高中化學(xué)實施探究性實驗教學(xué)探析

劉洋

摘 ? ?要： 在化學(xué)新課程的具體實施過程中，要發(fā)揮探究性教學(xué)的作用，提高探究性教學(xué)質(zhì)量，就需要新課程的實施者在化學(xué)探究性實驗的教學(xué)主體、教學(xué)過程、教學(xué)方法、教學(xué)目的、教學(xué)評價等方面的認(rèn)識上有所轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞： 新課程標(biāo)準(zhǔn) ? ?高中化學(xué) ? ?探究性實驗 ? ?教學(xué)資源

在高中化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)實驗教學(xué)是化學(xué)學(xué)科教學(xué)的重要組成部分，也是化學(xué)新課程改革的重要內(nèi)容。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求以化學(xué)實驗為主開展多種探究活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強化科學(xué)探究的意識，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。借助實驗可以訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力等。落實新課標(biāo)要求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才，需要對化學(xué)實驗課堂教學(xué)的有效性進(jìn)行探究，改革實驗教學(xué)策略，實現(xiàn)化學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)質(zhì)高效是化學(xué)教師肩負(fù)的不可推卸的責(zé)任。

一、高中化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

目前的實驗教學(xué)基本上遵循這樣一個固定流程：實驗員準(zhǔn)備實驗儀器藥品，學(xué)生進(jìn)行必要的預(yù)習(xí)→教師板書實驗?zāi)康?、原理和步驟，講解實驗要領(lǐng)及注意事項→學(xué)生按照規(guī)定的程序操作，得到“預(yù)期的結(jié)果”→學(xué)生寫出實驗“報告”。在這種程式化的教學(xué)中，學(xué)生非常輕松，基本上不需要思考，即使實驗不能達(dá)到預(yù)期結(jié)果，師生往往也不會探討原因。實驗結(jié)束后，學(xué)生對實驗內(nèi)容也就開始漸漸淡忘。這種教學(xué)，不可能培養(yǎng)出具有創(chuàng)造性思維的人才。在新課程背景下，探究性實驗教學(xué)受到充分關(guān)注。以實驗為載體的科學(xué)探究性試題的出現(xiàn)是新高考的一大亮點?？茖W(xué)探究的主要基本步驟是“提出問題→猜想假設(shè)→科學(xué)探究→得出結(jié)論→表達(dá)交流”，高考化學(xué)試題可能考查這幾個主要步驟，也可能考查其中的一個或兩個步驟。

二、探究性實驗的特點

探究性實驗是相對驗證性實驗而提出的一種學(xué)習(xí)方式。在教學(xué)過程中，驗證性實驗是強調(diào)演示和證明科學(xué)內(nèi)容的活動，它注重實驗結(jié)果，忽略實驗過程。與驗證性實驗重視獲取知識的目標(biāo)不同，探究性實驗注重過程。它以學(xué)生的直接經(jīng)驗為基礎(chǔ)，在選擇和探究問題的過程中，學(xué)生可以依據(jù)自己的興趣﹑愛好﹑特長等參與活動，在此過程中，他們始終處于緊張﹑積極﹑興奮狀態(tài)。從選擇內(nèi)容到動手實驗，得出結(jié)果，都是學(xué)生自己進(jìn)行價值判斷的過程，學(xué)生不是被動地接受知識，而是主動地選擇和獲得新知，教師只是起指導(dǎo)﹑組織和協(xié)助作用。它可以真正體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積極主動地獲取化學(xué)知識，認(rèn)識和解決化學(xué)問題的自主性。因此，探究性實驗教學(xué)有利于學(xué)生知識和能力的遷移，有利于學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。

三、革新教法，挖掘高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)資源

與探究性實驗?zāi)Ｊ较噙m應(yīng)的教學(xué)應(yīng)該具備的典型特征是：以學(xué)生為主體，以活動過程為線索，以問題解決為基本形式，以能力培養(yǎng)為核心，據(jù)此，可以構(gòu)建許多具有個性的教學(xué)模式。在教學(xué)中可以多渠道地采掘探究性實驗的教學(xué)資源，開展形式多樣的探究性實驗。

1.轉(zhuǎn)化教材中的演示實驗，變驗證性實驗為探索性實驗。

教材中有豐富的演示實驗素材。在教學(xué)中，教師可以加以創(chuàng)造性的處理和運用，變驗證為探究，從而升華實驗價值。如下是筆者的一個任教片段：

教師活動：演示Cu和濃硫酸反應(yīng)。

學(xué)生活動：觀察現(xiàn)象，判斷溶液中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，推測可能反應(yīng)。

教師引導(dǎo)：如何驗證產(chǎn)物？

學(xué)生探究：討論分析，推測溶液中可能有Cu■，還產(chǎn)生氣體可能是氫氣或SO■。設(shè)計實驗方案，分組實驗驗證：①取反應(yīng)后溶液少量加入大量水中，觀察現(xiàn)象;②將氣體收集后再做點燃實驗;③將氣體通過品紅溶液。

