研究性學(xué)習(xí)與初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

面對(duì)“信息時(shí)代”、“知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代”的迅猛到來，如果我們的學(xué)生只會(huì)考試，而不會(huì)動(dòng)手實(shí)踐，能在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的信息社會(huì)里立于不敗之地嗎？答案可想而知。

在以往的教學(xué)中，教師更多地重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)操作技能方面的重要作用，這是無可非議的。但是，如何通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來影響學(xué)生科學(xué)思維能力的養(yǎng)成，如何改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，如何培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，是值得我們教師深入探討和實(shí)踐的。

為了充分挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)中的探究功能，體現(xiàn)出研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，關(guān)鍵是創(chuàng)設(shè)問題研究的實(shí)際情景、學(xué)生的主體性研究活動(dòng)和問題解決的過程。我們化學(xué)教師在處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)的具體操作可分為以下幾個(gè)情形：

一、演示性實(shí)驗(yàn)研究化，使學(xué)生“身臨其境”

目前教材中的演示實(shí)驗(yàn)其驗(yàn)證性成分多于探索性，使得演示實(shí)驗(yàn)平淡無奇，缺少吸引力和思考性。教師應(yīng)大膽創(chuàng)新，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，多提供探索性、研究性的問題，使演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生化。例如在做“鎂的燃燒實(shí)驗(yàn)”時(shí)，許多學(xué)生只注意到白光和掉落下來的白色固體氧化鎂，卻忽視了騰起的白煙。于是提出探索性問題：這是白霧還是白煙？或者是氣體？它是什么物質(zhì)？如何進(jìn)一步研究？經(jīng)過大家的激烈討論后擬出并實(shí)施了一個(gè)包括使用放大鏡在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)方案，得到了正確的結(jié)果。又如‘用KMnO4制取O2的分解反應(yīng)并無水生成，為何試管管口仍須略向下傾斜？水從何而來？”等等演示實(shí)驗(yàn)研究化的嘗試，讓學(xué)生親自去解答，成為‘發(fā)現(xiàn)者”。

二、對(duì)比性實(shí)驗(yàn)明朗化，使學(xué)生“別開生面”

把同類實(shí)驗(yàn)進(jìn)行同時(shí)操作，讓學(xué)生根據(jù)觀察到的不同現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比和思考，找出異同點(diǎn)，這樣的實(shí)驗(yàn)即為對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)比內(nèi)容可以是反應(yīng)物的狀態(tài)、濃度、量的多少，也可以是反應(yīng)條件以及操作程序、周圍環(huán)境、時(shí)間等方面的因素，以及由此所造成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的異同。例如，H2和CO2的實(shí)驗(yàn)室制法中，發(fā)生裝置相同，但收集裝置不同；用塊狀石灰石和粉末狀石灰石分別與稀鹽酸反應(yīng)都產(chǎn)生相同的CO2氣體，但反應(yīng)速度不同；“測(cè)定空氣中O2含量”的實(shí)驗(yàn)為何用磷來燃燒而不用碳或硫來燃燒？這樣，對(duì)‘有何異同”可以同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，學(xué)生會(huì)為之豁然開朗，另有一番新收獲。通過對(duì)比觀察，學(xué)生能很好地獲得生動(dòng)具體的感性知識(shí)或概括出結(jié)論來。而學(xué)生在分析、討論的過程，也就是探索研究實(shí)驗(yàn)的過程。

三、反面性實(shí)驗(yàn)襯托化，使學(xué)生“明辨是非”

