探究性學(xué)習(xí)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)互動(dòng)教學(xué)中的應(yīng)用

陳宏海

摘要：化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)一直是化學(xué)研究的手段，更是化學(xué)教學(xué)的亮點(diǎn)和重點(diǎn)。我堅(jiān)持以實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，進(jìn)行了多年的教改嘗試，始終把握最新的化學(xué)教學(xué)脈搏，希望找到一條能培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)、掌握探究方法的現(xiàn)代教學(xué)方式。“探究性學(xué)習(xí)”恰似一縷春風(fēng)，給呆板的傳統(tǒng)教學(xué)帶來(lái)了活力和生機(jī)。培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，既重視基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能教學(xué)，也關(guān)注情感、態(tài)度的培養(yǎng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中自覺(jué)探究，使學(xué)習(xí)的全過(guò)程充滿無(wú)限樂(lè)趣和動(dòng)力。

在化學(xué)教學(xué)中提倡和鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，要充分挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)在探究性學(xué)習(xí)中的功能，發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在探究性學(xué)習(xí)中創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、驗(yàn)證假設(shè)或猜想等環(huán)節(jié)中的作用，研究開(kāi)發(fā)探究性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)和探究解決問(wèn)題的方法，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)向主動(dòng)探究性學(xué)習(xí)的根本轉(zhuǎn)變。

1.以化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)“問(wèn)題”的情境下產(chǎn)生的一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)。問(wèn)題激發(fā)起學(xué)生探究的欲望，問(wèn)題引發(fā)了學(xué)生的探究活動(dòng)。在化學(xué)學(xué)習(xí)中，除學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題外，教師更要通過(guò)各種途徑創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)是最形象、生動(dòng)、直觀的創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的方法之一。

①以化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的情境，要特別注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生觀察和思維能力的培養(yǎng)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，有目的、有條理的敏銳觀察和深刻的思考才能從復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。如在進(jìn)行化學(xué)有關(guān)“原電池”的學(xué)習(xí)時(shí)，組織學(xué)生完成“將一根鐵絲和一根銅絲放入稀硫酸中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并與同學(xué)交流”的實(shí)驗(yàn)，由于鐵絲和銅絲放置的位置問(wèn)題，可能有些學(xué)生觀察到鐵絲上產(chǎn)生氣泡，銅絲上沒(méi)有氣泡產(chǎn)生;有些同學(xué)觀察鐵絲和銅絲上都有氣泡產(chǎn)生。而從觀察到鐵絲和銅絲上都有氣泡產(chǎn)生，到產(chǎn)生“為什么銅絲上也有氣泡產(chǎn)生的問(wèn)題”就需要敏銳的觀察和深刻的思維能力。

②以化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，要注意將與人類生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系和學(xué)生熟悉、感興趣的內(nèi)容開(kāi)發(fā)成化學(xué)實(shí)驗(yàn)。因?yàn)閷W(xué)生在其感到熟悉和認(rèn)為有用的情境中特別能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和產(chǎn)生解決問(wèn)題的迫切欲望。例如在進(jìn)行初中化學(xué)的關(guān)于“燃燒條件”的學(xué)習(xí)時(shí)，從實(shí)驗(yàn)室酒精燈的熄滅。燃燒木柴要把木柴架空、液化氣灶及煤爐都留有通風(fēng)口等學(xué)生非常熟悉的實(shí)驗(yàn)情景出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生思考，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

③以化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，要使化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的問(wèn)題處于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的因素很多，產(chǎn)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也錯(cuò)綜復(fù)雜。教學(xué)中要通過(guò)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件等多種途徑，以最佳的實(shí)驗(yàn)方式呈現(xiàn)化學(xué)問(wèn)題，使學(xué)生通過(guò)努力能夠順利地解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的問(wèn)題。。如可用濃鹽酸、濃氨水、酒精等的揮發(fā)實(shí)驗(yàn)來(lái)呈現(xiàn)構(gòu)成物質(zhì)的微粒是不停地運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，用氯氣使潮濕的有色布條褪色的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)次氯酸的漂白作用的問(wèn)題等，都能使學(xué)生順利地發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。

2.以化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)或猜想

在探究性學(xué)習(xí)中，學(xué)生針對(duì)提出的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多渠道的收集信息和深入的思考，將會(huì)提出有關(guān)問(wèn)題解決的方案和問(wèn)題答案的假設(shè)或猜想。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)提出的猜想或假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，是學(xué)生進(jìn)行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)常用的方法。

①以化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)或猜想，要面向全體學(xué)生，讓每個(gè)學(xué)生都有體驗(yàn)和經(jīng)歷用化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)和猜想的機(jī)會(huì)。教師要指導(dǎo)學(xué)生，特別是要幫助和指導(dǎo)那些有困難的學(xué)生完成設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如在初中化學(xué)中物質(zhì)構(gòu)成微粒知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，對(duì)“構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間是有空隙的”的假設(shè)的驗(yàn)證，學(xué)生在設(shè)計(jì)方案時(shí)可能產(chǎn)生一定的困難，這時(shí)老師就可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)“一定體積的水和酒精混合”的實(shí)驗(yàn)方案和“氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的壓縮”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

②以化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)或猜想，要注重引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一些與假設(shè)或猜想“相違背”的實(shí)驗(yàn)方案和采用反證的實(shí)驗(yàn)方案，以培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合、抽象演繹的思維方法和批判性思維能力。如學(xué)生在進(jìn)行質(zhì)量守恒定律的學(xué)習(xí)時(shí)，可能會(huì)提出化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量會(huì)增大、不變和減少三種不同的假設(shè)，并根據(jù)假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在驗(yàn)證的過(guò)程中，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一些如“鎂條在空氣中燃燒質(zhì)量增加”，“木炭在空氣中燃燒質(zhì)量減少”等“反常”的實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生在探究中產(chǎn)生新的問(wèn)題，以提高探究性學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果。

③以化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)或猜想，實(shí)驗(yàn)中要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件。探究性學(xué)習(xí)中驗(yàn)證假說(shuō)或猜想的實(shí)驗(yàn)方案，在不同的條件下，可能會(huì)產(chǎn)生不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴脕?lái)驗(yàn)證假說(shuō)或猜想，實(shí)驗(yàn)條件必須與題設(shè)條件相吻合。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的控制和選擇，使學(xué)生在探究過(guò)程中了解到實(shí)驗(yàn)條件控制是實(shí)驗(yàn)的靈魂，從而有效地掌握科學(xué)研究的方法。

3.充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究功能

在化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中，長(zhǎng)期以來(lái)人們過(guò)分夸大了實(shí)驗(yàn)所起的驗(yàn)證原理、通過(guò)形象直觀的方式獲取知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的作用。以化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為探究性學(xué)習(xí)的途徑，就必須變“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”為“探究性實(shí)驗(yàn)”，恢復(fù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性的本來(lái)面貌。

充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究功能，要不斷研究開(kāi)發(fā)適合于探究性學(xué)習(xí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，要注意從生產(chǎn)、生活實(shí)際中挖掘素材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，因?yàn)閬?lái)源于生產(chǎn)生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn)探究性強(qiáng)，能極大程度的調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的主動(dòng)性，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望。如鋼鐵的銹蝕和防護(hù)、燃燒和滅火、金屬的活動(dòng)順序、氣體和固體物質(zhì)在水中的溶解等都可以設(shè)計(jì)成很好的探究性實(shí)驗(yàn)。