探究性學(xué)習(xí)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

1、探究性學(xué)習(xí)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用青州市陽河初級屮學(xué)馮永建問題產(chǎn)生的背景一、化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生獲得化學(xué)知 識、掌握實(shí)驗(yàn)技能，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊环N教學(xué)手段，它在初中化 學(xué)教學(xué)中始終占有十分重要的位置。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課改前以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，而 把探究性實(shí)驗(yàn)作為初中化學(xué)的基本教學(xué)要求，第一次在2001年的九年義務(wù)教育 全日制初級中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱（試用修訂版）中正式提出。大綱指出：教師應(yīng)“適當(dāng)引入一些探究性實(shí)驗(yàn)”，“應(yīng)逐步加強(qiáng)學(xué)生的探究性實(shí)驗(yàn)”，“適時地安 排一些學(xué)生自主探究的實(shí)驗(yàn)”，“探究性實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)踐活動能較好地體現(xiàn)學(xué)生 的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力” o等等這

2、些指導(dǎo)性的言語都在告訴我們探究性教學(xué)應(yīng)該 啟程了。二、面對新的教材和新的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是統(tǒng)一的 實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，對學(xué)生的個性發(fā)展不利，單一的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容又脫離社會 實(shí)際，已逐漸顯示出不足之處。為了增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、能動性和獨(dú)立性。 因此開展化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與研究，是化學(xué)教學(xué)走素質(zhì)教育之路的有效途徑。三、我校在實(shí)踐過程中，根據(jù)我校學(xué)生特點(diǎn)和學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備條件, 把新人教版教材上的50多個實(shí)驗(yàn)按分類可分為學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)、教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué) 生家庭小實(shí)驗(yàn)等，而其中有以學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)為主（上冊13個，下冊11個）。這 次我們共選擇了其中的19個進(jìn)行探究教學(xué)，但學(xué)生在

3、進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)時存在諸多 的問題，如：剛開始大多學(xué)生只習(xí)慣于思考老師向他們提出的問題，而不會主動 地去提出問題、發(fā)現(xiàn)問題或者敢于提出自己不同的見解和方案；當(dāng)老師給學(xué)生設(shè) 置了問題情景后，讓他們能獨(dú)立地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去解決問題時，學(xué)生多半會到教材中 找現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)方案，很少有學(xué)生能創(chuàng)造性地去設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案。而大家知道， 學(xué)生會提出問題，設(shè)計(jì)解決問題的方案恰恰是探究性實(shí)驗(yàn)最重要的兩個環(huán)節(jié)。隨 著新課程實(shí)施的不斷深入以及我校實(shí)驗(yàn)室條件的不斷改善，在汲取過去幾年新課 程實(shí)施中的經(jīng)驗(yàn)和不足，我?；瘜W(xué)教師確立“初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與 實(shí)踐”課題，旨在進(jìn)一步以學(xué)生為主體，促進(jìn)學(xué)生主體發(fā)展。同時也想為進(jìn)一步

4、 提高教師的專業(yè)成長搭建一個平臺。解決的手段探究性學(xué)習(xí)有以下幾個特征：探究性、開放性、實(shí)踐性、過程性。那么，在 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何體現(xiàn)這些特點(diǎn)呢？從教師角度講，教學(xué)過程中應(yīng)該創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)探究的情景和途徑，讓 學(xué)生通過主動地探索、發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)，學(xué)會對大量信息的收集、分析和處理，從而 增進(jìn)思維能力和創(chuàng)造能力，即探究性的學(xué)習(xí)。具體要做的工作是：一、將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)；二、拓展某些實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；三、開設(shè)一些開放性、綜合性實(shí)驗(yàn)；四、開設(shè)一些與生產(chǎn)和日常生活相聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)或調(diào)查研究。從學(xué)生角度講，在進(jìn)行科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)時，有以下幾個具體步驟：一、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)

