葉方猛

（南京市第一中學(xué)江蘇南京210001）

以實驗探究為先導(dǎo)的教學(xué)模式的實踐與思考

葉方猛

（南京市第一中學(xué)江蘇南京210001）

實驗是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要陣地。在新教材的使用中，我們通過嘗試探究式教學(xué)，分析在實施新課程實驗教學(xué)中的一些主要做法和案例，探討了在新課標(biāo)下實施以實驗為先導(dǎo)的教學(xué)模式的作用及創(chuàng)新價值。

教學(xué)模式；實驗教學(xué)；自主探究；充分體驗；問題意識

從2005年使用新教材起，我們就開始嘗試新的教學(xué)理念——探究式教學(xué)。結(jié)合新課程與新教材，我們引入了一些為探究教學(xué)服務(wù)的實驗，設(shè)計了一些促進(jìn)創(chuàng)新思維的實驗，同時也改進(jìn)了一些實驗。通過一輪的教學(xué)實踐與研究，在探究教學(xué)中的實驗運用和創(chuàng)新上有了一定的認(rèn)識和體會。

一、探究實驗在教學(xué)中的作用

探究實驗教學(xué)旨在讓學(xué)生自主獲取知識。實驗教學(xué)重要的不是要讓學(xué)生掌握多少現(xiàn)成的知識，而是要讓學(xué)生學(xué)會獲取新知識的方法，提高創(chuàng)造新知的能力。探究實驗教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)到的知識加以綜合應(yīng)用，逐步養(yǎng)成善于提問的意識，勇于探究的精神，勤于實踐的習(xí)慣，培養(yǎng)收集有效信息，解決綜合問題的能力。探究實驗教學(xué)不是孤立的、靜態(tài)的，也不是立竿見影的。不能僅記住要領(lǐng)、學(xué)會操作就萬事大吉了。探究實驗教學(xué)要與其它日常化學(xué)教學(xué)活動相結(jié)合，伴隨化學(xué)學(xué)習(xí)的始終。

探究實驗教學(xué)不同于單純的課題研究，其著眼點不在于讓學(xué)生解決多少實際問題，出多少研究成果，而在于讓學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題，熟悉研究過程，了解研究方法，培養(yǎng)研究意識。通過長期的探究實驗教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成平等的態(tài)度、批判的意識、獨立的精神，以及良好的合作能力和實踐習(xí)慣。探究實驗教學(xué)更不能僅局限于課外小課題研究，而應(yīng)該向?qū)W習(xí)的各個空間延伸。讓探究實驗教學(xué)成為一種常態(tài)的化學(xué)教學(xué)方法，而不是僅在觀摩課上才得以展示；讓探究學(xué)習(xí)逐步成為學(xué)生的一種常態(tài)學(xué)習(xí)方法，而不是特例。這樣堅持做下來，常態(tài)的方法成為習(xí)慣，良好的習(xí)慣化作意識，積極的意識形成品質(zhì)，優(yōu)秀的品質(zhì)健全人格，此所謂實施探究實驗教學(xué)的根本宗旨。

二、當(dāng)前實驗教學(xué)的現(xiàn)狀和弊端

當(dāng)前仍然有部分學(xué)?；蚪處熂惫?，盲目追求教學(xué)進(jìn)度，忽視學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；盲目追求“立竿見影”的教學(xué)效果，只關(guān)注學(xué)業(yè)成績。以實驗錄像或枯燥講解代替學(xué)生實驗，演示實驗成了化學(xué)課堂的“調(diào)味劑”，教師是被動的“表演者”，學(xué)生是無奈的“看客”，這種現(xiàn)象普遍存在?；瘜W(xué)實驗則成為“公開課”的表演形式，“探究”流于形式、口號，未落到實處。

在傳統(tǒng)教學(xué)中一般是將學(xué)生實驗安排在新課內(nèi)容授完之后進(jìn)行，基本上是驗證性實驗。學(xué)生在實驗時，已經(jīng)知道了實驗結(jié)果，實驗興趣不濃，也不去思考，更談不上探究，只是驗證一下實驗結(jié)果是否和老師講的一致。而邊講邊實驗的教學(xué)方式雖然加強了學(xué)生的體驗與探究，但實驗室安排以及教學(xué)秩序的維持使其在實際操作中有很大局限性。由于課堂教學(xué)時間有限，學(xué)生們探究實驗的時間、空間有限，來不及對實驗的現(xiàn)象和過程進(jìn)行深入的思考，這樣的課程教學(xué)缺乏開放性、發(fā)散性，更缺乏學(xué)生個性化的需求，削弱了體驗探究的價值，沒有充分體現(xiàn)探究的本質(zhì)。

