實驗探究教學法在初中化學課堂教學中的應用

陳敏敏

【摘要】本文分析傳統(tǒng)課堂教學存在的問題及原因，闡明探究式教學的特點及優(yōu)勢，闡述實驗探究式教學在課堂教學中的具體應用，并進行課后反思，為教學提供參考。

【關鍵詞】初中化學 課堂教學 實驗探究 核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）17-0121-03

心理學研究表明，通過自身體驗獲得的知識或感受更容易對個體產生影響。在課堂教學中，如果能把理論性比較強的課本知識轉化為日常生活體驗，那么必然會有效激發(fā)學生濃厚的學習興趣，并使學生對所學的內容產生切身的體會與深切的感悟。這是探究教學與傳統(tǒng)教學的最大差別。在此結合化學教學規(guī)律和初中生心理特點，闡述探究教學方法在初中化學教學中的應用。

一、傳統(tǒng)課堂教學存在的問題分析

傳統(tǒng)課堂教學是目前教育教學中普遍使用的一種方式，它是教師給學生傳授知識和技能的過程，主要包括教師講解、學生問答、布置作業(yè)等教學活動，在教育教學中發(fā)揮過積極作用。但從教育改革發(fā)展角度看，它也存在諸多的問題和不足，有些甚至成為中小學推進學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的障礙。

（一）傳統(tǒng)課堂教學存在的問題

在傳統(tǒng)課堂教學中，學生在獲取新知識、理解新知識、把握新知識中仍存在較大的欠缺。一是傳統(tǒng)課堂教學過多注重知識的傳授，采取“灌輸式”教學方法，容易忽略學生對知識的情境體驗，忽視學生的心智程度，難以在課堂上產生師生共鳴現(xiàn)象;二是傳統(tǒng)課堂教學側重知識的記憶，缺乏對知識的深度解讀與實踐突破，更沒有開展相應的體驗、探究活動，難以培育學生對學科知識探究的興趣;三是傳統(tǒng)課堂教學“一言堂”現(xiàn)象突出，師生互動交流比較少，忽略發(fā)揮學生主體作用，難以培養(yǎng)學生獨立思考、主動思考的良好習慣。

（二）存在問題的分析

1.學校及教師方面的因素。一是學校對本校教師隊伍建設重視程度不夠。俗話說“沒有付出就不會有收獲”，陳舊落后的教學設備以及陳舊的教學理念不利于教學的發(fā)展與進步。學校要重視教師的成長，多創(chuàng)造條件讓“教師走出去”，到發(fā)達省份、優(yōu)秀學校實地觀摩、學習，多聽、多看、多模仿、多反思才能進步，進而創(chuàng)新。二是教師的責任感與事業(yè)心不足。強烈的責任感與事業(yè)心是做好每一件事情的不竭動力。有了強烈的責任感，教師就會在平時的教學活動中做到勤思考、勤總結，從而為課堂教學的高效開展創(chuàng)造適宜的情境體驗以及情感體驗。

2.學習的主體——學生方面的因素。一是學生具備的基礎知識不甚扎實。學生已有的知識水平，決定他們進一步學習的深度與高度。如果學生的基礎薄弱，那么在課堂教學中進入狀態(tài)就會比較慢，理解和掌握知識的效果就不夠理想，從而會比較容易地挫傷學生的自信心。二是學生學習的興趣不夠高。興趣是激勵個體做好事情的不竭動力與源泉。學生若對科目感興趣，那么課堂活動的參與度就會更高，課后也會努力、認真地復習，鞏固知識，容易產生良性的循環(huán)。