5、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生多渠道獲取 信息的能力，能提高學(xué)生綜合處理問題的能力，能加深學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)、 化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)認(rèn)識中的地位的認(rèn)識，加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作的目的性的理解。 為了逐步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，教師一是要教給學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的有關(guān)知 識，主要有以下兩個內(nèi)容：（一）一個完整的實(shí)驗(yàn)方案所應(yīng)包含的內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)?zāi)?的；實(shí)驗(yàn)原理；實(shí)驗(yàn)用品及規(guī)格；實(shí)驗(yàn)裝置圖、實(shí)驗(yàn)步驟和操作方法；注意事項(xiàng); 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論記錄表。（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則：科學(xué)性原則；可行性原則；安 全性原則；簡約性原則。二是要有目的地、逐步地提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力和水 平，不可急于求成。先讓學(xué)生對課本里的學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和拓

6、展（此時學(xué)生在 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時還是以模仿為主），再讓學(xué)生做一些補(bǔ)充的課本里沒有的實(shí)驗(yàn)，最后 讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)去解決生產(chǎn)和生活中的一些實(shí)際問題。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，教師可 提供給學(xué)生一些必要的參考資料，學(xué)生也可從不同渠道獲取有關(guān)信息和參考其他 同學(xué)設(shè)計(jì)的方案，設(shè)計(jì)出自己認(rèn)為比較理想的方案。學(xué)生設(shè)計(jì)出的方案首先在同 學(xué)中交流互查，看看是否有明顯的缺陷，再由教師審核（主要是對實(shí)驗(yàn)的安全性 進(jìn)行審查），然后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行具體操作，在操作過程中學(xué)生再根據(jù)實(shí)際情況對 實(shí)驗(yàn)方案中不合理或不可行的地方進(jìn)行修正。比如說在設(shè)計(jì)“鐵生銹的影響因素” 的實(shí)驗(yàn)時，有的同學(xué)想將鐵釘浸在自來水中，放在敞口的小試管內(nèi)反應(yīng)，但經(jīng)同 學(xué)討論

7、后認(rèn)為此方案不夠嚴(yán)密而被否定了，因?yàn)樽詠硭幸呀?jīng)溶解了空氣，況且 在敞口的試管中會繼續(xù)溶解空氣。后來改用新制的蒸館水，并且用橡皮塞將試管 口密封。教師在指導(dǎo)和審查學(xué)生的設(shè)計(jì)方案時，要注意探究性學(xué)習(xí)的開放性特征，不 要輕易否決學(xué)生的設(shè)計(jì)方案，要鼓勵學(xué)生大膽地提出實(shí)驗(yàn)方案，即使是在對學(xué)生 提出的不全面、不完善甚至錯誤的實(shí)驗(yàn)方案，也要以表揚(yáng)鼓勵為主，充分肯定學(xué) 生在提出實(shí)驗(yàn)方案過程中的主動參與精神和創(chuàng)新意識。同時教師應(yīng)保護(hù)學(xué)生的好 奇心、探究欲和探究性行為，允許學(xué)生在保證安全的前提下按照自己的方案進(jìn)行 探究活動，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)受挫折的磨練，并自己去體會方案中有哪些不 足。比如說在設(shè)計(jì)“鑒別空氣

8、、氧氣、二氧化碳三瓶無色氣體時”，許多同學(xué)開 始都想到用“帶火星的木條”來鑒別，但有的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)“帶火星的木條” 在空氣中與二氧化碳中的現(xiàn)象沒有理論上那么好區(qū)分，于是改用“燃著的木條” 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使得現(xiàn)象更加明顯、便于區(qū)分。由此看出，在自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中， 學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力都得到了充分的提高。二、實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施過程是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最為重要的一個過程，這個過程既是檢驗(yàn) 學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的合理性、可行性的過程，又是鍛煉學(xué)生的操作能力和應(yīng)變 能力的過程，也是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度的重要過程。教師在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)給 學(xué)生一個寬松、民主、自由的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注重學(xué)生的

