再反思化學(xué)“實(shí)驗(yàn)探究”的內(nèi)涵

1、再反思化學(xué)“實(shí)驗(yàn)探究”的內(nèi)涵摘要：本文從定量認(rèn)識(shí)化學(xué)變化這節(jié)課的三次授課過(guò)程以及課后教師們 對(duì)課的評(píng)價(jià)，反映出教師們?cè)诓煌碾A段對(duì)新課程理念的理解，從而進(jìn)一步 揭示了 “實(shí)驗(yàn)探究”的內(nèi)涵。關(guān)鍵詞：新課程理念 實(shí)驗(yàn)探究 交流青年教師基本功大比武初賽已告罄，我校參賽的青年教師也順利地進(jìn)入了決賽行列?？?這次參賽的課題定量認(rèn)識(shí)化學(xué)變化以及賽課中的一幕幕卻始終縈繞在我的心頭揮z不去, 我們的課能否上得更好一些呢？我打開評(píng)課筆記，把有關(guān)這節(jié)課的所有信息又重新理了一 遍，發(fā)現(xiàn)在每次試講后我們反復(fù)添加的或舍去的i些環(huán)節(jié)，都還有值得推敲的價(jià)值。我們這一課的重頭戲是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后總質(zhì)量是否

2、改變，亮點(diǎn) 也在于此，所以在這部分我們進(jìn)行了無(wú)數(shù)次的推敲和增刪：第一次試講：授課教師單刀肓入：人家知道，水變成冰是物理變化，變化前麻質(zhì)量不變。那么物質(zhì)發(fā) 生化學(xué)變化前后質(zhì)量改變嗎？接下去，老師就訃學(xué)住用托盤天平稱量蠟燭燃燒前后質(zhì)量是否 改變。結(jié)果是所有實(shí)驗(yàn)小組現(xiàn)象完全一致，而且原因似乎大家都了解：是因?yàn)橄灎T和氧氣反 應(yīng)后產(chǎn)生的二氧化碳和水蒸氣逸散到空氣中而導(dǎo)致質(zhì)量減小。然后老師提出問(wèn)題：怎樣才能 使蠟燭燃燒前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變呢？讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并將實(shí)驗(yàn)裝置畫在紙上,再送上 展示臺(tái)說(shuō)明白己的意圖。學(xué)生的設(shè)計(jì)如圖1:接下去，實(shí)驗(yàn)小組按照自己設(shè)計(jì)的思路分別再次做了此實(shí)驗(yàn)，事實(shí)證明反應(yīng)詢后質(zhì)量守恒

3、。 然后老師帶領(lǐng)學(xué)生就此得出了質(zhì)量守恒定律: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。并從微觀的角度解釋了質(zhì)量守恒的原因。課后，授課教師對(duì)白己上的這節(jié)課感到不滿意。覺得課堂氣氛比較沉悶單調(diào)，學(xué)生學(xué)得被動(dòng)。雖然在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)教師一再?gòu)?qiáng)調(diào)大家要互相交流，可就是活躍不起來(lái)。用什么方法才 能真正調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性呢？課后評(píng)議時(shí)，教研組的教師們一致認(rèn)為，這節(jié)課z所以顯 得沉悶，是因?yàn)閷W(xué)生的一切實(shí)驗(yàn)過(guò)程都是在教師的統(tǒng)一調(diào)配下進(jìn)行的，沒有調(diào)動(dòng)起學(xué)生的熱 情。這節(jié)課之所以顯得單調(diào)，是因?yàn)檫@節(jié)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容太單一，而且是顯而易見的，無(wú)須大 家興師動(dòng)眾來(lái)探究。學(xué)牛從燃燒后蠟燭變短就可以得出結(jié)

4、論了，所以激發(fā)不起學(xué)生的探究欲 望。并門大家述認(rèn)為，就這一個(gè)實(shí)驗(yàn)或許有其偶然性，并不能充分說(shuō)明質(zhì)量守恒定律。所以 大家認(rèn)為還應(yīng)再添加一些能夠激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的實(shí)驗(yàn)探究作為定量認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的鋪熱。第二次試講：仍然是提出問(wèn)題后，學(xué)生就分組做了這樣幾組實(shí)驗(yàn)：第一組：硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液；第二組：大理石和稀鹽酸；笫三組：石灰水和二氧化碳（二氧化碳由學(xué)生吹入或通入，原來(lái)的質(zhì)量不包括它）；第四組：蠟燭燃燒。以上兒組都是在敞口容器屮進(jìn)行的，并用托盤天平稱量物質(zhì)發(fā)?；瘜W(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量，然后 比較。結(jié)呆發(fā)現(xiàn)只有第一組反應(yīng)麗后質(zhì)量不變，第二組質(zhì)量減小，第三組質(zhì)量增加，第四組 質(zhì)量也減小。是什么原因?qū)е铝藥捉M實(shí)

