淺談如何在化學(xué)課堂中實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)

摘要：課堂教學(xué)是開(kāi)展素質(zhì)教育的主陣地。探究性學(xué)習(xí)就是將科學(xué)領(lǐng)域的探究過(guò)程引入課堂， 讓學(xué)生體會(huì)一種類似科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)所用的思維方式和探究方法。探究性學(xué)習(xí)的目的在于改變傳統(tǒng)的教師傳授知識(shí)為主的學(xué)習(xí)方式， 構(gòu)建一種有助于學(xué)生參與探究、主動(dòng)探求、發(fā)現(xiàn)與體驗(yàn)、獲取信息、處理信息、重視實(shí)際問(wèn)題解決的積極的學(xué)習(xí)方式。探究學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了自主活動(dòng)，自我表現(xiàn)和自我發(fā)展的空間和機(jī)會(huì)。學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)，探根溯源，運(yùn)用現(xiàn)代科技手段，涉獵最前沿的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)識(shí)上的飛躍和轉(zhuǎn)化。即由實(shí)踐（感性認(rèn)識(shí)）到理性認(rèn)識(shí)的飛躍，和由理性認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的飛躍。因此，探究性學(xué)習(xí)在激發(fā)學(xué)生的興趣， 培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和獨(dú)立的解決問(wèn)題的能力方面是一種有效的學(xué)習(xí)方法。

關(guān)鍵詞：化學(xué);課堂;實(shí)驗(yàn)探究

一、探究實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)

在化學(xué)教學(xué)中試圖探索開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和途徑，改變目前單一的以書本知識(shí)為中心的教學(xué)模式，突出學(xué)生的主體地位，重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。二十世紀(jì)中葉，著名教育家施瓦布在多年研究的基礎(chǔ)上，提出了探究式的教學(xué)方法，探究作為一種教學(xué)方法的合理性越來(lái)越被認(rèn)可。施瓦布指出，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)最好的學(xué)習(xí)方式就是通過(guò)積極地投入到探究的過(guò)程中。這種觀點(diǎn)對(duì)科學(xué)教育中的探究性學(xué)習(xí)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

化學(xué)是一門建立在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的探索自然規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科，其本身的發(fā)展歷程就是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)、不斷開(kāi)拓、不斷創(chuàng)新的過(guò)程?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)以其豐富的內(nèi)涵為探究學(xué)習(xí)方式的進(jìn)行奠定了現(xiàn)成的操作平臺(tái)。利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究學(xué)習(xí)不僅是時(shí)代的要求，也是化學(xué)學(xué)科自身發(fā)展的需求。[1]

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)改革的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，更是科學(xué)探究的著眼點(diǎn)。在化學(xué)教材改革中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)論從形式還是從數(shù)量均發(fā)生了較大的變化。將近幾年高中化學(xué)教材中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)量和形式進(jìn)行比較，就充分感受到科學(xué)探究在新課程改革中的突出地位。人教版高中化學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)的種類和數(shù)量統(tǒng)計(jì)如下：

從表中看明顯出，化學(xué)教材中“科學(xué)探究”的數(shù)量很多，為學(xué)生的科學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)提供了更多的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。“科學(xué)探究”不僅在新的《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中作為重要的課程理念加以強(qiáng)調(diào)，作為教學(xué)建設(shè)加以提出，而且被列入課程目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)之中，作為必須實(shí)施的內(nèi)容來(lái)要求。由此可見(jiàn)，探究實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)改革中的位置之重。

施瓦布指出，教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都要發(fā)生改變，他主張不能把科學(xué)知識(shí)當(dāng)作絕對(duì)的真理教給學(xué)生，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)展開(kāi)學(xué)習(xí)，而不是照本宣科，也就是說(shuō)，應(yīng)該讓學(xué)生自己體驗(yàn)科學(xué)的知識(shí)和結(jié)論的形成過(guò)程。這種教學(xué)方法的提出，對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)教育產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用，經(jīng)過(guò)幾十年的不斷研究和改進(jìn)，如今探究式的學(xué)習(xí)方式已成為美國(guó)科學(xué)教育中最重要、最有影響的學(xué)習(xí)方式。施瓦布還提出了三個(gè)建議：一是只提出問(wèn)題和研究問(wèn)題的方法不給出結(jié)論;二是老師和教材都可以提出問(wèn)題，研究方法可以自由選擇，研究結(jié)論也可以是開(kāi)放的;三是最為開(kāi)放的，讓學(xué)生自己提出要研究的問(wèn)題，收集證據(jù)，根據(jù)他們自己的實(shí)驗(yàn)提出科學(xué)的解釋。

二、探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略

（一）問(wèn)題設(shè)置的適度性策略

探究實(shí)驗(yàn)一般程序包括：提出科學(xué)問(wèn)題、進(jìn)行猜想和假設(shè)、制定計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察與實(shí)驗(yàn)獲取事實(shí)與證據(jù)、檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流六個(gè)環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)中設(shè)置高水平問(wèn)題是學(xué)生進(jìn)行高水平學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。這就需要教師提出的問(wèn)題，既不能太過(guò)簡(jiǎn)單，也不能太難，需要選擇合適的角度，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)，創(chuàng)造性的解決問(wèn)題。因此，教師在設(shè)置教學(xué)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.設(shè)置的問(wèn)題應(yīng)符合課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)大綱的要求;

