如何引導(dǎo)學(xué)生針對復(fù)雜、綜合問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究

張徽

摘要：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜、綜合問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，主要從三方面入手：（1）從課標(biāo)、教材和考試內(nèi)容看探究的內(nèi)涵;（2）學(xué)生探究能力的層級(jí)發(fā)展;（3）真實(shí)問題實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究;程序性經(jīng)驗(yàn);層級(jí)發(fā)展;真實(shí)問題探究

中圖分類號(hào)：G623.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2019）05-0247-01

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)探究是化學(xué)家研究物質(zhì)世界的重要途徑，同時(shí)也包含了化學(xué)學(xué)科的重要思想。在新課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究排在了一級(jí)主題的第一位，在具體的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中對科學(xué)探究的八個(gè)核心環(huán)節(jié)：提出問題→猜想與假設(shè)→制訂計(jì)劃→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→收集證據(jù)→解釋與結(jié)論→反思與評(píng)價(jià)→表達(dá)與交流提出了具體的要求。學(xué)生在應(yīng)對中考時(shí)，學(xué)生的綜合探究往往是他們的難點(diǎn)和失分點(diǎn)。那么到底如何來幫助學(xué)生突破復(fù)雜、綜合的問題呢？接下來我將從三個(gè)方面來闡述如何培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜、綜合問題的探究能力。

1.從課標(biāo)、教材和考試看探究的內(nèi)涵。

科學(xué)探究是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng)。在新課標(biāo)以及教材中特別明確提出了8個(gè)學(xué)生必須完成的實(shí)驗(yàn)。它包含：

（1）粗鹽提純實(shí)驗(yàn)。

（2）氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。

（3）二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。

（4）金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)。

（5）燃燒條件的探究試驗(yàn)。

（6）一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液的配制實(shí)驗(yàn)。

（7）溶液酸堿性的測定實(shí)驗(yàn)。

（8）酸、堿的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。

那么這些學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)和教科書中的典型實(shí)驗(yàn)對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)又有什么價(jià)值呢？首先這些基本實(shí)驗(yàn)是學(xué)生完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的原型，所謂原型就是學(xué)生完成綜合復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。除了知識(shí)基礎(chǔ)之外還有一些實(shí)驗(yàn)程序性經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。

當(dāng)學(xué)生面臨分離提純問題的時(shí)候，它的研究對象是一組混合物，將其進(jìn)行分離和提取，那么如何分開和提取呢？那就要考慮物質(zhì)的性質(zhì)差異，利用物質(zhì)的性質(zhì)的差異，將物質(zhì)轉(zhuǎn)化成不同的狀態(tài)比如固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。這個(gè)轉(zhuǎn)化途徑可能是物理變化也可能是化學(xué)變化，進(jìn)而達(dá)到分離的目的，去選擇合適的分離方法。

當(dāng)學(xué)生面臨物質(zhì)的檢驗(yàn)鑒別的學(xué)科活動(dòng)時(shí)，又有一些典型的實(shí)驗(yàn)，其中承載了這些活動(dòng)的程序性經(jīng)驗(yàn)培養(yǎng)的價(jià)值，比如氧氣、二氧化碳、金屬、酸堿鹽的性質(zhì)。研究對象是單一的物質(zhì)也可能是一組物質(zhì)，目的把這些物質(zhì)中每種物質(zhì)的成份到底是什么驗(yàn)證出來，仍然是利用物質(zhì)性質(zhì)的差異來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，由于活動(dòng)的目的不一樣了，學(xué)生選擇性質(zhì)、思考性質(zhì)的時(shí)候更多的是考慮我要選擇特征現(xiàn)象的特征試劑來進(jìn)一步設(shè)計(jì)物質(zhì)鑒別和檢驗(yàn)的方案，這樣一套流程（如下圖）是學(xué)生建立檢驗(yàn)鑒別題型的程序性經(jīng)驗(yàn)。

在一些基本的實(shí)驗(yàn)的程序性經(jīng)驗(yàn)建立起來以后，學(xué)生的一些拓展實(shí)驗(yàn)如：

組構(gòu)成探究：空氣中氧氣含量測定、水的組成

物質(zhì)性質(zhì)探究：氧氣性質(zhì)、二氧化碳性質(zhì)、金屬性質(zhì)、酸堿性性質(zhì)

反應(yīng)規(guī)律探究：質(zhì)量守恒定律探究、燃燒條件探究、金屬腐蝕條件探究。都是通過前面的基本程序性經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠斫鉀Q的。當(dāng)探究內(nèi)容不一樣，在具體八個(gè)基本探究要素中，學(xué)生所經(jīng)歷的思維路徑不同，能力表現(xiàn)也不太一樣。

2.學(xué)生探究能力的層級(jí)發(fā)展

當(dāng)然學(xué)生的高水平能力不是一蹴而就的，而是層級(jí)發(fā)展的。學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力要素及層級(jí)發(fā)展水平如下表所示：

2.1提出問題：

水平1：基于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)直覺地發(fā)現(xiàn)和表述問題。

水平2：基于化學(xué)知識(shí)、化學(xué)視角發(fā)現(xiàn)和表述問題。

水平3：將復(fù)雜真實(shí)情境下的問題篩選、轉(zhuǎn)化為可研究的化學(xué)問題。

2.2猜想與假設(shè)：

水平1：基于已有的生活經(jīng)驗(yàn)或化學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡單猜想假設(shè)。

水平2：基于對物質(zhì)或反應(yīng)的系統(tǒng)分析進(jìn)行復(fù)雜猜想假設(shè)。

2.3制訂計(jì)劃：

水平1：分析、解讀給定的簡單化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。

水平2：針對特定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)復(fù)雜化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案、能夠?qū)Χ嘧兞肯到y(tǒng)進(jìn)行整體分析和可操作控制。

3.真實(shí)問題實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)要點(diǎn)

在具體的開展真實(shí)問題的探究中，我們老師應(yīng)該關(guān)注哪些要點(diǎn)呢？

3.1引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)探究能力要素間的邏輯關(guān)聯(lián)。

通過老師的引導(dǎo)性語言讓學(xué)生了解從提出問題——假設(shè)——實(shí)驗(yàn)過程——證據(jù)——結(jié)論之間的嚴(yán)密、復(fù)雜的邏輯關(guān)系，因此這個(gè)需要老師引導(dǎo)學(xué)生去體會(huì)并且提煉出其中的邏輯推理關(guān)系，這樣才能有助于學(xué)生的高水平的探究能力的培養(yǎng)。

3.2我們要了解學(xué)生探究能力要素最高水平的具體表現(xiàn)，如在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)實(shí)施中，我們要關(guān)注學(xué)生能不能考慮到不同的干擾因素，有沒有系統(tǒng)分析的思路，有沒有應(yīng)用控制變量的方法。

3.2真實(shí)問題探究的素材選取和活動(dòng)設(shè)計(jì)。尤其是素材的選取，我們要考慮的一般是真實(shí)生活中的素材，貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，涵蓋初中化學(xué)核心問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》.

[2]《中學(xué)化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》.

[3]《中學(xué)化學(xué)》.

[4]《有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)》.