三、以實驗探究為先導(dǎo)的教學(xué)模式的實踐

1.課前實驗，將探究機會和思考空間留給學(xué)生

針對新課程設(shè)計要求和教學(xué)實際情況，為保證學(xué)生在實驗中有充分的探究機會和思考空間，主動實踐、思考、發(fā)現(xiàn)。我們探索改變化學(xué)實驗的安排體系，主要采取了兩條措施：(1)把課本中的演示實驗和探究實驗盡可能地安排為學(xué)生的分組實驗；(2)所有的實驗盡可能在新授課之前完成。

案例一：探究海帶中含有碘元素

該實驗的主要步驟有：①將海帶燒成灰；②將海帶灰浸入水中，充分?jǐn)嚢?，加熱煮沸五分鐘，冷卻后過濾；③往濾液中加入四氯化碳，振蕩萃取，觀察四氯化碳層的顏色變化。該實驗所需的時間較長，如果以邊講邊實驗的方式進(jìn)行探究式教學(xué)，不可能在一個課時內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)。在南京市教研室組織的示范課上，開課老師為節(jié)約時間，由幾個學(xué)生在課前進(jìn)行了海帶灰的制備，課堂上只要求學(xué)生完成其余步驟，從而提高了課堂效率。

我們認(rèn)為，表面看海帶的灼燒不是檢驗海帶中含有碘元素的關(guān)鍵步驟，實際上它是檢驗實驗的第一步，只有讓全體學(xué)生參與這一步的實驗，才是一個完整的探究實驗。第一步的操作雖然費時較長，但也給學(xué)生留下了充分的探究時間和空間。為充分發(fā)揮這個探究實驗的功效，我們讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)實驗步驟，并要求學(xué)生思考各種檢驗碘的方法。讓學(xué)生在未知結(jié)果的情況下進(jìn)行新知識探究實驗。分組實驗時，學(xué)生在制海帶灰時花了不少時間，費了不少勁，當(dāng)他們用自己想出的方法檢驗出碘時異常興奮，實驗后的成就感十分強烈。實驗中學(xué)生的細(xì)致觀察同時也引發(fā)了他們的問題意識：“海帶為什么不能用水洗，而用酒精潤洗？”、“海帶灼燒中產(chǎn)生的白煙是什么成分？白煙對人有害嗎？海帶灼燒后產(chǎn)生的灰的成分是什么？”等。碘的檢驗中氧化劑的選擇、酸的作用與選擇等問題更是引起了很多學(xué)生的興趣。

該實驗由于給學(xué)生充分的探究機會和思考空間，較好地激發(fā)了學(xué)生的求知欲望、好奇心和問題意識。

案例二：探討原電池的構(gòu)成條件

我們在課前做個簡單的鋪墊，把Cu-Zn-H2SO4原電池和水果音樂賀卡演示給學(xué)生看。讓學(xué)生經(jīng)過預(yù)習(xí)后到實驗室進(jìn)行一節(jié)課的探究實驗，實驗室里準(zhǔn)備了多種實驗用品：稀硫酸、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液等，電極材料有碳棒、各種金屬，學(xué)生還自帶了各種水果。實驗過程自主、開放，讓學(xué)生充分發(fā)揮自已的想象力進(jìn)行實驗設(shè)計和驗證。學(xué)生們經(jīng)過充分的實驗和觀察，自己總結(jié)出了很多重要的結(jié)論。如：影響構(gòu)成電池的電流強度的因素有：金屬活動性的差異、電極間距離、電極插入的深淺、不同的水果汁(電解質(zhì))等；還有學(xué)生發(fā)現(xiàn)了異常現(xiàn)象：將電極插入乙醇中也測出了導(dǎo)電性？兩個鎂條為電極時也測出了電流？參加過競賽輔導(dǎo)的學(xué)生還自制了鹽橋，引起了其他學(xué)生的興趣。

實踐證明，將探究實驗安排在新課之前，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃犹骄?，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望和好奇心，他們向老師提問勤了，同學(xué)間的討論熱烈了，學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣變濃了?；瘜W(xué)實驗只有在學(xué)生自己動手操作下才能發(fā)揮其更大的作用，只有在不知道其結(jié)果的情況下，才能充分激發(fā)學(xué)生的探究意識和思維活動。通過改變實驗安排體系，將實驗安排在新課之前，會給學(xué)生留有充分的探究機會和思考空間。

2.改變實驗報告的書寫形式，體現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)

