有利于培養學生終身學習的本領，有利于全面提高受教育者的素質。