5、驗(yàn)的結(jié)果不同？通過(guò)分析，找到了問(wèn)題所在：是因?yàn)?后三個(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物或生成物與反應(yīng)體系外發(fā)生了物質(zhì)交流而使得質(zhì)量改變的。如果要使z 不與體系外發(fā)生物質(zhì)交流可以嗎？那就須使反應(yīng)裝置密封。怎樣才能使反應(yīng)裝置密封呢？人 家能否設(shè)計(jì)出來(lái)？老師的一係列問(wèn)題，引得課堂討論非常熱烈。一會(huì)兒工夫，學(xué)生設(shè)計(jì)出的 個(gè)個(gè)“密封”裝置躍然紙上，并被爭(zhēng)先恐后地送上了展示臺(tái)。如圖1和圖2：每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組推出口己的代表向金班同學(xué)侃侃而談本組的設(shè)計(jì)思路,授課教師不斷地點(diǎn)頭贊 許。最后由授課教帥指定了三套裝置由學(xué)生統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)。學(xué)生得出結(jié)果：化學(xué)反應(yīng)前后 質(zhì)量守恒。這節(jié)課上完后，教師們?cè)谟懻摃r(shí)普遍感到比較滿意。認(rèn)為探究中不僅從后幾組實(shí)

6、驗(yàn)中分 析出了質(zhì)最看似不孑恒的原因，而且后來(lái)設(shè)計(jì)的幾組裝置經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證也確實(shí)符合質(zhì)最守恒定 律。等于訃學(xué)牛乂親歷了一次波義耳和拉瓦錫當(dāng)年發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的過(guò)程。而且這節(jié)課設(shè) 計(jì)的實(shí)驗(yàn)具有可探究性，所以學(xué)綸普遍興致較高。教師們尤其贊賞后來(lái)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程，認(rèn) 為學(xué)生們思維靈活，上臺(tái)展示的時(shí)候敘述得也很到位，試驗(yàn)結(jié)果也成功?？墒?，也冇教師提出：盡管大家在交流時(shí)轟轟烈烈，授課教師也在不斷地點(diǎn)頭贊許，可 每位學(xué)生都理解了他人設(shè)計(jì)的用意了嗎？這些設(shè)計(jì)方案哪個(gè)更好呢？例如，三套裝置 實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果都完全一樣嗎？由此，我們了解了一些學(xué)生，他們大多數(shù)都反映：當(dāng)時(shí)我們都 陶醉在自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置中，只看見老師不斷點(diǎn)頭

7、贊許，其他同學(xué)的一些設(shè)計(jì)我們還沒反 應(yīng)過(guò)來(lái)是怎么回事呢！所以，后來(lái)大家一致認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)探究既“探”就得“究”，陽(yáng)學(xué)生間 的交流恰恰體現(xiàn)了“究”的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程能夠極大程度地反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的掌握情 況，同時(shí)更能考察出學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)化理解的深度，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和思維品質(zhì)的極好 時(shí)機(jī)。所以絕不能僅僅停留在表面的敘述，而是應(yīng)該進(jìn)行深入的討論，從而理解他人設(shè)計(jì)的 意圖并進(jìn)行比較，同吋加以判斷，選擇出最佳方案，這樣才達(dá)到實(shí)驗(yàn)探究的目的。第三次試講：課的引入仍然如同前兩次，選擇的實(shí)驗(yàn)如第二次授課內(nèi)容。所不同的是當(dāng)學(xué)生設(shè)計(jì)出了 各種“密閉”裝置后，教師不再是只規(guī)定幾套裝置讓學(xué)生去做實(shí)驗(yàn)，而是組織學(xué)生討

