開展探究型化學(xué)實驗教學(xué)活動

■胡國明

教師要成為學(xué)生建構(gòu)知識的幫助者和引導(dǎo)者，通過創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情境和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學(xué)生建構(gòu)知識。探究型實驗教學(xué)模式符合新課程理念，符合建構(gòu)主義的原則，是對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和科學(xué)探究方法訓(xùn)練的重要途徑。

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)的許多重大發(fā)現(xiàn)和研究成果都是通過實驗得到的。實驗既是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，又是化學(xué)教學(xué)的重要方法和手段?；瘜W(xué)實驗課教學(xué)隨著課程改革的實施也在逐步進(jìn)行改變，教學(xué)模式不斷深化完善。傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)模式一般是在學(xué)生實驗操作前由教師先講清實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗所需的儀器、試劑材料、儀器使用方法及注意事項、實驗操作步驟、實驗現(xiàn)象的觀察和記錄方法等，然后要求學(xué)生嚴(yán)格按照實驗的步驟去完成實驗，并注意認(rèn)真觀察記錄實驗現(xiàn)象，然后分析獲得學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容。這樣的化學(xué)實驗教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)非常被動，缺乏主動性，雖然也動手操作，但僅僅是對教學(xué)知識點和實驗操作過程的強(qiáng)化。學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位得不到充分體現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得不到充分激發(fā)，師生之間、學(xué)生之間缺少知識的交流、情感的共鳴，學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得不到培養(yǎng)，不符合當(dāng)前教育新理念、新課標(biāo)的基本要求。所以，改變舊的教學(xué)模式，構(gòu)建新的探究型實驗教學(xué)模式勢在必行。

建構(gòu)主義認(rèn)知理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是由教師把知識簡單地傳遞給學(xué)生，而是由學(xué)生自己建構(gòu)知識，教師要成為學(xué)生建構(gòu)知識的幫助者和引導(dǎo)者，通過創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情境和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學(xué)生建構(gòu)知識。探究型實驗教學(xué)模式符合新課程理念，符合建構(gòu)主義的原則，是對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和科學(xué)探究方法訓(xùn)練的重要途徑。

1 探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式的基本結(jié)構(gòu)

探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式的基本結(jié)構(gòu)內(nèi)容包括：1）提出問題；2）自主設(shè)計；3）操作觀察；4）記錄現(xiàn)象；5）討論交流；6）質(zhì)疑答疑；7）分析歸納。其中的幾個重要環(huán)節(jié)是：1）要求學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康奶岢鰧嶒炘?、設(shè)計出各種可能的實驗方案，并能做出判斷和選擇；2）探討不同實驗現(xiàn)象差別及產(chǎn)生原因；3）能夠分析實驗現(xiàn)象并對異?，F(xiàn)象作出判斷和評述。

2 探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式的確定

探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式不能是一個萬通公式，應(yīng)該視不同的實驗內(nèi)容和課程目標(biāo)以及學(xué)校的實驗設(shè)備器材情況而有所改進(jìn)?；瘜W(xué)實驗教師應(yīng)在化學(xué)教研組集體備課的基礎(chǔ)上充分挖掘各種實驗資源，依據(jù)課程目標(biāo)確定出每一個實驗的結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)，制定出適合師生和本校情況的切實可行的實驗方案，有利于學(xué)生的探究學(xué)習(xí)和實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

3 探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式應(yīng)充分體現(xiàn)學(xué)生主體作用

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，個體的學(xué)習(xí)是知識的主動建構(gòu)，個體要利用已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)對外界信息進(jìn)行主動的選擇推斷，主動地建構(gòu)對外部信息的解釋系統(tǒng)。因此，在實驗教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生的主體作用非常重要。研究表明，只有當(dāng)學(xué)生具有良好的學(xué)習(xí)動機(jī)，當(dāng)他們的認(rèn)知、情感都進(jìn)入教學(xué)而實現(xiàn)自覺、自主的學(xué)習(xí)時，才能實現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)效果。探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式能充分發(fā)揮學(xué)生的主動作用。首先，根據(jù)提出問題，學(xué)生要自主設(shè)計實驗方案，這一環(huán)節(jié)學(xué)生必須運(yùn)用已有的知識，查閱資料并通過積極的思維來完成，同時還要從理論上研究進(jìn)一步探究的可行性，直到確定方案，整個過程都離不開學(xué)生的積極參與。其次，實驗的操作過程、試劑的選用、現(xiàn)象的觀察分析、實驗的結(jié)論及說明問題等都必須由學(xué)生完成。這樣做能夠體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，能夠激發(fā)學(xué)生的積極性和主動性，更好地完成化學(xué)實驗任務(wù)。

