探究式實驗教學模式的研究與實踐

“探究式”實驗教學是以訓練學生的科學方法，培養學生探究能力為目標的實驗教學。在探究過程中學生體驗科學家的探索經歷，主宰著探索的過程，突出了學生的主體地位。其模式框架如下:

設疑是前提，為學生創設最佳學習情境，使學生了解學習目標，要學習什么，做哪些準備。

創設情境，就是學生的個性特征和環境在一定時刻的相互作用。創設情境的方法是多樣的，如展示圖表、模型等。可結合生產、生活中的實際問題，設計教學情境。

提出問題:在創設情境的基礎上，教師要根據教學目標、學生實際，提出要解決的問題。激發學生探討解決問題的動機，明確思維的方向，進入教學的主要階段。提出問題必須遵循的原則是:要力求做到目的明確、知識準確、通俗具體、形式多樣，具有典型性，易于舉一反三。

探究是關鍵，它是指解決問題的活動，包括提出假設、檢驗假設。

提出假設:問題情境創設以后，教師要引導學生大膽地提出自己解決問題的方案——假設，確定研究的方向、計劃等。

實驗設計:解決問題的方案。依據假設所確定的研究方向，針對所提出的問題設計實驗方案。學生自行選擇實驗器材，設計實驗程序，討論實驗方案。同時，還要體現教學的重點、難點。

實驗探究:就是組織學生對各自設計的實驗進行操作，仔細觀察實驗現象，記錄實驗數據，分析實驗結果，推斷實驗結論等。

歸納整理:就是將探究得到的個別、具體的整體性材料和結論經過分析、綜合，納入認知結構的框架之中，使獲得的知識系統化，從而構建知識體系。對實驗探究過程中獲得的實驗現象、實驗數據、實驗結果等進行綜合整理，將無序的信息加工成有序的知識塊，以便更好的應用。

探究可以分為三個步驟:準備、實施、交流研討。例如學生學習了鐵離子之后，教師可以提出這樣的問題:工業鹽酸呈黃色是因含有雜質，這種雜質可能是什么?這一問題，教師可以引導學生提出假設:鹽酸溶液中可能有三價鐵離子(鐵離子呈黃色，也可能含有亞鐵離子呈淺綠色)。假設提出以后就要引導學生設計檢驗假設的方案，并分析其可行性，學生根據設計方案進行實驗，記錄現象和結果，并分析推導出實驗的結論，并向全班同學匯報實驗情況。

鞏固訓練:是使知識向能力轉化的過程。所以，訓練的目的不只是為了對學過的知識進行訓練，更重要的是為了鞏固。訓練主要是在課內練習，形式可以多樣。教師可以設計一些討論題、思考題、習題，用實驗探究得出的結論去解答有關問題，分析有關現象，訓練運用知識的能力。

遷移發展:是對歸納出的具有普遍意義的知識和探索中發現的新知識規律進行提高性聯系。遷移性練習，旨在使學生的知識結構和水平得到進一步的完善和發展。

教學示例: 初中教科書《O₂的實驗室制法》

[創設情境]講臺放一瓶氧氣、MnO₂、KClO₃，讓學生觀察。

[提出問題]氧氣是怎樣得到的?引出課題。

[提出假設]二氧化錳加熱可能產生氧氣，氯酸鉀加熱可能產生氧氣，二氧化錳和氯酸鉀混合加熱也可能產生氧氣。

[實驗設計] ①給試管中的二氧化錳加熱，然后用帶火星的木條檢驗看有何現象發生?②給試管中的氯酸鉀加熱，然后用帶火星的木條檢驗看有何現象發生?③給試管中的二氧化錳和氯酸鉀混合固體加熱，然后用帶火星的木條檢驗看有何現象發生?

[實驗探究]讓學生按上述設計的實驗方案進行實驗探究，他們會發現三個實驗有不同的實驗結果，自然會問為什么。

[歸納整理]實驗現象:①中用帶火星的木條檢驗，不復燃;②中的固體加熱至熔化前，用帶火星的木條檢驗，不復燃;加熱至熔化后，用帶火星的木條檢驗，能復燃;③中加熱就能產生大量的氣體，帶火星的木條很快就會復燃。

現象分析:①說明二氧化錳黑色粉末不會分解;②加熱至熔化前不會產生氧氣，說明此時氯酸鉀沒有分解;③加熱至熔化后產生了氧氣，說明氯酸鉀分解了;④短時加熱能產生大量的氧氣，說明二氧化錳加快氯酸鉀分解。

知識整理:①二氧化錳不能分解;②氯酸鉀能夠分解，但與溫度有關;③二氧化錳具有催化作用。

[鞏固訓練]加熱KC1O₃和MnO₂的混合物，反應完畢，試管內的殘留物固體是什么?怎樣分離?(提示:MnO₂不溶于水)

[遷移發展]在雙氧水中加入少量的二氧化錳能迅速產生大量的氧氣，請你用實驗證明二氧化錳是催化劑。

責任編輯潘孟良