8、論。由 同學(xué)評(píng)判誰(shuí)的設(shè)計(jì)既合理乂可行，還有什么更好的方案等等。在討論交流中問(wèn)題接踵而來(lái): 學(xué)生a：如圖的設(shè)計(jì)還是有缺陷，因?yàn)橄灎T在點(diǎn)燃的過(guò)程中仍然會(huì)有部分牛成氣體外 逸，并口點(diǎn)燃過(guò)程中也會(huì)有少量空氣由于熱膨脹而逸出瓶外。老師：那大家能否想出更好的方法，使得氣體不外逸呢？學(xué)生b：可用透鏡聚焦的方法點(diǎn)燃蠟燭，這樣無(wú)須將蠟燭移出瓶外，也就不會(huì)有氣體逸出to老師：不錯(cuò)，非常聰明！學(xué)生c：如用白磷涂抹在蠟燭芯上，用凸透鏡聚焦的方法就更易點(diǎn)燃了，因?yàn)榘琢椎闹瘘c(diǎn) 很低。學(xué)生d：也可以不用蠟燭而玄接用白磷燃燒，結(jié)果是一樣的。老師：說(shuō)得好！還有不同意見嗎？教師主動(dòng)引導(dǎo)：大家注意觀察，三套裝置有何不同？哪個(gè)更合

9、理？學(xué)生e：當(dāng)產(chǎn)生的氣體量比較大的情況下，就不宜使用裝置，否則氣體會(huì)將瓶塞沖出陽(yáng)導(dǎo) 致氣體外逸。而裝置里的石灰水可將生成的二氧化碳?xì)怏w吸收，從而保證了裝置 的密閉性。老師：如果訃你們選樣的話，你們想選擇®三套裝置小的哪套？學(xué)生f：我選擇裝置。因?yàn)樗瓤煞乐箽怏w外逸，乂簡(jiǎn)便。老師：好！各個(gè)實(shí)驗(yàn)小組可以從以上裝置中選擇你們口己認(rèn)為比較合理的裝置來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。 接下去，同學(xué)們開始分組試行，絕大多數(shù)裝置都達(dá)到了滿意的效果?？墒窃囆械襟蕚€(gè)裝置 時(shí)，新的問(wèn)題又發(fā)生了：雖然產(chǎn)生的氣體絲毫未損失，可天平指針仍然向右偏！這又是為什 么呢？此刻，學(xué)生的探究熱情非常高漲，他們口發(fā)地繼續(xù)猜測(cè)、討論、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，

10、并將設(shè)計(jì) 原理基本相同的三套裝置作對(duì)比，最后大家一致認(rèn)為：可能是山于氣球脹大，因此導(dǎo) 致整套裝置受到空氣浮力增大，而減小了錐形瓶對(duì)天平托盤的壓力，使得天平指針右偏。這節(jié)課結(jié)束后，學(xué)生、授課教師以及聽課的教師們都很興奮，仍感意猶未盡。大家認(rèn) 為，這才是真正體現(xiàn)了新課程理念的一節(jié)課呢！整個(gè)教學(xué)過(guò)程都是在教師引領(lǐng)，學(xué)生白主探 究、討論合作的氛圍小進(jìn)行的。而且氣球泡脹大后導(dǎo)致反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量失憶這一-預(yù)料 之外的新問(wèn)題的半成，使得學(xué)牛在理解質(zhì)量守恒因素吋乂多了新的思考：就是說(shuō)要驗(yàn)證一個(gè) 猜想是否正確，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中須考慮到各方而的影響因素。讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)到我們的科學(xué)家 發(fā)現(xiàn)一個(gè)真理是非常不容易的，往往

11、由于一個(gè)極小的疏忽，就會(huì)與真理失z交臂。從而使學(xué) 生深刻地認(rèn)識(shí)到，我們做科學(xué)必須本著認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，還要善于反思，絕不能輕易地放 過(guò)一點(diǎn)“反常現(xiàn)象”。這節(jié)課人家一致認(rèn)為，不僅學(xué)生占主探究了知識(shí)，也訃學(xué)生體會(huì)到了 合作交流的重要性。這節(jié)課實(shí)際上也是一節(jié)生動(dòng)的思想教育課，真正體現(xiàn)了新的教育理念。最后，我們以第三次試講的方案定了稿，以此參加了青年教師基本功大比武初賽，獲 得了笫一名，并將在下個(gè)刀參加大市決賽。說(shuō)老實(shí)話，盡管課已經(jīng)賽過(guò)了，可我們?nèi)匀灰恢备杏X這節(jié)課還缺少某個(gè)環(huán)節(jié)，但一下 乂說(shuō)不清。在后來(lái)的一次教研活動(dòng)小，教研室專家對(duì)此課作了點(diǎn)評(píng)，使我們頓悟。其實(shí)缺少 的正是開始吋我們想加進(jìn)去的一個(gè)重要

