“啟發(fā)—探究”式教學(xué) 在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

■文/馬亞軍

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)操作能力也是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的要素之一?！皢l(fā)—探究”式教學(xué)是一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。教師應(yīng)當(dāng)從傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中脫離出來，將“啟發(fā)—探究”式教學(xué)有效地應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

一、在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用“啟發(fā)—探究”式教學(xué)的意義

“啟發(fā)—探究”式教學(xué)在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用具有重要的意義。其一，有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究興趣。在以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多由教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只能觀看實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)很少，使部分原本對(duì)實(shí)驗(yàn)充滿探究欲望的學(xué)生逐漸失去了探究興趣。而“啟發(fā)—探究”式教學(xué)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)模式到多元化教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，教師回歸原本的引導(dǎo)者的地位，先創(chuàng)設(shè)情境對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，然后引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并提出假設(shè)，最后組織學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程都由學(xué)生自己來完成。這能夠充分地滿足學(xué)生的求知欲望，激發(fā)學(xué)生的探究熱情。其二，有助于促進(jìn)學(xué)生思維能力的提高。中學(xué)化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)不僅包括基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，還要提高學(xué)生的思維能力，使其建立“宏觀—微觀—物質(zhì)”之間的模型思維，從而更深入地研究反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)化、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系等。“啟發(fā)—探究”式教學(xué)符合化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培育要求，能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，給予學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問題的空間，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向探究性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，從而促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。其三，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)并不只是為了考試，教師應(yīng)當(dāng)發(fā)揮化學(xué)這門學(xué)科對(duì)個(gè)人素養(yǎng)的培育作用?！皢l(fā)—探究”式教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題 和解決問題的能力，從而培養(yǎng)他們形成正確的科學(xué)探究態(tài)度和善于思考、善于觀察、善于總結(jié)和糾錯(cuò)的良好品質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)的探究精神。

二、在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用“啟發(fā)—探究”式教學(xué)的途徑

（一）啟發(fā)階段營(yíng)造良好的探究氛圍

“啟發(fā)—探究”式教學(xué)中的“啟發(fā)”是決定實(shí)驗(yàn)探究效果的關(guān)鍵階段，中學(xué)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究中涉及的反應(yīng)原理更復(fù)雜，因此，學(xué)生必須保持注意力的高度集中，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并依據(jù)現(xiàn)象分析可能的原因，提出假設(shè)，再繼續(xù)進(jìn)行驗(yàn)證，最終得出結(jié)論。受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的影響，開展“啟發(fā)—探究”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生來說具有一定的挑戰(zhàn)性。如果教師在“啟發(fā)”階段能夠營(yíng)造良好的探究氛圍，如創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)計(jì)生活化的問題、融入趣味性的元素等，可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，使學(xué)生保持良好的精神狀態(tài)，從而為接下來的實(shí)驗(yàn)探究做好鋪墊。

以探究膠體的性質(zhì)為例，教師先利用多媒體展示幾幅圖片，如日光從窗隙射入暗室、光線透過樹葉間的縫隙射入密林中、放電影時(shí)放映室射到銀幕上的光柱等。這些情境與學(xué)生的生活密切相關(guān)，容易激發(fā)學(xué)生的興趣。此時(shí)，教師一定要給予學(xué)生充分的思考時(shí)間。學(xué)生會(huì)觀察這幾幅圖片中的現(xiàn)象，在分析和討論后提出“如何制備膠體”的問題，這時(shí)教師再講解膠體的制備原理，能夠讓學(xué)生更好地進(jìn)行膠體的制備實(shí)驗(yàn)和膠體性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)。

（二）師生交流探討，提出假說

“啟發(fā)—探究”式教學(xué)模式結(jié)合了啟發(fā)式教學(xué)與探究式教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)教師設(shè)計(jì)問題啟發(fā)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)探究的主題后，需要學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，按照實(shí)驗(yàn)探究的正確步驟，依據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的主題提出幾種假說。提出假說這一步驟是決定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的關(guān)鍵階段，也是鍛煉學(xué)生思維能力和嚴(yán)謹(jǐn)性的重要階段。一方面，假說的提出要以客觀事實(shí)為依據(jù)，不能憑空捏造。這就需要學(xué)生依據(jù)要探究的內(nèi)容和所學(xué)的物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)之間的反應(yīng)等原理進(jìn)行分析，提出可能的猜想。另一方面，提出的假說要全面。這就需要學(xué)生在進(jìn)行分析時(shí)，思路要嚴(yán)謹(jǐn)、考慮要全面。雖然“啟發(fā)—探究”式教學(xué)主張學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主思考，但是不能忽略教師的引導(dǎo)作用。因此，在提出假說時(shí)可以由師生共同討論提出假說，以便教師及時(shí)糾錯(cuò)，確保實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方向的正確性。