2.設(shè)置的問(wèn)題應(yīng)與學(xué)生的理解能力相匹配;

3.鼓勵(lì)學(xué)生自己尋求解決問(wèn)題的方案;

4.要特別關(guān)注學(xué)生提出的問(wèn)題。

（二）發(fā)散思維的針對(duì)性策略

教師在課堂上盡力做的就是教會(huì)學(xué)生如何思維?？茖W(xué)探究沒(méi)有固定的形式，沒(méi)有僵化的模式，而應(yīng)該讓學(xué)生面對(duì)不同的問(wèn)題情境，能夠有意識(shí)的運(yùn)用科學(xué)方法、自覺(jué)設(shè)計(jì)探究過(guò)程，掌握探究形式背后的思維品質(zhì)才是探究教學(xué)的真正內(nèi)涵，才能讓學(xué)生真正理解探究的本質(zhì)并形成可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)探究能力。思維應(yīng)當(dāng)是探究的靈魂，只有學(xué)習(xí)者中擁有了這種“思維”方式，才能像科學(xué)家一樣的思考問(wèn)題。

探究實(shí)驗(yàn)中的猜想和假設(shè)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維方式的有效手段。因此，在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重強(qiáng)化對(duì)學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)的訓(xùn)練。下面兩個(gè)例題即為結(jié)合教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例。

例1：把一小塊金屬鈉投入煤油和水的試管中，可以觀察到什么樣的現(xiàn)象？

假設(shè)1? ? ______________;

假設(shè)2? ? ?______________ ;

假設(shè)3? ??______________ ? 。

請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，化學(xué)試劑任選，并檢驗(yàn)猜想假設(shè)，分析現(xiàn)象，說(shuō)明結(jié)論。

例2：探究氯氣與水反應(yīng)后的溶液具有漂白性，學(xué)生提出以下猜想假設(shè)：

假設(shè)1：??具有漂白性;

假設(shè)2：? ?______________具有漂白性;

假設(shè)3：? ?______________具有漂白性;

假設(shè)4：? ? ?______________具有漂白性。

請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，化學(xué)試劑任選，并檢驗(yàn)猜想假設(shè)，分析現(xiàn)象，說(shuō)明結(jié)論。

通過(guò)設(shè)計(jì)學(xué)生練習(xí)猜想與假設(shè)，可以充分調(diào)動(dòng)已有知識(shí)，經(jīng)過(guò)自己的加工分析，再整合得出可能成立的猜想假設(shè)。學(xué)生提出的假設(shè)是否全面，反映了學(xué)生的思維水平。這樣可以充分暴露學(xué)生的思維情況，了解學(xué)生的思維方式。再輔以實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的認(rèn)真觀察，分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因。這樣既提高了全體學(xué)生的參與度，又完善了學(xué)生的發(fā)散思維。

（三）創(chuàng)新能力的激勵(lì)性策略

心理學(xué)家分析得出，每一個(gè)人都希望得到別人的認(rèn)可。學(xué)生在課堂上既希望得到教師的認(rèn)可，也希望得到同學(xué)的認(rèn)可。因此，在探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中及時(shí)的表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)，對(duì)激發(fā)學(xué)生的參與熱情，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力顯得十分很重要。因?yàn)槊恳晃煌瑢W(xué)都希望得到表?yè)P(yáng)，尤其處于青春期的高中學(xué)生更是如此。在別人的鼓勵(lì)中，學(xué)生會(huì)更加積極主動(dòng)地參與探究實(shí)驗(yàn)，在小組的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中將自己最積極向上的一面展示出來(lái)。生生之間互相學(xué)習(xí)，互為動(dòng)力，學(xué)生則處于不用揚(yáng)鞭自?shī)^蹄的狀態(tài)。

激勵(lì)性策略包括教師的口頭表?yè)P(yáng)，記錄學(xué)生活動(dòng)中發(fā)言的次數(shù)和質(zhì)量，學(xué)生作品的展示等，尤其將學(xué)生的學(xué)習(xí)作品在大屏幕上展示時(shí)，學(xué)生們會(huì)感覺(jué)好驚訝，成就感十足。當(dāng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決了問(wèn)題時(shí)，該學(xué)生自身就會(huì)產(chǎn)生一種滿足感和成功感，這種感覺(jué)就會(huì)促使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的欲望。因此，激勵(lì)性策略引入探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更有助于學(xué)生全身心投入探究活動(dòng)中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，增強(qiáng)他們的自信心，讓他們找到探究的樂(lè)趣，從而更加喜愛(ài)學(xué)習(xí)化學(xué)。

在高中化學(xué)課堂教學(xué)中，將以上三個(gè)方面實(shí)施探究實(shí)驗(yàn)的策略引入課堂，受到了學(xué)生的好評(píng)和愛(ài)戴，并且已初步取得了成效，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動(dòng)性、化學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)以及探究的能力均取得了顯著地進(jìn)步。

作者簡(jiǎn)介：

王玉清（1981.11-），男，漢族，河北衡水人，本科，高中化學(xué)教師，研究方向：化學(xué)教育。

作者單位：天津市靜海區(qū)第一中學(xué)