正確的實(shí)驗(yàn)固然好，但有時(shí)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)更具說服力。這就是反面性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。例如，“加熱分解Cu2 （OH） 2CO3時(shí)試管管口略向上又如何？”“制取O2后先停止加熱而不先移開水中的導(dǎo)管時(shí)會(huì)怎樣？”“用H2還原CuO后如果過早停止通入H2結(jié)果究竟是什么？”“Fe在O2中燃燒的實(shí)驗(yàn)若集氣瓶底預(yù)先不放一些細(xì)砂或水時(shí)，將會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？”等等。這些都屬于反面性的違規(guī)實(shí)驗(yàn)，教師一般很少演示出來，可是學(xué)生們的心里往往期待著這些情況活生生地呈現(xiàn)。所以，何不把它們?cè)谶m當(dāng)?shù)臈l件下像“科研”般地對(duì)待、重現(xiàn)出來，與學(xué)生們一同經(jīng)歷“危險(xiǎn)”的實(shí)驗(yàn)游戲，從而反襯出正確實(shí)驗(yàn)的重要性呢？我想這比只是解釋一百遍“為什么”要強(qiáng)一百倍！

四、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開放化，使學(xué)生“見仁見智”

1.學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)過程中的心態(tài)應(yīng)是開放的、自由的。面對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只有完全自由地思想和自由地感覺，才能充分發(fā)揮出他的潛在創(chuàng)造力。

2.學(xué)習(xí)內(nèi)容不要拘泥于教材，也不局限于教師的知識(shí)視野，可以結(jié)合日常生活、生產(chǎn)、社會(huì)問題展開，這樣更加接近學(xué)生自身實(shí)際。例如，鑒別市售“銀元”的真假；從鮮花中提取酸堿指示劑；制作簡(jiǎn)易的家用凈水器等。把設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課題“下放”，增強(qiáng)了學(xué)生的問題意識(shí)和研究欲望，也鍛煉了他們實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手操作能力。

3.留給學(xué)生創(chuàng)新思維足夠廣闊的天地，把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為多視角、多方法或多答案的開放性課題，充分體現(xiàn)出每個(gè)不同學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)方式。例如，這樣一道題：“實(shí)驗(yàn)室有失落標(biāo)簽的四瓶無色溶液：H2SO4、NaOH、MgSO4和Na2SO4，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上只有一瓶酚酞試液，在儀器任選的情況下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案用酚酞試液鑒別上述溶液?！苯Y(jié)果，大部分學(xué)生先用酚酞試液鑒別出NaOH，再用NaOH鑒別出MgSO4，最后用滴有酚酞的NaOH去鑒別剩下的兩種溶液。也有學(xué)生先用酚酞鑒別出NaOH，再用滴有酚酞的NaOH分成三份一次性鑒別出剩下的三種溶液。令老師吃驚的是，有的學(xué)生竟然做出了與眾不同的新方案：用NaOH與MgSO。反應(yīng)生成的Mg（OH）2白色沉淀來鑒別H2SO4和Na2SO4溶液，而且事先會(huì)把上層清液倒去，剩下沉淀進(jìn)行操作，能溶解沉淀的是H2SO4，不能的則是Na2SO4。這是我始料不及的情景——還能用生成物做試劑的特殊情況，而這又不會(huì)與原題要求發(fā)生沖突。這真是“開放性”的功勞，不約束學(xué)生的思維空間能更好地激發(fā)學(xué)生的探究創(chuàng)新精神。

4.開放時(shí)間和空間，讓學(xué)生走出書本和課堂，走向社會(huì)，走向大自然，利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)、調(diào)查訪問、參觀實(shí)習(xí)等形式，最大限度地收集資料，把課內(nèi)與課外、學(xué)校與社會(huì)有機(jī)地聯(lián)系起來。當(dāng)我們教師匯總學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)他們真是仁者見仁、智者見智，他們的潛能和創(chuàng)造性往往是超乎我們所想象的。

總之，通過最近研究性學(xué)習(xí)“小試鋒芒”的實(shí)踐，我覺得她像一股難以抵擋的春風(fēng)，即將給現(xiàn)行教育帶來一番新氣象。作為教育工作者，我們應(yīng)該善教、樂教，創(chuàng)造性地教學(xué)，為教師改革在信息時(shí)代的需求中添枝加葉，不斷地注入新的生機(jī)和活力。

（作者單位：江蘇省張家港市南豐中學(xué)）