摘 要： 驗證性實驗教學過程缺少探究性的問題引起了人們對驗證性實驗價值的懷疑。然而驗證性實驗作為一種重要的實驗形式，無論在科學研究中還是科學教育中都是不可缺少的，其作用也是任何其他類型的實驗所無法替代的。本文旨在挖掘驗證性實驗的探究魅力。
　　關鍵詞： 驗證性實驗 教學現(xiàn)狀 創(chuàng)設探究情境
　　
　　課程專家葉瀾說：“把課堂還給學生，讓課堂充滿生命的活力；把創(chuàng)造還給教師，讓教育成為充滿智慧的事業(yè)?！比吮局髁x心理學家羅杰斯認為，一個人必須心理自由才能成為真正的自己，才可以完全自由思想和感覺，才能使創(chuàng)設探究情境創(chuàng)造力得以發(fā)展。所以在驗證性實驗的教學過程中，教師要淡化駕馭意識，將功能體現(xiàn)在創(chuàng)造條件、恰當引導上。將學習的主動權交給學生，善于激發(fā)和調(diào)動學生學習的積極性，保證學生有自主學習的時間和空間。如此則思維處于同頻共振狀態(tài)的學生，就可以想平時所不能想，說平時所不能說，做平時所不能做，創(chuàng)平時所不能創(chuàng)，才能充分展示出驗證性實驗的探究魅力。
　　一、對驗證性實驗教學現(xiàn)狀的正確認識，客觀對待驗證性實驗
　　化學學科的重要特征是以實驗為基礎，對全面落實和提高學生的科學素養(yǎng)，激發(fā)學生學習化學的興趣，促進學生理解和掌握化學知識和技能，啟迪學生的科學思維，訓練學生的科學方法，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和價值觀，化學實驗有著非常重要的作用。第七屆國際化學教育會議的課程專家討論會指出，各種課程改革中涌現(xiàn)的最恒定的趨向是“走向實驗”，“我聽見而我忘記，我看見而我記得，我親手做而我理解”的格言經(jīng)常被用來說明實驗的重要性。雖然現(xiàn)行的化學教材已經(jīng)考慮了探究性實驗，但仍有不少實驗偏向于驗證性實驗，做實驗照方抓藥。如何在化學課堂中實施新課標理念，是目前困擾廣大教師的問題。
　　從理論上講，驗證性實驗和探究性實驗在化學教學中都有各自的作用，不存在誰代替誰的問題。若一味地因為驗證性實驗“結論”在前，“實驗”在后，過于強調(diào)它對結論的驗證，而不去體會過程中學生的感受，就加以“排斥”的話，那就曲解了驗證性實驗的功能。至于“告知了學生詳細的實驗步驟”、“學生已預見了結論”等問題，這并不在于驗證性實驗本身，而是實驗設計和實施中人為因素所造成的。這也是我們在做驗證性實驗時所要極力避免的。
　　二、對改進驗證性實驗教學的思考，強化驗證性實驗的功能
　　教育工作者對驗證性實驗教學有諸多不滿，原因既是對驗證性實驗的價值缺少應有的認識，更是對驗證性實驗教學缺乏應有的重視，同時還含有對驗證性實驗存一定的偏見。殊不知，“科學的本質是通過觀察驗證獲得的”，科學教育應當運用驗證性實驗強化學生的實證意識。如何加強和改進驗證性實驗教學呢？
　　1.蘊涵探索性。驗證性與探索性本來就是密切聯(lián)系的，探索的過程離不開驗證，驗證的過程也充滿了探索。其實，實驗過程是否具有探索性，并不簡單地取決于實驗的類型，現(xiàn)實教學中探索性實驗缺少探索性的情況也并不鮮見。因而，我們所面臨的主要問題不應是“如何改驗證性實驗為探索性實驗”，而是“怎樣使驗證性實驗更多地蘊涵探索性”。探索是學生能動地求索未知的過程，甕中捉鱉不具有探索性，輕車熟路也缺少探索性，一覽無遺更談不上有探索性。只有那些過程與結果都具有一定未知性、不確定性及適當?shù)囊呻y性的驗證過程才有可能蘊涵探索性。因此教育工作者要有效地把學生引入“問題情境”之中，進而引797899b38d856c3ce870b8aec264d6a2導和激勵學生進行積極主動的探索。
