李漢

摘要：探究性實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了新課程的教學(xué)理念，實(shí)驗(yàn)和探究不僅是理科教學(xué)的重要內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，也是理科教學(xué)最基本的課程目標(biāo)。探究教學(xué)的形式是多種多樣的，根據(jù)學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn)，開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有重要的潛在價(jià)值和創(chuàng)新意義。本文簡(jiǎn)述了開(kāi)展化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性和可行性，以及探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：探究性實(shí)驗(yàn);教學(xué)模式;教學(xué)設(shè)計(jì)

一、探究式教學(xué)的理論依據(jù)

探究式課堂教學(xué)，應(yīng)以學(xué)生為主體，以學(xué)科知識(shí)為載體，構(gòu)建一種適合學(xué)生探究的學(xué)習(xí)環(huán)境。在教師創(chuàng)設(shè)的探究性學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過(guò)學(xué)生積極、主動(dòng)地“動(dòng)腦”和“動(dòng)手”探究，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)收集和處理信息，發(fā)展學(xué)生問(wèn)題解決意識(shí)和能力，最終使學(xué)生學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)幾十年的研究和改進(jìn)，在廣泛吸收各種學(xué)習(xí)和教學(xué)模式優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，探究教學(xué)模式不斷發(fā)展和完善。如今，探究教學(xué)已經(jīng)受到各國(guó)教育者的重視，被廣泛稱為“科學(xué)教育的中心環(huán)節(jié)”，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都在教育目標(biāo)中體現(xiàn)出了對(duì)探究的重視。

探究教學(xué)作為現(xiàn)代教學(xué)的一種模式，是一種積極的學(xué)習(xí)過(guò)程，它具有諸多傳統(tǒng)教學(xué)模式所不具備的特征。其特點(diǎn)在于學(xué)生在教師有目的、有計(jì)劃的引導(dǎo)下，可以積極參與課堂活動(dòng)，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。與“一講到底”的教學(xué)方式相比，這種探究式教學(xué)在激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力等方面均有優(yōu)勢(shì)。在側(cè)重點(diǎn)上，探究式教學(xué)與注入式教學(xué)亦有不同，探究式教學(xué)注重科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程，而注入式教學(xué)注重的卻是大量地灌輸權(quán)威性的事實(shí)。

二、開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性和可行性

隨著素質(zhì)教育的整體推進(jìn)，近年，我省化學(xué)教學(xué)改革積累了不少成功經(jīng)驗(yàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)的理論和實(shí)踐研究有了較大的進(jìn)展，例如：教師開(kāi)始重視培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，開(kāi)始注重實(shí)驗(yàn)功能的拓展和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的趣味化、生活化等等。但就總體的有效實(shí)施和落實(shí)情況而論，化學(xué)教學(xué)中重教輕學(xué)，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí);效率低、能力差的問(wèn)題仍沒(méi)有得到根本解決，教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用脫節(jié)的現(xiàn)象還比較嚴(yán)重。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法比較重視實(shí)驗(yàn)的規(guī)范化和形式化且驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏多。學(xué)生做這種“照方抓藥”式的實(shí)驗(yàn)固然能提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度和對(duì)所接受權(quán)威結(jié)論的再次感知。但在一定程度上忽視了學(xué)生的主動(dòng)性，制約了對(duì)學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。而實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，其功能不僅體現(xiàn)在獲得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更重要的是使學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的探索過(guò)程。只有親身經(jīng)歷了這樣的過(guò)程，學(xué)生才能對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有較為深刻的理解，形成科學(xué)的態(tài)度、情感和價(jià)值觀，培養(yǎng)濃厚的興趣。因此，在中學(xué)化學(xué)中開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有其必要性。

三、探究式教學(xué)的一般模式

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一般運(yùn)用了以下教學(xué)模式：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景——提出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案——實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案——得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論——合作交流。

四、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)——課堂實(shí)踐

學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)基本操作及簡(jiǎn)單的儀器使用有了一定的了解后，教師可以適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從身邊的一些現(xiàn)象中去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、作出猜想，進(jìn)而獨(dú)立地設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，找出問(wèn)題的答案。在探究過(guò)程中學(xué)生遇到困難時(shí)，我們總是鼓勵(lì)他們采取一些可行的措施，如小組合作、師生合作的方式來(lái)化解困難。

如《質(zhì)量守恒定律》的教學(xué)設(shè)計(jì)，我是這樣設(shè)計(jì)教學(xué)片段的：

1.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：取暖時(shí)所用的煤和平時(shí)蠟燭的燃燒之后質(zhì)量變少，取一小斷鎂條在空氣中點(diǎn)燃之后質(zhì)量變大。再結(jié)合生活中的一些現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜測(cè)：你認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量總和與反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和是什么關(guān)系？

2.學(xué)生提出猜想

生A：我覺(jué)得反應(yīng)之后質(zhì)量應(yīng)該變大，根據(jù)前面學(xué)過(guò)的Mg+O2→MgO ;P+ O2→P2O5這兩個(gè)反應(yīng)就可算出是變大。

生B：我認(rèn)為變小，煤和蠟燭的燃燒之后生成爐渣和灰燼或氣體要比燃燒前煤和蠟燭的質(zhì)量要小。

生C：我覺(jué)得不會(huì)改變。從表面上看煤燃燒后質(zhì)量確實(shí)減少了，而我通過(guò)它燃燒的化學(xué)反應(yīng)C+O2→CO2中卻算出沒(méi)變。蠟燭燃燒后質(zhì)量確實(shí)減少了，情況與上述分析相似。因此我猜想化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量總和與反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和是不變的。