學(xué)生做中和熱測定的實驗，我們讓學(xué)生在白紙上寫實驗報告，結(jié)果全班能夠合格的不到五分之一，表現(xiàn)在實驗報告的基本格式不清楚、對實驗原理分析不到位、對定量實驗中十分關(guān)鍵的實驗數(shù)據(jù)的記錄和數(shù)據(jù)處理以及誤差分析沒有明確的意識，有的不進(jìn)行數(shù)據(jù)計算，有的不知道怎么進(jìn)行誤差分析，更不清楚如何進(jìn)行實驗總結(jié)。這件事給我們觸動很大，實驗報告是科學(xué)研究的重要組成部分，掌握書寫實驗報告的基本方法是必備的素質(zhì)，如果高中生連實驗報告都寫不好，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)就存在很大的問題。反思寫不好實驗報告的根源：首先是學(xué)生對實驗不重視，缺乏對實驗的思考，必然會造成對實驗方方面面的理解不到位，實驗報告也就寫不好；其次以往學(xué)生都是用實驗冊填寫實驗報告，一般是機械的填空，不需要多想應(yīng)該寫些什么，改成用白紙寫，當(dāng)然會造成束手無策，不知如何下筆，是訓(xùn)練不到位。

受到這件事的啟示，我們對化學(xué)實驗報告的書寫進(jìn)行了改革。讓學(xué)生統(tǒng)一用16K白紙獨立設(shè)計實驗報告。對每次實驗報告怎么寫，老師除了交待一下基本的要素和要求外，報告的格式、實驗記錄、實驗分析，由學(xué)生自主發(fā)揮。

開始時，多數(shù)學(xué)生的實驗報告問題很多，我們就及時評講，展示寫得好的實驗報告，引導(dǎo)學(xué)生注意實驗報告的格式化、規(guī)范化和科學(xué)性。經(jīng)過一段時間的實踐，學(xué)生們基本掌握了實驗報告的書寫方法，寫出來的報告也各有特點，有的詳細(xì)，有的簡潔，有的注重格式，有的注重內(nèi)容，有的著重談感受，有的著重寫結(jié)論。如有學(xué)生在做了鋁加熱的實驗后寫道：“我知道了原來氧化膜是這么一回事”。還有學(xué)生這樣寫：“今天的實驗由于我們很好的配合，做的既快又好，十分成功”。字里行間流露出實驗中的真情實感。又如：有關(guān)鈉的實驗問題，學(xué)生們問道：鈉燃燒生成過氧化鈉，是不是說明過氧化鈉比氧化鈉穩(wěn)定？鈉燃燒后的產(chǎn)物中為什么有黑色物質(zhì)？鈉和硫酸銅溶液反應(yīng)為什么比與水反應(yīng)劇烈？鈉的熔點是多少？他們的提問中，把熔點與熔化現(xiàn)象聯(lián)系了起來，說明他們對鈉的有關(guān)實驗在進(jìn)行深層的思考。

改變實驗報告的書寫方式，不僅僅是一種形式的變化，它的本質(zhì)是強調(diào)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、給學(xué)生自主研究創(chuàng)造了機會。學(xué)生在完成實驗報告的過程中，對實驗的理解能力，書面表達(dá)能力等都有了較大的提高，也發(fā)展了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和個性，學(xué)生通過實驗報告向老師和同學(xué)表達(dá)自己對實驗問題的理解和看法，提出自己的獨到見解，這種變化是格式化的實驗報告無法達(dá)到的。

3.開設(shè)實驗研討課，集中解決學(xué)生提出的問題

從學(xué)生需求來看，通過預(yù)習(xí)、作預(yù)習(xí)實驗報告、實驗、作實驗報告和提出反思，學(xué)生對整個知識框架已經(jīng)有了一定程度的理解，并對有疑問的地方提出了自己的反思。但教學(xué)僅僅停留在這個層面上是不夠的，必須在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的升華，突出對知識的理解和應(yīng)用。所以從教學(xué)安排上，首先點評學(xué)生實驗報告，與學(xué)生一起回顧實驗內(nèi)容，讓學(xué)生簡述實驗中得出的基本結(jié)論，同時整理知識要點。然后重點通過對學(xué)生實驗反思的討論，配合教師補充實驗，在解釋中突出對所得結(jié)論的運用，培養(yǎng)學(xué)生多角度分析問題的能力。

案例三：乙酸乙酯制備的實驗問題研討課

(1)需要教師重點講解的問題。如：乙酸與乙醇反應(yīng)的原理、濃硫酸的作用、飽和碳酸鈉溶液的作用、試劑的添加順序和用量？為什么要緩慢加熱？如何做好這個操作？

(2)對實驗的反?，F(xiàn)象進(jìn)行重點分析、討論。如：為什么加熱的試管中顏色加深？變棕黃色？變黑？為什么幾乎聞不到香味？

(3)進(jìn)行進(jìn)一步的實驗探究。如：此反應(yīng)是可逆的，該裝置原料利用率又不高，如何改進(jìn)裝置提高產(chǎn)率？這個反應(yīng)的適宜溫度是多少？