　　2.貫穿開放性。在驗證性實驗的教學中，要努力將開放性貫穿實驗過程的始終，實驗的設計與安排應著眼于為學生營造可以自由馳騁的空間，便于學生在實驗過程中能夠自由充分地展開想象的翅膀，進而有效地實現(xiàn)對各種“陳規(guī)”及“俗套”的超越和突破。在實驗過程中對學生要多一些信任，少一點擔心；多一些“放任”，少一點限制；多一些求異，少一點趨同。在實驗中要給學生充分的自由度，以促進學生主觀能動性的充分發(fā)揮。要讓學生舍棄以往用于“抓藥”的“藥方”和“索驥”的“地圖”，提倡學生不帶實驗報告冊進實驗室，進而支持和鼓勵學生圍繞“實驗課題”選擇不同的實驗方案、實驗器材、操作方法，以及分析論證與評價方法。
　　3.融入設計性。傳統(tǒng)的實驗無論是驗證性實驗還是探索性實驗對實驗設計這一重要環(huán)節(jié)都缺乏應有的重視，在大力倡導科學探究的今天，既然實驗設計已成為探索性實驗的基本組成部分，那理所當然地也應將其融入驗證性實驗的步驟之中。而且從操作層面看，與探索性實驗相比，驗證性實驗的設計則更為容易、可行，因而這不應當成問題。但是在對一些經(jīng)驗規(guī)律進行驗證性實驗的設計時，要考慮到實驗驗證的內(nèi)容應有別于在得出經(jīng)驗規(guī)律時已考察、研究過的情況，進一步地說應超出得出經(jīng)驗規(guī)律時所依據(jù)的經(jīng)驗事實的范圍和實驗條件。這既是出于對提高驗證性實驗所提供的證據(jù)價值的考慮，同時又有助于增強實驗的探索性。
　　4.滲透假設性。教學中的經(jīng)驗規(guī)律的來源一般有兩條途徑：其一是根據(jù)學生在生活經(jīng)歷或探索性實驗中所獲取的經(jīng)驗事實進行歸納概括得出；其二是利用已知的科學經(jīng)驗規(guī)律進行理論演繹得出。無論從何種途徑得出的經(jīng)驗規(guī)律在未經(jīng)證實之前，都只能將其作為尚待進一步驗證的科學假說來對待，唯有如此，才有進一步驗證的必要。未能將待驗證的經(jīng)驗規(guī)律明確作為科學假說對待，這確實是傳統(tǒng)驗證性實驗教學的一根“軟肋”。而且驗證性實驗的安排往往是在教學中所得出的經(jīng)驗規(guī)律已被視為一條普遍正確的科學定律的基礎上進行的，學生已用此進行解題，教科書上也會用理論規(guī)律對此加以解釋論證，有時甚至還指出這一經(jīng)驗規(guī)律已被大量實驗所證實，從而使得學生在未做驗證實驗之前就已經(jīng)不知不覺、有意無意地把該經(jīng)驗規(guī)律當成了一條毋庸置疑的科學定律了。當然在此基礎上進行的驗證性實驗他們便不是感到必需而是感到可有可無了。對一件不是發(fā)自內(nèi)心需要的事他們怎么還會去積極主動地探索呢？為此，我們需要借鑒探索性實驗的做法，在實驗過程中滲透假設性，讓學生能在未做實驗之前將經(jīng)驗規(guī)律明確作為假設對待，同時要結合教學進度考慮適當增加實驗的提前量，而且在驗證性實驗中亦要注意避免一味證實的現(xiàn)象，要適當創(chuàng)造條件讓學生嘗試“證偽”。這不僅可使學生切實地體會到個人對客觀規(guī)律認識的可錯性、局限性，以及實驗驗證的必要性，而且將促使學生進一步深入探索和理解科學經(jīng)驗規(guī)律。
