如何提高探究式學習的有效性

張漪

摘 要： 探究式學習作為一種新型學習模式，越來越受到人們的重視，這種學習模式充分體現(xiàn)了教師的主導地位和學生的主體地位，改變了學生的學習方法，挖掘和開發(fā)了化學實驗在探究式學習中的功能。本文通過一些教學案例，闡述了提高探究式學習的有效性的幾種方法。

關鍵詞： 化學實驗 探究式學習 有效性

英國學者貝爾納指出：“如果學生不能夠以某種方式親自參加化學發(fā)現(xiàn)的過程，就絕對無法使他們充分了解化學知識的全貌?！睂W生要真正體會化學學習的樂趣，必然離不開實驗探究。在探究過程中能激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，提高他們的動手能力和實踐能力。只有有效的探究才能體現(xiàn)探究的價值，因此，在化學教學中應該注重提高實驗探究的有效性。下面是我在實驗教學中提高探究式學習有效性的幾種方法。

一、指導和幫助學生進行實驗方案的設計不可少

由于學生知識面的局限，所設計的探究方案可能存在某些不足甚至是錯誤，教師若不給予指導，學生就會因為探究方案的不合理而導致探究結果的屢屢失敗，這樣一來，探究的信心就會逐漸喪失。更重要的是，這會影響學生對化學知識的正確理解，失去探究教學的價值。所以，教師要適當引導，不使他們過多地碰壁。但是，教師也不可包辦代替，要讓學生經受挫折，從中總結經驗教訓，不斷改進實驗，發(fā)揮創(chuàng)造性，從而獲得成功。這樣能提高學生的學習興趣，并使學生得到更多的鍛煉。

探究案例：影響物質溶解性的因素

實驗方案設計：

（1）在燒杯A中加入100ml蒸餾水，加入20g硝酸鉀，用玻璃棒攪拌。

在燒杯B中加入100ml蒸餾水，加入20g粉筆灰，用玻璃棒攪拌。

觀察并記錄現(xiàn)象：

（2）在燒杯C中加入100ml蒸餾水，加入10滴食用油，用玻璃棒攪拌。

在燒杯D中加入100ml汽油，加入10滴食用油，用玻璃棒攪拌。

觀察并記錄現(xiàn)象：

（3）在燒杯A中再加入100g硝酸鉀，用玻璃棒攪拌一段時間，然后加熱。

觀察并記錄現(xiàn)象：

通過以上幾組實驗的對比，找出影響物質溶解性的因素是什么。

在設計以上實驗的過程中，要向學生滲透對比實驗的概念，讓他們慢慢了解怎樣的實驗設計才具有可比性，比如：蒸餾水的用量為何都相同，加入的物質質量為何也要相同，等等。

二、選擇適合的探究對象很重要

教材中的很多實驗是驗證性實驗，學生一旦習慣這種實驗方式后，就會慢慢失去創(chuàng)新意識。如果能選擇身邊的常見物質進行探究，則不但能激發(fā)學生的好奇心和求知欲，還能讓學生感受到化學就在我們身邊。做這類實驗之前，教師必須先進行精心篩選，選擇有代表性的、符合學生實際水平的實驗進行探究。先讓學生設計出實驗方案，然后經過師生共同分析討論，修改后實施，還可以安排部分學生通過協(xié)作完成。

探究案例：測定牙膏中碳酸鈣的含量

在學習實驗室制取二氧化碳的方法后，學生知道了石灰石中的碳酸鈣與鹽酸反應能得到二氧化碳氣體，在此基礎上，讓學生探究每天都要用的牙膏中作為摩擦劑的碳酸鈣的含量，牙膏由學生自己準備（并非所有牙膏中的摩擦劑都是碳酸鈣，實驗肯定會出現(xiàn)各種狀況，可以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題、總結歸納的能力。）通過生生、師生之間的交流探討，學生得出測定方法是將一定量牙膏與鹽酸反應，通過反應前后物質總質量的減少，測算出二氧化碳的質量，從而計算出牙膏中碳酸鈣的含量。

通過上述實驗，學生不僅學會了如何測定物質中碳酸鈣的含量，而且提高了學習興趣，在學習中感到自己的不足，從而產生求知欲望。

三、不回避探究中的異常現(xiàn)象

問題是科學研究的出發(fā)點，是開啟任何一門學科的鑰匙。沒有問題就不會有解釋問題和解決問題的思想、方法和知識。學生在化學實驗過程中，經常會生成一些問題，例如有些實驗由于操作上的原因會導致實驗現(xiàn)象的異常，這時候教師該怎么辦呢？既然問題已經產生，何不利用問題激發(fā)學生強烈的學習愿望，從而使學生積極主動地投入學習中，培養(yǎng)學生改進實驗的能力呢？

探究案例：二氧化碳的性質實驗

上教版九年級化學上冊44頁，活動與探究，實驗步驟：如左圖所示，把二氧化碳氣體慢慢倒入放有正在燃燒的蠟燭的燒杯中。觀察現(xiàn)象。

實驗預測：根據二氧化碳不能燃燒也不能支持燃燒并且密度比空氣大，理論上應該可以看到下面的蠟燭先熄滅，上面的蠟燭后熄滅。

實踐證明：這個實驗成功率較低，經常會出現(xiàn)以下三種現(xiàn)象：一是兩個蠟燭同時熄滅；二是兩個蠟燭都不熄滅；三是上面的蠟燭先熄滅。

這三種情況都會使我們無法達到實驗目的，當現(xiàn)實和理論發(fā)生沖突時，我和學生一起做了以下分析及改進：

現(xiàn)象一：由于傾倒的速度過快，蠟燭熄滅的前后順序不明顯，看似同時熄滅。

改進方案：將二氧化碳倒入時，速度一定要更慢。

現(xiàn)象二：蠟燭太粗大，燃燒過旺，或者收集的二氧化碳氣體的量不足，導致兩個蠟燭都不熄滅。

改進方案：用生日小蠟燭代替普通蠟燭，生日小蠟燭燃燒的火焰要比普通蠟燭的火焰小得多，所以要熄滅其火焰所需的二氧化碳氣體的量會更少，更容易熄滅。同時，集氣瓶容積最好大于燒杯容積。

現(xiàn)象三：傾倒的過程中，氣體會擴散，加之正在燃燒的蠟燭，加快了燒杯內的氣流，使大部分二氧化碳氣體處于燃杯的上半部，所以上面的蠟燭先熄滅。

改進方案1：用導管將二氧化碳通入燒杯。改進方案2：將二氧化碳經漏斗倒入。使用漏斗或導管，能很好地防止二氧化碳氣體剛倒出來就擴散開，而使上面的蠟燭先熄滅。但是要注意：漏斗或導管下端高度應在兩支蠟燭燭芯之間，否則會誤認為是人為將氣體送至底部。

通過集體的智慧改進該實驗后，成功率幾乎達到了百分之百。學生在討論和實踐中體驗到了解決問題的快樂，培養(yǎng)了在實驗意外中探究失敗原因和改進實驗的能力。這樣，培養(yǎng)了學生學習化學的興趣，幫助學生復習了相關知識，訓練了他們的思維，啟迪了他們的心智，真正做到了有效探究。

學生畢竟剛剛接觸化學學科，在實驗探究中肯定會存在各種不足，比如實驗操作不夠規(guī)范，實驗觀察不夠認真仔細，實驗記錄不夠客觀、具體，考慮問題不夠全面深刻，等等。學生要養(yǎng)成科學的行為習慣不是一朝一夕的事，需要在教師的用心組織和指導下，經過長期的實踐才能逐漸實現(xiàn)。

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