踐行“教學(xué)做合一”思想開展化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的策略探究

摘?要：新課標(biāo)明確提出要使學(xué)生“經(jīng)歷對化學(xué)物質(zhì)及其變化進(jìn)行探究的過程，進(jìn)一步理解科學(xué)探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力?！苯處熢诮虒W(xué)過程中踐行陶行知先生的“教學(xué)做合一”理念，引導(dǎo)學(xué)生開展化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)，能夠切實(shí)落實(shí)新課標(biāo)的教育主張，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。文章從“規(guī)律類”“方法類”“綜合類”三種化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題類型展開，提出了幾點(diǎn)有效貫徹“教學(xué)做合一”思想的具體策略。

關(guān)鍵詞：高中;化學(xué);教學(xué)做合一;探究性實(shí)驗(yàn)

著名教育家陶行知先生提出了“教學(xué)做合一”的理念，給我國的教育事業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。他強(qiáng)調(diào)把“做”放在教學(xué)的中心環(huán)節(jié)，“做”是教學(xué)過程的重點(diǎn)，教和學(xué)都必須體現(xiàn)在學(xué)生的“做”上，否則就不是真教學(xué)。因而，廣大教師應(yīng)當(dāng)注重以“做”為出發(fā)點(diǎn)，展開一系列化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中提高自身的探究能力，從而不斷提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

一、 規(guī)律類，打通思維通道

化學(xué)規(guī)律類探究試題是對未知的化學(xué)規(guī)律或?qū)嶒?yàn)發(fā)生的反應(yīng)原理進(jìn)行探究，這類試題常?？疾閷W(xué)生們對實(shí)驗(yàn)中化學(xué)反應(yīng)發(fā)生原因的理解，因而教師在組織學(xué)生對規(guī)律類探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)時，應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生深入探究過程，打通他們的思維通道，使其扎實(shí)掌握實(shí)驗(yàn)的原理。

（一）對比，發(fā)現(xiàn)差異

教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動手實(shí)驗(yàn)時，不能僅僅是機(jī)械性的操作，還要注重充分調(diào)動他們的思維，教師可以通過橫縱向的知識對比，使他們在“做”的過程中有所思考，發(fā)現(xiàn)差異，這不僅可以極大地提升學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，更能實(shí)現(xiàn)對學(xué)生思維訓(xùn)練的效果。

比如，我在組織學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)探究鎂粉與溴水反應(yīng)的機(jī)理時，引導(dǎo)他們進(jìn)行了四組對比實(shí)驗(yàn)。第一組實(shí)驗(yàn)中，將鎂粉放入冷水當(dāng)中，未觀察到明顯現(xiàn)象;第二組實(shí)驗(yàn)中，將鎂粉放入溴水當(dāng)中，觀察到剛開始產(chǎn)生了很少量的氣泡，且溴水的顏色慢慢褪去;第三組實(shí)驗(yàn)中，將鎂粉放入液溴當(dāng)中，未觀察到明顯現(xiàn)象;第四組實(shí)驗(yàn)中，向含有足量鎂粉的液溴中滴入幾滴水，可以觀察到溴的紅棕色很快褪去。隨后，我讓學(xué)生們對這四組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比與分析，觀察各組實(shí)驗(yàn)間的差異，思考溴水與鎂粉的反應(yīng)機(jī)理。經(jīng)過一段時間的交流與討論后，學(xué)生們得到了結(jié)論：鎂粉在水的催化下與溴發(fā)生反應(yīng)。在這一教學(xué)活動中，我并沒有直接告訴學(xué)生們鎂粉與溴水的反應(yīng)機(jī)理，而是引導(dǎo)他們從“做”出發(fā)，通過對比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，有效調(diào)動了他們的化學(xué)思維，取得了很好的教學(xué)效果。

（二）歸納，建構(gòu)體系

學(xué)生們通過動手實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果一般是很多碎片化的知識點(diǎn)，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生將這些碎片化的知識點(diǎn)消化吸收掉，并將其建構(gòu)為完整的知識體系，從而實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化。在這樣的過程中，學(xué)生實(shí)現(xiàn)了新知和舊知的融合，真正實(shí)現(xiàn)了知識之間的融會貫通，更極大地優(yōu)化了學(xué)生的思維品質(zhì)，對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果起到積極的推動作用。

比如，我在對“鋁及其化合物的性質(zhì)”進(jìn)行教學(xué)時，引導(dǎo)學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)探究了鋁鹽的相關(guān)性質(zhì)。首先，向氯化鋁溶液中分別加入少量的氯水和氫氧化鈉溶液，學(xué)生們可以發(fā)現(xiàn)都有白色沉淀生成，相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：