　　5.“嘗試”預測性。科學預測在科學理論形成中的作用是極其巨大的，尤其在元素化合物的性質中得到了充分體現(xiàn)。在驗證性實驗教學中，要努力提供機會讓學生嘗試科學預測。當然，教學過程中的預測是相對于學生的未知而言的，凡是學生依據(jù)所研究的經(jīng)驗規(guī)律通過演繹推理而作出的關于某種未知自然現(xiàn)象的理論預言對他們來說便是一種科學預言，而檢驗這種預言的實驗便是教學意義上的預言性驗證實驗。對這些經(jīng)驗規(guī)律設置預言性驗證實驗，將不僅為學生確認物理經(jīng)驗規(guī)律提供新穎有力的證據(jù)，而且能讓學生體會到科學理論在認識自然方面所表現(xiàn)出的巨大能動作用。
　　三、驗證性實驗的課堂設計案例
　　在教學《化學1（普通高中課程標準實驗教科書）》中的“氮肥的生產(chǎn)和使用”時，應有意識地突出新課標理念，發(fā)揮學生的主動性，活躍課堂教學氛圍，探索中學化學驗證性實驗的探究魅力。可以先活躍同學們的思維，然后再集中討論，最后進行總結，這樣不僅能驗證實驗涉及的知識點，而且能串聯(lián)相關的知識，使所學的知識系統(tǒng)化，也使學生靈活的思維能力得到培養(yǎng)。建議教師在教學過程中應充分發(fā)揮化學實驗的優(yōu)勢，設計化學探究實驗練習，這樣不僅能鞏固相關的化學知識和實驗技能，而且能培養(yǎng)學生的思維能力。實驗是一個全方位獲取知識的過程，不可能在黑板或草稿紙這樣的二維空間取得相同或相似的效果。學生在分組實驗過程中，會暴露很多問題，也會發(fā)現(xiàn)很多問題，這些問題的產(chǎn)生不都是我們能夠預測的，這些問題可以說是非常寶貴的教學資源，教師加以重視、整理和解決，一定會讓學生有意想不到的收獲。同樣，我們也會有意想不到的收獲。
　　
　　師：同學們，今天我們一起來解決幾個問題。第一個問題是：我們都知道教材中要求分別取氯化銨和氫氧化鈣各一藥匙，放在紙片上，邊用玻璃棒迅速攪拌均勻邊注意聞是否有氣味產(chǎn)生，等會兒你們聞的時候要注意氣味會有什么變化，為什么。
　　生1：氯化銨和氫氧化鈣可以發(fā)生反應產(chǎn)生NH，應該有刺激性氣味。
　　生2：不對，剛開始時應該沒有多少氣味，隨后才有氣味產(chǎn)生，而且越來越濃。
　　生3：可是氯化銨和氫氧化鈣發(fā)生反應產(chǎn)生NH需要加熱呀！我們只是攪拌并沒有加熱呀！
　　生4：快速攪拌不就是摩擦嗎！摩擦生熱，應該相當于加熱。
　　師：很好！的確，迅速攪拌相當于快速摩擦，摩擦能夠生熱，產(chǎn)生熱量雖然少，但足以促使NHCl和Ca（OH）發(fā)生反應釋放出有刺激性氣味的氨氣。同學們在今后的學習過程當中也要注意，加熱并不都是指用酒精燈加熱才算是加熱，加熱的方式有很多種，像迅速攪拌利用摩擦產(chǎn)生的微熱也是加熱，還有利用熱水的水浴加熱也是加熱，用酒精燈加熱只是常規(guī)加熱的一種，我們要根據(jù)具體的實際情況來考慮、分析、進行選擇。另外，同學們也要注意混勻的目的是什么。把你們的想法寫在課本上（學生的情緒很高，躍躍欲試要做實驗）。
　　師：同學們先別急，再考慮一個問題，采用什么方法來防止尾氣的外逸？
