新課標(biāo)下初中化學(xué)探究性實驗教學(xué)的思考

文 焦志榮

初中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化教學(xué)方式，“探究性實驗教學(xué)”是其中一種重要的教學(xué)方式和途徑，是教師為促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)活動有效開展所采取的一種教學(xué)方式，可以使學(xué)生體會科學(xué)探究的方式，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和用科學(xué)方法研究問題的能力。

一、傳統(tǒng)教學(xué)方式和探究性實驗教學(xué)的比較

探究性實驗教學(xué)活動是通過實驗來進(jìn)行的，其探究的形式是實驗探究。

案例1：“微粒之間有空隙”

傳統(tǒng)教學(xué)：往往是通過“50 mL酒精與50 mL水混合”的實驗來得出這一結(jié)論，缺乏探究性。

探究性實驗教學(xué)：首先明確實驗探究課題—水與酒精混合后體積變化情況。

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)：(1)構(gòu)成物質(zhì)的眾多分子是親密無間地擠在一起的；(2)構(gòu)成物質(zhì)的眾多分子間存在一定的空隙，如果微粒之間有空隙，那么不同種液體混合后的體積可能與兩份液體體積加和的結(jié)果不同。

在“明確問題”、提出“猜想與假設(shè)”之后，要引導(dǎo)學(xué)生“制訂計劃”。怎樣制訂計劃呢？控制實驗條件是通常采用的科學(xué)方法，可設(shè)計如下：

水與酒精混合后體積變化:A.50 mL水與50 mL水混合后的體積如何變化？B.50 mL酒精與50 mL酒精混合后的體積如何變化？C.50 mL酒精與50 mL水混合后的體積如何變化？用量筒分別進(jìn)行實驗，事先預(yù)測結(jié)果并與實驗記錄比較，然后進(jìn)行交流。

此案例的“實驗設(shè)計”是通過控制實驗條件來完成的，即參加反應(yīng)物質(zhì)的體積不變，只改變種類?！斑M(jìn)行實驗”與“搜集證據(jù)”是通過測量與觀察記錄來完成的。

實驗后要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析總結(jié)從而得出結(jié)論，可以設(shè)計成“想一想”，使學(xué)生“觀察與思考相結(jié)合”，通過獨(dú)立思考獲得對問題的解釋，得出相關(guān)結(jié)論：很多物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，除了大小不同之外，分子之間還有一定的空隙，小的分子可以穿插在另一種較大的分子之間的空隙里，所以表現(xiàn)為兩種互不反應(yīng)的物質(zhì)混合在一起體積減小了。

在以上兩種教學(xué)方式中，學(xué)生的行為是不同的，學(xué)生的感受、體驗和主體性發(fā)揮程度也不相同。傳統(tǒng)教學(xué)是注入式的，學(xué)生處于被動接受的地位；而探究性實驗教學(xué)是啟發(fā)式的，學(xué)生處于主動探究的地位。對于初三學(xué)生來說，由于分子概念比較抽象，接受起來比較困難，所以在本探究案例中并沒有對它直接下定義，而是讓學(xué)生經(jīng)過自己的探究，發(fā)現(xiàn)了問題，解決了問題，獲得了較深層次的情感體驗，分子概念將會隨著學(xué)習(xí)的深入在他們的頭腦中逐步深化。

二、初中化學(xué)探究性實驗教學(xué)的基本形式

要開展探究性實驗教學(xué)，改變以往化學(xué)實驗“照方抓藥”式的教學(xué)模式是關(guān)鍵，而優(yōu)化教學(xué)設(shè)計是實施的保證，具體可通過提出問題—猜想與假設(shè)—制訂計劃—進(jìn)行實驗—搜集證據(jù)—解釋與結(jié)論等步驟來實施。

案例2：

(1)提出問題：純水和鹽水哪一個更容易結(jié)冰?

(2)猜想與假設(shè)：科學(xué)的猜想和假設(shè)是建立在學(xué)生已有知識經(jīng)驗基礎(chǔ)上并能夠被事實證明和檢驗的。

(3)制訂計劃與設(shè)計實驗：將等量的純水和鹽水分別放在兩個相同的杯子中，同時放在同一個冰柜中，讓冰柜開始慢慢制冷，每隔15分鐘觀察一次，記錄兩杯液體是否結(jié)冰。