3.啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生

大家通過(guò)剛才的討論和交流，同學(xué)們產(chǎn)生了三種不同的猜想，那么究竟哪一個(gè)是正確的呢？它又隱含著怎樣的道理呢？現(xiàn)各小組可根據(jù)你們自己的猜想來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案或參考書上的實(shí)驗(yàn)方案。在探究過(guò)程中若有不能解決的問(wèn)題，可求助其他組的同學(xué)，也可問(wèn)老師。

4.學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。（教師此時(shí)巡視輔導(dǎo)幫助他們分析可能出現(xiàn)的一些新問(wèn)題）

學(xué)生設(shè)計(jì)的方案有很多，選出有代表性的有以下幾種。

學(xué)生方案①：取一小段蠟燭在一小塊木板上，把它們一起放在托盤天平上，調(diào)節(jié)托盤天平達(dá)到平衡。在托盤天平上點(diǎn)燃蠟燭，觀察托盤天平的平衡情況。

學(xué)生方案②：取一段鎂帶，在托盤天平上稱的質(zhì)量m1。用坩堝鉗夾持，在酒精燈上點(diǎn)燃，把燃燒后的白色粉末收集起來(lái)并在托盤天平上稱的質(zhì)量m2，比較反應(yīng)前后質(zhì)量的變化。

學(xué)生方案③：在小燒杯中加入20mL稀硫酸銅溶液，取一根砂去鐵銹的鐵釘，將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量，記錄所稱的質(zhì)量m1。將鐵釘浸到硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象，將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量，記錄所稱的質(zhì)量m2，比較反應(yīng)前后質(zhì)量的變化。

[說(shuō)明：其中方案①和方案②，學(xué)生從老師提出的問(wèn)題情境中受到啟發(fā)。方案③同學(xué)們參考了教材上的實(shí)驗(yàn)方案。由此可見(jiàn)，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的靈活性和創(chuàng)新性有待于提高。此時(shí)教師的引導(dǎo)和指導(dǎo)是很重要的。]

5.師生共同評(píng)價(jià)

學(xué)生對(duì)以上實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生了如下想法：

①蠟燭燃燒后質(zhì)量減少，是由于生成的氣體沒(méi)有被稱量所造成的”。

②鎂帶燃燒后質(zhì)量變大，是由于參加反應(yīng)的氧氣沒(méi)有被稱量所造成的”。

③鐵與硫酸銅的反應(yīng)質(zhì)量不變，因?yàn)榉磻?yīng)中既沒(méi)有氣體參加反應(yīng)，又沒(méi)有氣體生成”。

④“研究蠟燭燃燒反應(yīng)的質(zhì)量變化，應(yīng)將參加反應(yīng)的氧氣和生成的二氧化碳、水一起稱量”。

⑤“在密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量肯定不會(huì)發(fā)生變化”。

6.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)再探究

同學(xué)們?cè)诓杉{大家意見(jiàn)的基礎(chǔ)上重新修改實(shí)驗(yàn)方案后，再實(shí)驗(yàn)就看到了反應(yīng)前后天平是平衡的。

7.師生得出結(jié)論

通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究大家達(dá)成共識(shí)，最后總結(jié)得出：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。我們把這一規(guī)律稱為質(zhì)量守恒定律。

可見(jiàn)，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)在于把教師的講授轉(zhuǎn)化成了精心引導(dǎo)，把學(xué)生的被動(dòng)接受轉(zhuǎn)化成了主動(dòng)探究把學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)化成了發(fā)現(xiàn)認(rèn)識(shí)過(guò)程，促進(jìn)了學(xué)生的動(dòng)腦思維、動(dòng)口表達(dá)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和動(dòng)眼觀察。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要求學(xué)生十分重視課本知識(shí)的學(xué)習(xí)，還要求學(xué)生及時(shí)的、積極的、主動(dòng)的把所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問(wèn)題的能力，要求學(xué)生運(yùn)用發(fā)散思維、聯(lián)想思維、逆向思維對(duì)教師提出的課題根據(jù)已有的知識(shí)和技能，根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件制定不同的實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)方案進(jìn)行篩選、驗(yàn)證，最終得出結(jié)論。

五、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會(huì)

在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生自主的活動(dòng)多了，教師的活動(dòng)看似少了，實(shí)際上要將探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展好，教師需要做的準(zhǔn)備比以前更多了。在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師最大的任務(wù)不再是研究教材，而是要不斷地研究學(xué)生，注意依據(jù)學(xué)生的需求設(shè)計(jì)和不斷調(diào)節(jié)教學(xué)過(guò)程，注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和探究能力的培養(yǎng)。教師要努力挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中富有啟發(fā)性、探究性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為探究性學(xué)習(xí)的途徑，變“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”為“探究性實(shí)驗(yàn)”，恢復(fù)化學(xué)探究性的本來(lái)面貌。要注意從生產(chǎn)、生活實(shí)際挖掘素材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，因?yàn)閬?lái)源于生產(chǎn)、生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn)探究性強(qiáng)，能極大程度的調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的主動(dòng)性，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生形成探究性學(xué)習(xí)的重要方式之一，為培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力提供了條件。所以，應(yīng)該提倡利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。

愛(ài)因斯坦說(shuō)：“興趣是最好的老師”。自從化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)開(kāi)展以來(lái)，學(xué)生學(xué)習(xí)的情緒很高漲。其原因就是充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性：探究性學(xué)習(xí)使學(xué)生由被動(dòng)接受而轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，從而形成通過(guò)自己的主動(dòng)探究獲取知識(shí)的學(xué)習(xí)方式。形成“我要學(xué)”的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

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陸豐市甲東中學(xué)