(4)指導(dǎo)學(xué)生通過課外閱讀、自學(xué)、查找資料解決問題。生成的果香味的酯與水果產(chǎn)生香味的物質(zhì)有關(guān)嗎？工業(yè)上是怎樣制取乙酸乙酯的？酯有什么用途嗎？

(5)個性化的問題個別指導(dǎo)。這也成為老師與學(xué)生交流的契機。

學(xué)習(xí)中的問題如果學(xué)生能思考在課前，老師的講解必然能發(fā)揮最大的效益。在新授課前作探究實驗會引發(fā)學(xué)生很多的思考，他們提出的許多問題正是教師要在新授課中講的問題。所不同的是，學(xué)生聽老師講解己提出的問題時，其興趣和專注力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由老師對學(xué)生提出相同的問題。教師在對學(xué)生提出的問題進(jìn)行分類歸納中，對學(xué)生想知道什么，對那些問題的理解比較困難等更加明確，教學(xué)時也自然會站在學(xué)生的角度上，把教學(xué)要求和解決學(xué)生的需求結(jié)合起來，從而幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系。由此教和學(xué)的面貌都發(fā)生了變化，不僅課堂效率提高了，課后反饋的效果也很好。這也給老師提出了更高的要求，雖然有些問題課堂上不一定講，但作為老師有必要弄清楚。有的問題如果不翻大學(xué)教材，上網(wǎng)搜索資料，很難解釋清楚，查閱資料時還會發(fā)現(xiàn)自己對某些問題的認(rèn)識上有偏差。有的學(xué)生在老師上課講某個問題時會突發(fā)奇想，立即發(fā)問，這就激勵老師不斷的學(xué)習(xí)，不斷擴(kuò)大知識面。因此，探究實驗教學(xué)方式的改變，獲益的不僅是學(xué)生，教師也從中提高了自己的業(yè)務(wù)能力。

四、實施以實驗為先導(dǎo)的教學(xué)模式的一些體會

1.課前實驗給了學(xué)生充分的體驗、探究、思考空間，學(xué)生實驗報告的記錄和反思中充分反映了這一點。教學(xué)形式新穎，將學(xué)生所做實驗以圖片形式展示討論，能吸引學(xué)生回味實驗情境，積極參與課堂討論。從實驗引導(dǎo)到課堂討論，充分體現(xiàn)了老師與同學(xué)之間的互動，營造了更廣闊的思維空間。

2.在實驗的基礎(chǔ)上，課堂上通過對實驗的反思，引導(dǎo)學(xué)生對于自己先前所做的實驗進(jìn)行總結(jié)，水到渠成、順理成章，在總結(jié)的基礎(chǔ)上通過進(jìn)一步探究，潛移默化中讓學(xué)生感悟了如何控制變量、如何抓住主要矛盾等科學(xué)思想方法。在宏觀討論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從微觀的角度分析實驗中的本質(zhì)原因，使知識點由感性認(rèn)識上升到理論層次，有效的提高了學(xué)生的思維能力。

3.教學(xué)中不回避學(xué)生提出的難點、疑點，而是將問題深刻分析，得當(dāng)拓展。在此過程中教師的課堂駕馭能力和嚴(yán)謹(jǐn)求實的教風(fēng)得到較大的提升。

五、新課標(biāo)下實施以實驗為先導(dǎo)的教學(xué)模式的作用及創(chuàng)新價值

1.創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程

在教學(xué)中教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的實際情況，設(shè)置探究性的問題，由此開展實驗探究活動。設(shè)置的問題有針對性，并有一定的難度，而且是通過學(xué)生的努力可以解決。

2.充分調(diào)動了學(xué)生實驗探究的積極性

在教學(xué)中教師為學(xué)生的實驗提供一些必要的資源，讓他們通過動腦、動口、動手等實踐活動解決問題、獲得知識，更深刻地體驗到學(xué)習(xí)、探究、創(chuàng)造的樂趣，提高他們的主體意識、創(chuàng)新精神和實踐能力。

3.營造了民主、寬松的學(xué)習(xí)氛圍

在探究過程中，學(xué)生充分表達(dá)了自己的觀點、展示自己的方案，提出問題、相互討論。教師對學(xué)生在探究過程中出現(xiàn)的失敗(如實驗方案的缺陷、操作上的失誤、結(jié)論的片面等)，首先肯定其正確的部分和積極探究的過程，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生深入思考、相互交流、尋找不足或分析問題產(chǎn)生的原因，再進(jìn)行探究，進(jìn)而取得成功。

1008-0546（2011）01-0005-03

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.01.003