Al³⁺+NH₃·H₂O=Al（OH）₃↓+H₂O和Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓。隨后，我提問：“若加入過量的氯水或氫氧化鈉，反應(yīng)現(xiàn)象會有什么變化嗎？”通過動手操作，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)過量加入時，只有氫氧化鈉溶液能使白色沉淀溶解，對應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O。此外，我還引導(dǎo)學(xué)生們分別探究了偏鋁酸鹽與酸的反應(yīng)、氧化鋁與強(qiáng)酸的反應(yīng)、單質(zhì)鋁與氧氣的反應(yīng)等。最后，我組織學(xué)生們對上述實(shí)驗(yàn)所得的知識點(diǎn)進(jìn)行歸納，引導(dǎo)他們總結(jié)“鋁三角”：無酸堿條件下單質(zhì)鋁和氫氧化物形成致密穩(wěn)定的氧化鋁;在強(qiáng)酸環(huán)境中都生成Al³⁺的鹽;在強(qiáng)堿環(huán)境中都生成AlO₂^-的鹽……就這樣我引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識發(fā)散思維，建構(gòu)了完整的知識系統(tǒng)，高效達(dá)成了課堂的教學(xué)目標(biāo)。

二、 方法類，注重具體過程

過程方法類探究試題通常是結(jié)合一定的情境提出探究課題，并且只呈現(xiàn)過程及方法的一部分，剩余部分由學(xué)生進(jìn)行完善與補(bǔ)充。教師要善于利用過程方法類探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力與實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力，不斷優(yōu)化其實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

（一）自主設(shè)計方案，敢于創(chuàng)新

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，對于培養(yǎng)創(chuàng)造性人才具有深遠(yuǎn)的意義和不可估量的作用。通過讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，教師實(shí)現(xiàn)了角色的轉(zhuǎn)換，由課堂的主宰者變?yōu)檎n堂的組織者、學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，這樣可以充分突出學(xué)生的主體地位，同時對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有重要的意義。

比如，在對《鈉鎂及其化合物》進(jìn)行教學(xué)時，為了讓學(xué)生們掌握碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用，我引導(dǎo)他們首先根據(jù)已有的知識推測碳酸鈉可能有的化學(xué)性質(zhì)，然后分小組設(shè)計實(shí)驗(yàn)并加以驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生們設(shè)計了如下的方案：第一步，在點(diǎn)滴板的1、2、3孔穴中分別滴加2滴管氯化鈣溶液、氫氧化鈣溶液和稀鹽酸，在上述溶液中分別滴加5滴碳酸鈉溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;第二步，用pH試紙測定碳酸鈉溶液的酸堿度;第三步，在一支試管中加入有油污銅片，然后倒入碳酸鈉溶液，使銅片被完全浸沒，然后用酒精燈加熱，觀察銅片表明的情況。在第一步的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)點(diǎn)滴板的第3個孔穴有氣體生成，第1、2個孔穴則有白色沉淀生成，并且推導(dǎo)得到了相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：

Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓、Na₂CO₃+Ca（OH）₃=CaCO₃↓+2NaOH、Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑。在第二步實(shí)驗(yàn)中，碳酸鈉溶液顯堿性，這是因?yàn)樯倭刻妓徕c與水形成了氫氧化鈉，所以水溶液呈堿性。正所謂“行是知之始，知是行之成”，學(xué)生們通過設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案并展開實(shí)踐，自主探索出了相關(guān)的化學(xué)知識點(diǎn)，顯著提高了自身的知識探究能力。

（二）多維尋求策略，打開思路

在高中化學(xué)教材當(dāng)中，很多實(shí)驗(yàn)都是預(yù)先設(shè)計好的，學(xué)生們只是按照教材給出的操作步驟進(jìn)行實(shí)際操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可得到已確定的結(jié)論，這樣的動手操作模式很大程度上限制了學(xué)生們思維的發(fā)展。我認(rèn)為教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生從多角度尋求實(shí)驗(yàn)策略，幫助他們打開思路，突破思維定式。

比如，我在組織學(xué)生們進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練活動時，遇到這樣一個題目：長期放置的Na₂SO₃可能會被部分氧化，需要通過實(shí)驗(yàn)來測定Na₂SO₃試劑的濃度，實(shí)驗(yàn)方案是先用稀鹽酸除去亞硫酸鈉，然后再加BaCl₂溶液，使其產(chǎn)生BaSO₄沉淀。題目最后給出BaSO₄沉淀的質(zhì)量，要求學(xué)生依據(jù)BaSO₄的量計算Na₂SO₃試劑的純度。在分析這一問題時，我向?qū)W生們提問：“除了這一實(shí)驗(yàn)方案以外，還有沒有其他方法測定Na₂SO₃試劑的濃度呢？”隨后，學(xué)生們開始嘗試設(shè)計其他實(shí)驗(yàn)方案，最后有學(xué)生提出：“可以讓Na₂SO₃試劑與稀鹽酸反應(yīng)，然后用堿石灰吸收反應(yīng)釋放的SO₂氣體，通過稱量堿石灰吸收SO₂前后的質(zhì)量，進(jìn)而求算Na₂SO₃試劑的純度?！彪S后學(xué)生們根據(jù)這一方案展開了實(shí)驗(yàn)操作，然而各小組在實(shí)驗(yàn)后得到的結(jié)果都不盡相同，于是我引導(dǎo)學(xué)生們開始反省實(shí)驗(yàn)方案的不足之處，最后學(xué)生們找到了問題所在：原來的實(shí)驗(yàn)方案并不能保證生成的SO₂氣體全部被堿石灰吸收?！澳敲丛撊绾胃纳颇?？”在我的提示下，學(xué)生們想到了用氫氣把裝置中的SO₂全部趕出，最后他們利用裝堿石灰球型干煤管這一實(shí)驗(yàn)裝置成功解決了這一問題，進(jìn)一步強(qiáng)化了自身的思維能力與實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

