基于學生實驗探究能力培養(yǎng)的化學實驗教學資源開發(fā)

周夢穎 黃濤 王燦永

摘要：本文從五方面闡述了如何通過利用已開發(fā)的化學實驗教學資源來培養(yǎng)學生實驗探究能力，即挖掘?qū)嶒炇穼崳佻F(xiàn)歷史場景，培養(yǎng)實驗探究精神;利用地方資源，創(chuàng)設(shè)教學情景，激發(fā)實驗探究欲望;拓展教材資源，注重“二次開發(fā)”，增強實驗探究意識;開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學，改進學習方式，強化實驗探究體驗;捕捉動態(tài)資源，把握精彩生成，提高實驗探究水平。

關(guān)鍵詞：開發(fā) ?實驗教學 ?資源 ?培養(yǎng) ?實驗探究 ?能力

有助于實現(xiàn)化學實驗教學目標，并在實驗教學設(shè)計、實施和評價過程中可利用的各種資源的總和統(tǒng)稱為化學實驗教學資源。它的開發(fā)與利用有利于拓展和完善實驗教學內(nèi)容，有利于營造和諧的教學環(huán)境，促進學生探究學習，培養(yǎng)與提升學生實驗探究能力。那么，教師如何在化學教學中利用已開發(fā)的化學實驗教學資源來培養(yǎng)與提升學生實驗探究能力呢？下面筆者結(jié)合我們開發(fā)的化學實驗教學資源的教學案例對此作一探討。

一、挖掘?qū)嶒炇穼崳佻F(xiàn)歷史場景，培養(yǎng)實驗探究精神

“化學給人民知識，而化學史給人民智慧。” 這是我國化學家傅鷹教授的至理名言。但在某些方面，教材中很多化學實驗史實都有改進的空間，如選材和形式上、啟發(fā)和探究的深度與廣度上，以及人文精神上。所以教師有教學目的地挖掘?qū)嶒炇穼崳噩F(xiàn)史實情境，向?qū)W生再現(xiàn)一些化學家不顧生命安危探究實驗的事跡。在敘述化學科學家的事跡的過程中，要體現(xiàn)化學科學家所用的研究方法與精神，這樣就在學習的過程中培養(yǎng)了學生的探究精神和科學思維，進而形成科學的世界觀。例如在學習鹵素時，教師可以向?qū)W生介紹科學家探究氟氣的艱難與危險歷程。在探究的過程中，戴維利因為氣體中毒停止了實驗，法國的佛雷密在研究中喪失了自己生命，但是這些危險與困難并沒有嚇到莫瓦桑，他吸取了前人失敗的教訓，歷經(jīng)2年不斷研究，終于成功制備了純凈的氟氣。由于在研究氟的制備和氟化合物方面卓有成效，他獲得了1906年的諾貝爾獎。像這樣的例子不勝枚舉，科學家在極其困難的條件下也沒有動搖他們追求真理的信念，強有力地說明實驗家們對實驗的熱愛。

二、利用地方資源，創(chuàng)設(shè)教學情境，激發(fā)實驗探究欲望

地方的化學實驗教學資源從內(nèi)容和形式上是對教材的補充，充分挖掘地方化學實驗教學資源可以創(chuàng)設(shè)出學生熟悉的教學情境，使學生感受到化學就在身邊，讓其在自己熟悉的環(huán)境中親身感受、體驗、實踐化學，從而激發(fā)學習化學的興趣和探究化學奧秘的欲望。如學習氯氣有關(guān)性質(zhì)時，學生可能在開始時對氯水具消毒殺菌作用并不在意，但我們把自來水的氯氣消毒原理、過程、效果等作為化學實驗教學資源開發(fā)出來以后，學生就會對如何運用氯氣進行自來水消毒產(chǎn)生探究欲望。通過帶領(lǐng)學生參觀自來水廠，了解整個自來水消毒過程，聽專業(yè)人員介紹用氯氣消毒的利與弊后，我們可以引導學生在自來水消毒試劑的選擇、氯氣消毒自來水與試劑配制、對食物營養(yǎng)成分的影響做進一步的探究。除此以外，煙花爆竹生產(chǎn)與燃放、化學肥料的生產(chǎn)與使用、農(nóng)村糞便池制取沼氣、白酒或者米酒的釀造、農(nóng)村土壤的改良等都是非常有價值的地方化學實驗教學資源，利用它們來創(chuàng)設(shè)教學情境不僅能激發(fā)學生們實驗探究欲望，還能培養(yǎng)學生熱愛家鄉(xiāng)的情懷。