4 探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性

教育的目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的人才。學(xué)生不應(yīng)當(dāng)是知識的倉庫，而應(yīng)當(dāng)是思維的發(fā)源地。教師要時時注意激發(fā)學(xué)生多思考，發(fā)展學(xué)生的思維。探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式在每個環(huán)節(jié)上都需要發(fā)揮學(xué)生的主體作用，要求學(xué)生運(yùn)用已有的知識積極思考，在教師的測定含二氧化碳用放入燃著小蠟燭或集氣瓶壁涂石灰水等方案互相比較，找出異同點、優(yōu)缺點，并用實驗操作驗證，這是學(xué)生再次表現(xiàn)的更高的創(chuàng)造性。

5 探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式利于促進(jìn)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)

合作學(xué)習(xí)是學(xué)生在實驗小組中開展學(xué)習(xí)，通過互相幫助來學(xué)習(xí)材料。合作學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生的知識建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生的高水平的思維和學(xué)習(xí)活動。傳統(tǒng)實驗教學(xué)中每一小組的學(xué)生僅需按教師所講解的實驗方案完成實驗即可，不需要或很少需要學(xué)生之間相互討論交流和爭議。在探究性化學(xué)實驗教學(xué)模式中，學(xué)生個體首先利用自己的已有知識去分析要完成的實驗，從而提出個人的實驗方案。由于個體的已有知識結(jié)構(gòu)及分析、思考問題的方式不同，會使同一個實驗設(shè)計方案出現(xiàn)差別，在交流過程中學(xué)生之間可能會出現(xiàn)爭議，從而出現(xiàn)更深刻的思考。此時教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，學(xué)生通過反復(fù)思考點撥下分析確定實驗方案，正確選用化學(xué)儀器和試劑等。這個過程就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的過程，也是形成知識生長的必然過程。

例如，人教版九年級化學(xué)上冊一節(jié)活動探究課“我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同？”，學(xué)生根據(jù)提出的問題即“呼吸離不開空氣，我們吸入的空氣和呼出的空氣有什么不同”，課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，查看參考資料，提出假設(shè)：1）氧氣含量可能不同；2）二氧化碳含量可能不同；3）水蒸氣含量可能不同。思考設(shè)計制定實驗方案，方案包括實驗原理、實驗步驟、使用的儀器試劑，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象、可能出現(xiàn)的問題以及得出的結(jié)論等情況；確定操作中包括空氣和呼出的氣體的采集方法和測定方法。

實驗課上，學(xué)生紛紛列出自己的實驗方案及操作過程，實驗小組討論出一致方案。歸納后列出所有的方案，由學(xué)生討論找出合理的一種或兩種最佳方案進(jìn)行實驗，觀察現(xiàn)象與方案比較結(jié)果，得到結(jié)論。由于是學(xué)生親自設(shè)計操作得到的結(jié)果，體現(xiàn)了學(xué)生首次創(chuàng)造性。再繼續(xù)討論交流其他的方案。如用玻璃管連續(xù)直接向集氣瓶中吹入呼出的氣體或直接用嘴向集氣瓶中吹入呼出的氣體的方法采集呼出氣體；討論，最后綜合出本組實驗方案。實驗小組在進(jìn)行實驗操作中，可以互相協(xié)調(diào)幫助，并且可以操作與觀察現(xiàn)象同時進(jìn)行，輪換操作、輪換觀察，互相指導(dǎo)操作上存在的差錯和疏漏，提醒錯誤操作產(chǎn)生的后果，交流實驗現(xiàn)象結(jié)果和產(chǎn)生的結(jié)論。通過小組實驗的合作學(xué)習(xí)，學(xué)生會達(dá)成對實驗知識的共同理解，建立起自己的更完整的知識體系結(jié)構(gòu)。同時學(xué)生在對實驗方案的設(shè)計、實驗現(xiàn)象的分析等交流中，充分顯示出自己的思維過程，從而可以判斷出對問題的理解程度及思維方法是否正確。

教學(xué)實踐證明，新課程標(biāo)準(zhǔn)下的探究型化學(xué)實驗教學(xué)模式符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，能夠滿足學(xué)生探求知識的欲望，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使學(xué)生在探究活動和合作學(xué)習(xí)中建構(gòu)自己的知識體系，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。教師在化學(xué)實驗教學(xué)中，要準(zhǔn)確把握各種教學(xué)活動的可行性和最佳時機(jī)，讓學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手、交流合作；引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑問難，教師點撥指導(dǎo)，使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，使每個學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力都得到發(fā)展，全面提高教育教學(xué)質(zhì)量。