二、探究式教學的特點及優(yōu)勢

探究式教學是指在教師的引導下，學生在主動參與并發(fā)現(xiàn)問題、尋找答案的過程中，培養(yǎng)探究興趣和解決問題能力的一種教學活動。最早提出在教學中使用探究方法的是美國現(xiàn)代教育學創(chuàng)始人杜威（John Dewey）。他認為，科學教育不僅僅是要讓學生學習大量的知識，更重要的是讓學生學習科學研究的過程或方法。與傳統(tǒng)的填鴨式教學相比，探究式教學有其鮮明的特點和優(yōu)勢。一是在教學目標上，探究式教學更加聚焦學生的獨立思考能力，更加聚焦提升學生分析和解決問題的能力，讓學生在思考、解決問題的過程中獲取知識、增進興趣、錘煉思維;二是在教學設計方面，充分考慮到初中階段學生的心智成長和經歷體驗不同，充分尊重不同學生個體接受程度差異性，將教學活動與學生日常生活有機結合，通過引入情景式、體驗式活動環(huán)節(jié)，進一步增強教學的新鮮感和體驗度;三是在教學方法上，雖然探究式教學以學生為主體，但不是甩手不管，而是通過精心設計、科學方法、有效引導，尤其是通過科學運用反問、對比、類比三種手法，對課堂的主題加以規(guī)范和引導，避免出現(xiàn)放任自由、效率不高等現(xiàn)象。總的來看，探究式教學更加注重學生個體的發(fā)展，更加注重學生個體思維的訓練，更加注重教學互動與交流。它有利于充分調動和激發(fā)學生的興趣，有利于培養(yǎng)學生的探究能力，使學生掌握科學的思維方法，從而取得更好的教學效果。

三、實驗探究式教學在課堂教學中的具體應用

杜威（John Dewey）認為，自然和經驗是齊肩并進的，即經驗表現(xiàn)為認識自然、深入自然奧秘的唯一方法，而經驗所揭示出來的自然則使經驗的進一步發(fā)展深刻化、豐富化。國內學者方紅認為，探究式體驗像生活中的其他體驗一樣，是個人在情緒、知識上的參與所得。讓學生在體驗中對自己及周邊環(huán)境有深切感悟，能夠促進學生心理健康發(fā)展。在探究中，知識不是存在于旁觀者的被動理解中，而是表現(xiàn)為主體對不確定情境的積極反應。鑒于化學學科的特點，以實驗為基礎，以“做中學”的理論為指導，要求學生按照科學的過程與方法去學習和探究化學學科知識，關注其內在的、反思性的、富于理性的思維探索過程。下面結合九年級第六單元課題 3 《二氧化碳和一氧化碳》，闡述進行實驗探究式課堂教學活動的過程。

眾所周知，二氧化碳是生活中常見的物質之一，在學生的認知世界里它并不陌生。因此在本節(jié)課的設計中，教師采用學生分組實驗的探究方式，讓學生在探究過程中獲取新知，掌握科學的思維方法，培養(yǎng)學生的探究能力。

（一）實驗探究的教學過程

實驗探究的教學過程如下：

【教學環(huán)節(jié)一】創(chuàng)設情境

汽水振蕩后會產生大量的氣泡，這些氣體是什么呢？可以選擇哪種試劑來驗證？

[教師]提供雪碧汽水、試管、帶導管的單孔橡膠塞、澄清石灰水等必需的儀器和用品。

[學生演示實驗]根據(jù)已有的知識，提出猜想，設計實驗，并利用教師提供的儀器和用品進行實驗，驗證猜想。

[教師]將汽水飲料獎勵給演示實驗的學生。

[師生]總結，得出結論：汽水振蕩后產生的氣體是二氧化碳。

〖設計意圖〗創(chuàng)設學生熟悉的情境，能較快地吸引學生注意力，拉近師生距離，同時，在引入環(huán)節(jié)增加實物獎勵辦法，能有效地激發(fā)學習的興趣、活躍課堂的氣氛，并能順理成章地引出本節(jié)課的主角——二氧化碳。

【教學環(huán)節(jié)二】探究二氧化碳的性質

采用導學案指引、任務驅動以及實驗探究相結合的方式探究二氧化碳的性質。

〖任務一〗自主閱讀課本知識，了解二氧化碳的常見物理性質（顏色、狀態(tài)、氣味以及密度）。讓學生完成下面表格。

〖設計意圖〗難度小的知識點，學生可根據(jù)生活經驗及已學知識獲取正確的答案。教師有意識地將密度這一物理性質置后，目的是為后面的演示實驗做鋪墊。

[教師過渡]往高低兩只蠟燭傾倒二氧化碳的實驗能否體現(xiàn)二氧化碳密度大小的性質？此外，還能說明哪些性質？（圖略）

〖任務二〗學生觀看演示實驗——往高低兩只蠟燭傾倒二氧化碳。

〖設計意圖〗從實驗中，學生獲取感性認識。由高低兩只蠟燭熄滅的現(xiàn)象，得出二氧化碳不支持燃燒的性質，且燃著的蠟燭并沒有將倒入的二氧化碳引燃，從而說明二氧化碳不能燃燒的性質;根據(jù)下層蠟燭先熄滅的現(xiàn)象，說明下層蠟燭先接觸二氧化碳，從而導致蠟燭熄滅的結果，由此也能驗證二氧化碳密度大于空氣的性質。