師生交流：溶液中有Cu■存，說明Cu被氧化。產(chǎn)生的氣體為不能被點燃，但能使品紅溶液退色。說明Cu與濃硫酸反應(yīng)時，是+6價的S元素得電子被還原。

教學(xué)中，學(xué)生經(jīng)歷了觀察現(xiàn)象、提出假設(shè)、擬訂方案、實驗驗證、理論分析、再實驗驗證、歸納結(jié)論的過程，自主獲得了Cu與濃硫酸反應(yīng)的結(jié)論。這樣處理，避免了生硬地出示結(jié)論和學(xué)生機械地接受結(jié)論，突出教師主導(dǎo)下的學(xué)生主體探究，使學(xué)生在積極的情感體驗中獲得知識和科學(xué)方法，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.抓住教學(xué)中的學(xué)生疑問，變結(jié)論性解釋為過程性探索。

教學(xué)中，師生對某一個問題會從不同角度進(jìn)行理解，產(chǎn)生不同認(rèn)識。師生思維的碰撞極容易擦出創(chuàng)新的火花，但需要教師敏銳地捕捉，靈活地將其轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。

在講授硫酸銅水解，引導(dǎo)學(xué)生分析外界條件對水解平衡的影響。在分析鎂片加入到硫酸銅溶液的現(xiàn)象時，有學(xué)生提出，鎂與銅離子發(fā)生置換反應(yīng)，促使水解平衡左移，溶液藍(lán)色變淺;有學(xué)生則認(rèn)為硫酸銅水解生成了硫酸，鎂與硫酸反應(yīng)生成氣體，且水解平衡右移，有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生。對于兩方的爭論，我沒有給出結(jié)論，只是在肯定他們質(zhì)疑精神的同時告訴他們，實驗是最公正的裁判。在課外活動時間，兩方觀念的持有者和同伴一起進(jìn)入實驗室實驗、觀察。他們驚奇地發(fā)現(xiàn)：將除去氧化膜的鎂片投入硫酸銅溶液中，鎂片表面立即產(chǎn)生大量氣泡，鎂片被托起懸浮在溶液中。不久，鎂片表面漸附上紅色的固體，有些紅色固體散落到溶液中，同時，溶液中出現(xiàn)藍(lán)色懸浮物。一段時間后，附有紅色物質(zhì)的鎂片下沉，產(chǎn)生氣泡變慢，表面上出現(xiàn)藍(lán)色析出物……經(jīng)過分析，學(xué)生認(rèn)識到，自己原來的觀念具有一定的片面性，理論和實踐結(jié)合才是獲取真理的最佳途徑。

教學(xué)中，教師要善于捕捉學(xué)生提出的問題閃光點，選擇性地引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已有知識進(jìn)行實驗探索，其產(chǎn)生的教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于教師的苦心講授和解釋。

3.拓展實驗習(xí)題的功能，變“紙上談兵”為“實戰(zhàn)演練”。

實驗習(xí)題具有考查和評價作用。隨著教改的推進(jìn)，化學(xué)實驗習(xí)題中“探究性”綜合實驗題逐漸出現(xiàn)，對于學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰μ岢隽溯^高要求。很多高考實驗題雖取材于教材實驗的改進(jìn)和衍變，但凸顯出探究性、綜合性。充分拓展這些實驗習(xí)題的功能，組織學(xué)生進(jìn)行實際探究，會讓學(xué)生體驗學(xué)習(xí)的樂趣，體會學(xué)習(xí)的奧妙。不少習(xí)題是編者精心設(shè)計的，凝聚了編者的智慧。教師在教學(xué)中如果多一些資源意識，就可以發(fā)現(xiàn)很多探究的點子，為習(xí)題教學(xué)注入活力。

4.關(guān)注社會生活與化學(xué)的關(guān)聯(lián)，變感性了解為理性探源。

化學(xué)與社會、化學(xué)與生活聯(lián)系緊密，教師可以開發(fā)適合于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的化學(xué)實驗，引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)和生活實際中挖掘素材，設(shè)計實驗方案，進(jìn)行以探究性實驗為主體的研究性學(xué)習(xí)。教學(xué)中，我們結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會、生活中的相關(guān)事實，提出問題，篩選并確定研究課題，然后組織學(xué)生收集資料，研究實驗方案，組織實驗研究。

高中化學(xué)新課程提倡和鼓勵學(xué)生通過化學(xué)實驗進(jìn)行科學(xué)探究，體驗科學(xué)研究過程，強化科學(xué)探究意識，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力?；瘜W(xué)實驗的豐富多彩與科學(xué)探究的開放性特征決定了探究性實驗教學(xué)擁有豐富的研究課題?；瘜W(xué)教師需要潛心鉆研，拓展課程內(nèi)容，開展富有特色的校本教研，從而高效地完成實驗教學(xué)。