9、態(tài)度而不只 是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。要鼓勵學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中積極地動手動腦，不迷信書本、不迷信已 有結(jié)論、勇于尋根問底。讓學(xué)生去認(rèn)真體驗(yàn)科學(xué)家科學(xué)探究的過程和方法，獲得 科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施過程中，要注意以下幾點(diǎn): 一要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作；二要注意操作的規(guī)范性；三要認(rèn)真仔細(xì)地觀察 并實(shí)事求是地填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；四要認(rèn)真對待實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象; 五要有良好的團(tuán)結(jié)協(xié)助精神；六要有良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。由于實(shí)驗(yàn)方案是由學(xué)生自 己設(shè)計(jì)的，因而在實(shí)驗(yàn)過程中還會出現(xiàn)一些意料不到的事，如實(shí)驗(yàn)的不可操作性 或難操作性；某些現(xiàn)象的不可預(yù)見性等。如在做zn與fe的金屬活潑性比較的實(shí) 驗(yàn)時，

10、有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)fe和稀硫酸反應(yīng)的速率比zn要快，究竟是何原因？通過分 析和思考，學(xué)生們初步判斷是金屬的純度和與酸的接觸面積的大小不同導(dǎo)致的。 那么如何確定這個判斷呢？學(xué)生們經(jīng)過思考后決定采用純度和大小都相同的zn片 和fe片重做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)zn片表面產(chǎn)生氣泡的速率比fe片快，證實(shí)了 zn比 fe的金屬活潑性強(qiáng)。再如在測本地雨水的ph時，同是校園里的雨水不同學(xué)生測出 的結(jié)果大不一樣，經(jīng)詢問，有的學(xué)生是在露天接的雨水，有的是在屋檐下接的， 而有的居然是從積在水泥地上的雨水中取的樣！這些問題如不及時思考并重做實(shí) 驗(yàn)勢必會影響實(shí)驗(yàn)的效果。而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中如能及時思考并解決這些問題， 收獲就會比做出正

11、?，F(xiàn)象的同學(xué)還要多。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評價重點(diǎn)放在現(xiàn)象記錄是否全面；由現(xiàn)象得出的結(jié)論是否 合理；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理是否科學(xué)等。比如說在做cus04溶液與金屬鋅的反應(yīng)實(shí) 驗(yàn)時，不注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，錯誤的認(rèn)為反應(yīng)后的鋅粒表面一定還是銀白色的。 這些問題的出現(xiàn)都是由于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察時的不認(rèn)真和對現(xiàn)象分析的不嚴(yán)謹(jǐn)造成 的。由于實(shí)驗(yàn)方案的多樣性造成了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的多樣性，有的現(xiàn)象利用學(xué)生現(xiàn)有知 識即可解釋，但有的現(xiàn)象需要學(xué)生查閱資料互相探討才能解釋，這就提高了學(xué)生 獲取信息的能力，拓展了學(xué)生的知識面。四、實(shí)驗(yàn)方案的評價在每次實(shí)驗(yàn)后學(xué)生要對本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案重新作出評價，以便于更深刻地 理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，同時通過對不同實(shí)驗(yàn)方案的比較尋找出最佳的實(shí)驗(yàn)方案， 有利于在以后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中考慮得更為周到。實(shí)驗(yàn)方案的評價主要包括以下幾點(diǎn): 效果明顯；操作安全；裝置簡單；易操作、用量少；步驟少、時間短取得的成績一、在一定的程度上促進(jìn)了學(xué)生的主體發(fā)展通過學(xué)生在有限的時段的化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)主體發(fā)展 上得到了一定的提高。一是對實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的認(rèn)識更為深刻；二是實(shí)驗(yàn)?zāi)?力有很大提高，特別是利用實(shí)驗(yàn)處理實(shí)際問題的能力有了很大提高；三是對化學(xué) 實(shí)驗(yàn)的重要性和科學(xué)性有了更深刻的認(rèn)識；四是對化學(xué)學(xué)習(xí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣更 為濃