12、環(huán)節(jié)。那就是：而對(duì)一個(gè)化學(xué)變化，我們?nèi)绻攵?認(rèn)識(shí)它，究竟應(yīng)該從哪里入手來(lái)研究呢？如果使用托盤天平來(lái)測(cè)定物質(zhì)反應(yīng)前后的質(zhì)量，那 究竟應(yīng)該測(cè)定哪些量呢？例如我們想知道硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)前后總質(zhì)量?jī)游醋兓?，牽?到的質(zhì)最很多（以滬教版教材為例），w：硫酸銅的質(zhì)量、硫酸銅溶液的質(zhì)最、氫氧化鈉的 質(zhì)量、氫氧化鈉溶液的質(zhì)量、盛硫酸銅溶液的錐形瓶的質(zhì)量、吸有氫氧化鈉溶液的滴管的質(zhì) 量這么多的量是否要一一測(cè)定？測(cè)定其中的哪些量既方便乂可說(shuō)切問(wèn)題？還有,物質(zhì)反 應(yīng)前后天平平衡就可說(shuō)明“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)量總和了嗎？以上實(shí)驗(yàn)中各物質(zhì)都參加反應(yīng)了嗎？這里還應(yīng)該做怎

13、樣的分析？等等。 后來(lái)我們知道，要想真正定最認(rèn)識(shí)化學(xué)變化，其實(shí)以上這一系列的問(wèn)題都應(yīng)交由學(xué)生探討交 流，由他們通過(guò)猜想設(shè)計(jì)出測(cè)定的方案，而不是像我們現(xiàn)在這樣，提出問(wèn)題后就把現(xiàn)成的實(shí) 驗(yàn)方案交到他們的手上。所以，我們的課還有待于進(jìn)一步的改進(jìn)。反思：“實(shí)驗(yàn)探究”的內(nèi)涵究竟是什么？在定量認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的三次授課過(guò)程中以及后來(lái)的教研活動(dòng)中，教師們研究的主題 是在化學(xué)課屮如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。那么首先要理解：什么是“實(shí)驗(yàn)探究”呢？在不 同的階段，教師的認(rèn)識(shí)不同，也就表現(xiàn)出不同的教學(xué)行為。開始，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)探究就是讓學(xué)生 動(dòng)起手來(lái)，哪怕是“照方抓藥”，只要能驗(yàn)證出書上的結(jié)論就行了；后來(lái)逐步認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)探究 不

14、僅僅是做實(shí)驗(yàn)，還必須是在學(xué)生口覺、主動(dòng)、積極、手腦并用的基礎(chǔ)上，對(duì)某一個(gè)特定的內(nèi) 容進(jìn)行反復(fù)的猜想、思考、認(rèn)識(shí)、研究的過(guò)程；授終，大家達(dá)成共識(shí)，實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程還應(yīng)貫 穿著學(xué)生之間的合作交流、相互溝通，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、歸納，尋找出相對(duì)合理的或 最優(yōu)的方案。它是一個(gè)培養(yǎng)學(xué)牛的創(chuàng)新意識(shí)和提高學(xué)生的實(shí)踐能力的過(guò)程?？梢?，實(shí)驗(yàn)探究 不能停留在熱熱鬧鬧地做實(shí)驗(yàn)的表而形式，它是集提出問(wèn)題、調(diào)查研究、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、表達(dá)與 交流等過(guò)程為一體的綜合性活動(dòng)。因此，教師在組織教學(xué)時(shí)，應(yīng)該為學(xué)生提供充分口由表達(dá)、 質(zhì)疑、探究、討論問(wèn)題的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種形式的解難釋疑嘗試活 動(dòng)，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于

15、解決實(shí)際問(wèn)題中去。還冇一點(diǎn)值得說(shuō)明的是，rti于學(xué)生冇著豐富的感性知識(shí)，所以探究中往往憑借著自 己的直覺思維來(lái)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這在一定的程度上是有利于探究活動(dòng)的開展的。但是，如果 學(xué)生的思維始終停留在直覺思維階段，而不能進(jìn)一步深入思考問(wèn)題的話，則無(wú)法保證探究結(jié) 果的介理性和深刻性。此刻，我們的教師則應(yīng)該循循善誘，帶領(lǐng)學(xué)生突破思、維定勢(shì)的桎梏， 走進(jìn)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，從而得出正確的結(jié)論。因此，在探究過(guò)程中，我們教師既是知識(shí)的引領(lǐng)者， 更是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織合作者。其實(shí)，新課程侶導(dǎo)的“實(shí)驗(yàn)探究”這一重要的學(xué)習(xí)方式，不僅為學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化 學(xué)知識(shí)，認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題，培養(yǎng)科學(xué)思維和方法，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)，提供了新的平臺(tái)。也 為教師的專業(yè)發(fā)展開辟了廣闊的前景?，F(xiàn)在，我們