　　生5：用稀酸液來吸收尾氣！
　　生6：對！先用稀酸把棉花潤濕，然后塞在出氣管的管口就可以了。
　　生7：太麻煩了！直接把導氣管插到盛有水的燒杯中不就得了。
　　生8：完了！那水肯定會順著導氣管進到大試管里，大試管不就炸裂了！
　　師：好！非常好！同學們的考慮比較全面，由于氨極易溶于水，1體積的水可以溶解700體積的氨，氨全都溶于水了，大試管內(nèi)幾乎接近真空，在大氣壓作用下，水會迅速進入熾熱的大試管，大試管急劇冷卻，必然引起炸裂。同學們的思路很好，都知道利用氨氣的堿性和極易溶于水的性質來防止氣體的外逸。那么，針對此次實驗是否有更好的方法？（學生們有些茫然）你們是否可以把氨的性質實驗2結合在一起呢？還有其他的方法嗎？
　　幾個學生趕緊看書，似有所悟，幾乎同時說：“老師！我們有新招了，趕緊得試一試?！保▽W生們摩拳擦掌，躍躍欲試）
　　師：同學們再想一想，在用氯化銨（NHCl）、硝酸銨（NHCl）和硫酸銨（（NH）SO）與氫氧化鈉（NaOH）溶液反應時，把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口處的最佳時間是什么時候？
　　生9：什么時候？先放和后放都一樣吧？沒有想過。
　　生10：那肯定不對，先放和后放的效果應該不一樣。
　　生11：應該是開始加熱時把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口處最好，因為產(chǎn)生的NH一點不浪費，全都與濕潤的紅色石蕊試紙反應了。
　　生12：嗯！對，后把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口處肯定效果不明顯，我估計如果把溶液加熱到沸騰后再放濕潤的紅色石蕊試紙是沒有現(xiàn)象的，看不到紅色石蕊試紙變藍。
　　師：很好！同學們分析得相當不錯，現(xiàn)在我們開始做實驗，操作的時候要注意觀察，到底會有什么現(xiàn)象發(fā)生，然后把看到的和想到的都寫在課本99頁的表格中，課后我們再加以討論、總結。
　　教學反思：利用教材中傳統(tǒng)的驗證性實驗，嘗試將傳授化學知識與培養(yǎng)探究性學習方法相結合，讓學生在實踐中學會認識世界，在探究中學會科學方法，在創(chuàng)新中鍛煉科學思維，在思索中養(yǎng)成良好的科學品質。通過教學，讓學生積極關注和參與當今社會中科學的研究問題，讓他們提出自己的看法和設想，增強他們的社會意識。
　　化學老師應充分發(fā)揮學科優(yōu)勢，利用驗證性實驗設計，充分挖掘其中的探究魅力，給學生創(chuàng)設求異思維的情境，提供發(fā)散思維的機會，創(chuàng)造逆向思維的環(huán)境，設定有序思維的空間，讓學生手腦并用，使學生靈活的思維能力得到進一步的培養(yǎng)和發(fā)展。因此對驗證性實驗創(chuàng)設探究情境是一種最直接的、良好的方式、方法，收效非常顯著，學生也非常歡迎，自然會樂于接受。
　　
　　參考文獻：
　　［1］化學1 普通高中課程標準實驗教科書.江蘇教育出版社，2007.
　?。?］《教師教學用書》全日制普通高級中學教科書（必修加選修）.人民教育出版社化學室，2007.
　?。?］中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學課程標準（實驗）.人民教育出版社，2003.