三、拓展教材資源，注重“二次開發(fā)”，增強實驗探究意識

教材是化學實驗教學最重要的教學資源，由于現(xiàn)在我們使用的教材有多個版本，各教材開發(fā)者對課程標準的理解存在一定的差異性，這就要求教師必須樹立新課程“用教材教而非教教材”的理念，打破教材的結(jié)構(gòu)、體系及內(nèi)容框框，結(jié)合課程標準和學校的區(qū)情、校情及學生實際，強化對教材中的實驗進行 “二次開發(fā)”。實驗的“二次開發(fā)”主要側(cè)重于實驗原理、實驗裝置、實驗方案、實驗手段的改進與創(chuàng)新以及微型實驗的開發(fā)等。我們可以通過開放化學實驗室，鼓勵學生“親自參與”，引導學生“樂于探究”，使其能在“做”、“考察”、“實驗”、“設(shè)計”、“制作”等一系列動手操作的過程中去發(fā)現(xiàn)和解決問題，從而增強學生探究意識。如在學習酸堿的性質(zhì)時，可以讓學生創(chuàng)新設(shè)計一個魔術(shù)實驗：向一個已經(jīng)用白紙折疊的干燥的小花（上面已用石蕊試液處理過）上噴上一種無色液體（HCl溶液）以后，小花會由白色變?yōu)榧t色;然后再向變紅的花朵上噴上另一種無色液體（NaOH溶液）后，小花又會由紅色變?yōu)樗{色，其他同學們對這一實驗現(xiàn)象表現(xiàn)出強烈的好奇心和探究欲。學生就會互相討論：小花朵為什么遇到“水”會由無色變紅色？為什么遇到“水”又會由紅色變藍色？兩次實驗過程中噴到小花朵上的“水”有什么不同？它們具有的化學性質(zhì)是否相同？接著要求學生通過實驗合作探究……一系列的“親自參與”讓學生既感到了化學實驗的奇妙，又能交流討論、合作探究，收到了良好的教學效果。

四、開發(fā)網(wǎng)絡(luò)資源，創(chuàng)設(shè)虛擬情境，強化實驗探究體驗

整合網(wǎng)絡(luò)上化學實驗教學資源，利用集成技術(shù)或網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)可以把它加工處理成以多媒體演示軟件、友好交互型的數(shù)字化學習資源，這為網(wǎng)絡(luò)教學提供重要的信息技術(shù)資源。目前網(wǎng)絡(luò)實驗教學已經(jīng)開始作為學生學習的一種認知工具，我們可以把開發(fā)的數(shù)字化學習資源構(gòu)建成為不同層次的實驗教學網(wǎng)絡(luò)課程，為學生生成虛擬的學習情境，既改進了學習方式，又能強化實驗探究體驗。學生通過網(wǎng)絡(luò)可以有目標地提取與獲得信息，分析數(shù)據(jù)與圖表資料，猜想與提出實驗方案，驗證假設(shè)與解決實際問題，使自己在刺激和有趣的實驗體驗中獲得個性化發(fā)展。這種新型的學習方式能在一定程度上促進學生對實驗探究的熱情，增強學生實驗探究的既視感體驗，讓學生在快樂和主動的探究中掌握一定的化學原理。學生自然而然會對探究化學物質(zhì)的性質(zhì)記憶猶新，并且這些探究實驗為培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力打下良好基礎(chǔ)。

五、捕捉動態(tài)資源，把握精彩生成，提高實驗探究水平

課堂教學中學生是十分重要的人力資源，學生擁有的多元生活信息、人性化的問題理解、獨特的感悟體驗、創(chuàng)造性的思維方法等都是課堂教學中動態(tài)的實驗教學資源。教師如果在化學教學中能敏銳捕捉到學生的突發(fā)奇想的見解，準確把握實驗“意外”帶來的教育契機，一定會激發(fā)學生繼續(xù)探究的興致，課堂也一定會精彩紛呈、“百家爭鳴”。如在學習蛋白質(zhì)變性失活性質(zhì)時，可以引導學生通過觀察雞蛋白溶液與少量醋酸鉛溶液作用產(chǎn)生凝聚的實驗，得出重金屬離子Pb2+導致蛋白質(zhì)變性的結(jié)論。學生在老師列舉了可以使蛋白質(zhì)變性失活的物質(zhì)和原理時，學生會突發(fā)奇想：“既然甲醛、苯等有機化合物能使蛋白質(zhì)變性，那醋酸鉛使雞蛋白變性的也許不是重金屬Pb2+而是有機物離子CH3COO—？”這個問題肯定是出乎老師和其他學生的意料，此時其他學生也會表現(xiàn)出強烈好奇心和求知欲，教師應(yīng)立即對學生提出的質(zhì)疑表示肯定和表揚，并引導學生：同學們能否根據(jù)前幾章學習的實驗方法，通過討論設(shè)計實驗來探究使蛋白質(zhì)變性的粒子是Pb2+還是CH3COO—呢？經(jīng)過小組同學的思考、討論，學生可以根據(jù)控制變量法設(shè)計出實驗方案。經(jīng)過實驗假設(shè)、驗證、分析后，同學們形成正確的認識，通過自己自行設(shè)計的實驗學生的實驗與探究能力定會提升一個檔次。

如上所述，教師在化學實驗教學中盡可能地利用與開發(fā)化學實驗教學資源，這樣有利于激發(fā)學生實驗探究欲望，增強實驗探究意識，強化實驗探究體驗，提高實驗探究水平，從而提高學生的實驗探究能力。因此我們必須切實重視化學實驗教學資源的建設(shè)，積極開發(fā)和有效利用化學實驗教學資源。

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