〖任務三〗分組實驗，驗證二氧化碳能否溶于水。

實驗6-4，如圖所示。學生分組實驗，觀察實驗現(xiàn)象，并填寫下表。

〖設計意圖〗學生分組實驗，能克服學生“光看不做”的弊端，可以有效地調動學生聽課的積極性，培養(yǎng)學生的動手能力。這一環(huán)節(jié)將課堂的氛圍推向高潮。學生分組實驗的成功與否，很大程度上取決于學生對實驗操作步驟及注意事項的理解程度。為了取得良好的實驗效果，教師在實驗前，可以對相關步驟及注意事項加以點撥。

[教師過渡]剛才的實驗中，只是單純的溶解嗎？有沒有發(fā)生化學變化呢？

〖實驗改進〗平底燒瓶中充滿二氧化碳氣體，往燒瓶中倒入約1/3體積的水，觀察到什么現(xiàn)象？當擠入紫色石蕊溶液，又會觀察到什么現(xiàn)象？

[資料卡片]石蕊是一種色素，遇到酸性物質會變紅。

〖設計意圖〗利用二氧化碳能溶于水的實驗事實，利用裝置內出現(xiàn)的明顯實驗現(xiàn)象（瓶內的氣球脹大、紫色石蕊溶液變紅）引發(fā)學生思考紫色石蕊溶液變紅的原因，從而激發(fā)學生強烈的探究欲望。

〖任務四〗分組實驗，探究紫色石蕊溶液變紅的原因。

[提出問題]燒瓶中的哪種物質使得紫色石蕊溶液變紅了呢？

[做出猜想]猜想一：___________使紫色石蕊變紅。

猜想二：___________使紫色石蕊變紅。

猜想三：___________使紫色石蕊變紅。

〖設計意圖〗讓學生結合燒瓶中的實驗現(xiàn)象、燒瓶內可能存在的物質以及資料卡片的內容，對使石蕊溶液變紅的物質做出猜想。

這個猜想內容有一定的難度，教師可以采用以下的內容啟發(fā)學生，進而為正確猜想的得出做好鋪墊。

[啟發(fā)學生]猜想一：是燒瓶內水的作用使得紫色石蕊溶液變紅嗎？猜想二：是燒瓶內未溶解的二氧化碳的作用使得紫色石蕊溶液變紅嗎？猜想三：還是二氧化碳和水的共同作用使得紫色石蕊溶液變紅呢？如何設計實驗進行驗證？

這一系列猜想的提出，將探究的欲望推向最高潮。于是學生就能根據(jù)猜想，設計出以下探究方案，進行小組合作的實驗探究。

[實驗操作]取4朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花。每個小組按照圖示進行實驗，并完成以下表格。

[實驗結論]使紫色石蕊變紅的物質是___________。

原理：___________。（用化學方程式表示）

[拓展延伸]將第四朵花烘干，紙花由紅色變成紫色，是因為___________。（用化學方程式表示）

（二）課后反思

整節(jié)課利用問題引導、任務驅動的方式，能較好地挖掘教材內容，突出教學重點、難點。在二氧化碳能否與水反應的教學難點上，教師改進實驗，以明顯的實驗現(xiàn)象引發(fā)學生思考，進而輔以學生分組實驗的探究方式，讓學生小組分析實驗現(xiàn)象，從而使學生在探究中獲知二氧化碳與水能結合生成一種酸性物質這一性質。

實驗探究是科學探究的一個縮影。創(chuàng)設和運用科學實踐活動，通過科學解釋進一步發(fā)現(xiàn)和提出有價值的問題。從問題出發(fā)，依據(jù)探究目的，設計探究方案，運用化學實驗進行操作實踐。在整個探究過程中，培養(yǎng)了學生獨立思考、勤于動手、團結合作、敢于質疑以及勇于創(chuàng)新的化學學科核心素養(yǎng)。

【參考文獻】

[1]杜威.哲學的改造（修訂本）[M].北京：北京商務出版社，2018.

[2]張志泉.體驗教育——當代教育的呼喚[D].濟寧：曲阜師范大學，2004.

[3]鄔玉國.體驗“生命在場”，構建“生命化”的課堂[J].山西師范大學學報（自然科學版），2011（S1）.

（責編 盧建龍）