三、 綜合類，嘗試解決問題

綜合類探究試題通常是就一個具體的化學(xué)問題或化學(xué)現(xiàn)象，從提出假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等方面，考查學(xué)生對完整探究過程的了解與掌握情況。教師通過組織學(xué)生開展綜合性探究實(shí)驗(yàn)活動，能夠有效地幫助他們鞏固知識，完善知識體系，提高其對知識的綜合運(yùn)用能力。

（一）基于固有經(jīng)驗(yàn)，提出假設(shè)

提出假設(shè)是實(shí)驗(yàn)探究的重要環(huán)節(jié)之一。相關(guān)調(diào)查表明，當(dāng)前高中生論述化學(xué)假設(shè)的能力還很弱，很多教師常常忽略對學(xué)生提出假設(shè)能力的培養(yǎng)。筆者認(rèn)為，化學(xué)教學(xué)引導(dǎo)立足于學(xué)生的發(fā)展，廣大教師要創(chuàng)設(shè)積極的假設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生在動手操作活動中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并做出合理的假設(shè)，進(jìn)而提高他們解決問題的能力。

比如，同樣在對“鈉鎂及其化合物”進(jìn)行教學(xué)時，為了探究過氧化鈉的性質(zhì)，我組織學(xué)生們展開了如下的探究性實(shí)驗(yàn)：將水加入盛有過氧化鈉固體的試管當(dāng)中，待其形成溶液后，加入少量的酚酞溶液。學(xué)生們可以觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液先變紅，半分鐘內(nèi)褪為無色。于是我向他們提問：“產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么呢？請大家嘗試分析問題并提出假設(shè)?！睂W(xué)生們利用已有的知識經(jīng)驗(yàn)展開思考與分析，一段時間后提出：“紅色出現(xiàn)的原因是酚酞與堿作用的結(jié)果，溶液褪色可能是生成的H₂O₂起了作用，也可能是溶液中NaOH濃度過大?！彪S后，我開始引導(dǎo)學(xué)生們嘗試設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證自己的假設(shè)，以達(dá)到培養(yǎng)其綜合能力的目的。就這樣我通過創(chuàng)設(shè)合適的假設(shè)情境，有針對性地培養(yǎng)了學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出假設(shè)的能力。

（二）嘗試類比遷移，得出結(jié)論

類比遷移法是高中化學(xué)教學(xué)中一種重要的思維方法，通過類比遷移，學(xué)生們可以高效率地認(rèn)識一類本質(zhì)相似的問題，找出物質(zhì)變化遵循的共同規(guī)律，進(jìn)而達(dá)到舉一反三、觸類旁通、事半功倍的學(xué)習(xí)效果。為了提高學(xué)生的綜合思維能力，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生利用類比遷移法去分析實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)而得出結(jié)論。

比如，我在對“氯、溴、碘及其化合物”進(jìn)行教學(xué)時，引導(dǎo)學(xué)生們通過動手實(shí)驗(yàn)探究了氯化碘與水的反應(yīng)，通過實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生們得到了氯化碘與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：ICl+H₂O=HIO+HCl。隨后我向他們提問：“這個反應(yīng)可以稱為ICl的水解，那么溴化碘、氯化磷水解的產(chǎn)物又分別是什么呢？”這一問題考查的是學(xué)生們的信息遷移能力，通過類比與討論，學(xué)生們得到了如下的答案：溴化碘水解發(fā)生反應(yīng)IBr+H₂O=HIO+HBr，得到的生成物為HIO和HBr;PCl₃水解發(fā)生反應(yīng)PCl₃+3H₂O=H₃PO₃+3HCl，生成物是H₃PO₃和HCl。在這一教學(xué)活動中，我將動手操作活動與思維訓(xùn)練緊密結(jié)合，使學(xué)生們在“做”的過程中不斷強(qiáng)化自身的思維能力，取得了很好的教學(xué)效果。

總之，高中化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的生命，在高中化學(xué)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生樹立探究性意識，特別是要借助探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，點(diǎn)燃學(xué)生的探究欲望。在此過程中，教師應(yīng)真正領(lǐng)悟“教學(xué)做合一”這一教育思想，并付諸實(shí)踐，不斷優(yōu)化自身的教學(xué)水平，提高課堂教學(xué)的效果與質(zhì)量，從而促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

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作者簡介：楊洋，江蘇省淮安市，江蘇省淮安市楚州中學(xué)。