(4)進(jìn)行實驗與搜集證據(jù)：確定觀察因子；控制變量；測量(時間、溫度)。

(5)分析與結(jié)論： 描述實驗數(shù)據(jù)；比較歸納；對探究結(jié)果進(jìn)行描述和解釋。

(6)評估：假設(shè)與探究結(jié)果的差異；探究活動中未解決的矛盾；發(fā)現(xiàn)新的問題；改進(jìn)探究方案。

(7)交流：準(zhǔn)確表達(dá)自己觀點(diǎn)；堅持原則；尊重他人。

三、初中化學(xué)探究性實驗教學(xué)在組織中應(yīng)注意的問題

要想優(yōu)化探究性實驗教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾個方面的問題：

(1)教師要轉(zhuǎn)換觀念，轉(zhuǎn)變角色。要改變傳統(tǒng)實驗課中教師單純演示實驗，反復(fù)強(qiáng)調(diào)實驗注意事項，要求學(xué)生嚴(yán)格按照實驗步驟操作，教師講評等環(huán)節(jié)，倡導(dǎo)設(shè)置問題情境，激發(fā)學(xué)生做實驗的欲望，由學(xué)生討論、交流，自主設(shè)計實驗步驟，由學(xué)生評價、小結(jié)，并要求學(xué)生查找該實驗的補(bǔ)充資料等開放式的教學(xué)環(huán)節(jié)。

(2)教師要善于創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境。對于初中學(xué)生而言，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動力源，教師要善于從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的角度入手，使用語言、數(shù)字、圖片等情境，通過呈現(xiàn)學(xué)生熟悉的歷史知識或制造常識沖突情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。

(3)要把握好循序漸進(jìn)的原則。在探究過程中教師的教似乎不是很突出，更多的是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會深入思考，動手實踐。針對學(xué)生的不同情況，可以采用探究一個課題的某一點(diǎn)或者某一角度的方法，探究的內(nèi)容應(yīng)該具有發(fā)散性、可操作性和不確定性。

例如：《植物對無機(jī)鹽的吸收》可以探究“青菜如果缺乏氮、磷、鉀等無機(jī)鹽時植株的癥狀”，若是“青菜需要哪些無機(jī)鹽”就無從下手。

(4)“授之以魚，不如授之以漁”。教給學(xué)生科學(xué)知識，不如教給學(xué)生獲取知識的方法。教學(xué)中應(yīng)該改變重知識傳授、輕方法教育，重實驗驗證、輕科學(xué)探究的做法，而應(yīng)該從教給學(xué)生探究的方法入手，使學(xué)生主動參與實驗的設(shè)計、操作過程，讓學(xué)生通過提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計驗證、分工合作、查表與計算、對照比較、集體討論、表達(dá)交流等活動，創(chuàng)造性地解決問題。

四、在初中化學(xué)探究性實驗教學(xué)中要重視對學(xué)生的過程性指導(dǎo)

對習(xí)慣于自己講、學(xué)生聽的教師來說，如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)活動，確實還是一個新課題，有兩方面的指導(dǎo)是比較重要的：一是對合作學(xué)習(xí)中分工的指導(dǎo)，二是對遇到問題的指導(dǎo)。

案例3：對學(xué)生合作學(xué)習(xí)分工的指導(dǎo)

“測定一段時間內(nèi)本地區(qū)雨水的pH值，繪制時間—pH關(guān)系圖，討論本地區(qū)出現(xiàn)酸雨的情況，分析可能的原因”。在活動中，要涉及查閱資料、取樣測定和數(shù)據(jù)處理等活動，一名學(xué)生在短期內(nèi)很難完成，比較適合3名及以上學(xué)生的小組合作進(jìn)行。

在分工時，教師可以進(jìn)行指導(dǎo)，合理分配?？梢越o外向、善于交際的學(xué)生“調(diào)查走訪”的任務(wù)，給思維嚴(yán)密、善于動手的學(xué)生“取樣測定”的任務(wù)，給抽象思維強(qiáng)的學(xué)生“數(shù)據(jù)處理”的任務(wù)等，這樣學(xué)生們可以共同經(jīng)歷探究性學(xué)習(xí)活動，相互交流，通力合作，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

案例4：對學(xué)生探究式學(xué)習(xí)活動中出現(xiàn)問題的指導(dǎo)

一名學(xué)生在驗證“鐵銹是鐵在潮濕的環(huán)境中與空氣中氧氣作用的結(jié)果”的假設(shè)時，始終不能想到好的實驗方案，感到迷茫。教師可以啟發(fā)學(xué)生：解決問題時要抓住關(guān)鍵因素，實驗探究時要學(xué)會控制實驗條件。實驗方案的制訂要緊緊抓住“鐵”“潮濕的環(huán)境(水)”“氧氣”三個關(guān)鍵要素。

實驗方案一：鐵在有氧無水的條件下是否銹蝕；

實驗方案二：鐵在有水無氧的條件下是否銹蝕；

實驗方案三：鐵在有氧有水的條件下是否銹蝕。

五、結(jié)束語

初中化學(xué)探究性實驗教學(xué)的開展大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)欲望，使學(xué)生逐步學(xué)會如何發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題，從而達(dá)到提高和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維品質(zhì)的目的。

[1] 衷明華.初中化學(xué)校本培訓(xùn)指導(dǎo)手冊[M].廣州：廣東高等教育出版社,2008.

[2] 王祖浩.走進(jìn)課堂：初中化學(xué)新課程案例與評析[M].北京：高等教育出版社,2006.