例如，由“鈉常常保存在石蠟油或煤油中”這一客觀事實(shí)，對(duì)鈉的性質(zhì)進(jìn)行探究。教師與學(xué)生互相討論，提出假說。有的學(xué)生提出：“鈉容易與空氣中的某些成分反應(yīng)。”這時(shí)教師追問：“具體是與空氣中的哪一種成分反應(yīng)呢？”學(xué)生回答：“氧氣，因?yàn)檠鯕獗容^活潑?！苯處熇^續(xù)引導(dǎo)：“那么，可以就此提出什么假說呢？”學(xué)生由此提出假說：“鈉易與空氣中的氧氣反應(yīng)?！边€有學(xué)生提出：“鈉能與水反應(yīng)?！苯處熢倮^續(xù)探討：“有沒有可能與鈉的物理性質(zhì)有關(guān)呢？”有的學(xué)生提出： “鈉的密度比煤油或石蠟油的密度大?！痹诩ち业挠懻摵徒處煹囊龑?dǎo)下，師生提出了符合探究主題的假說，為接下來學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定了方向，學(xué)生也會(huì)因此增強(qiáng)自信心，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生濃厚的興趣。

（三）學(xué)生合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假說

由于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在差異，學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生不能獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)進(jìn)展較慢；學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生可以按部就班地完成實(shí)驗(yàn)，這樣會(huì)使得學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生產(chǎn)生一定的焦慮和不自信。因此，教師可以讓學(xué)生以小組合作的方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說。將學(xué)習(xí)能力較差和較強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行均衡分組，學(xué)生與學(xué)生之間能夠自然地交流，學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生可以向?qū)W習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的操作技能，學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生能夠鼓勵(lì)學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生動(dòng)手操作，還可以向?qū)W習(xí)能力較差的學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)思路，對(duì)其他學(xué)生提出的錯(cuò)誤觀點(diǎn)進(jìn)行指正，從而實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。

例如，探究“干燥的氯氣能使鮮花褪色”的原因，學(xué)生提出的假說有：一是氯氣具有強(qiáng)氧化性，將有色物質(zhì)氧化為無(wú)色物質(zhì)；二是氯氣與水反應(yīng)后生成的次氯酸具有漂白性，使鮮花褪色。由此學(xué)生合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩種假說，對(duì)于假說一，需要學(xué)生選擇另一種有色的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有的學(xué)生提出選擇一個(gè)濕潤(rùn)的藍(lán)色布條，將其放入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察布條是否褪色，而有的學(xué)生進(jìn)行反 駁：“如果這樣操作，還是無(wú)法確定兩種假說的正確性?！庇械膶W(xué)生受到啟發(fā)，想到應(yīng)該排除水的干擾，選擇干燥的藍(lán)色布條就可以驗(yàn)證假說一是否正確，他們由此開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣的合作探究方式有助于不同層次的學(xué)生獲得提高。

（四）展示實(shí)驗(yàn)成果，教師進(jìn)行評(píng)價(jià)

展示實(shí)驗(yàn)成果，教師評(píng)價(jià)是“啟發(fā)—探究”式教學(xué)的重要組成部分，有助于教師依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果，了解學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)實(shí)驗(yàn)方向的把握情況，以便完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)。另外，展示實(shí)驗(yàn)成果能夠讓學(xué)生互相交流，欣賞他人的優(yōu)點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到自身的不足?！皢l(fā)—探究”式教學(xué)是以學(xué)生為主體的探究式教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)的結(jié)合，無(wú)論是啟發(fā)階段、提出假說的階段還是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說的階段，都突出了學(xué)生的主體地位。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果，并且由教師進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠完善學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)過程，給予學(xué)生反思與交流的機(jī)會(huì)，從而促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展。

例如，“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中去體會(huì)，才能積累經(jīng)驗(yàn)，獲得進(jìn)一步提高。當(dāng)學(xué)生配制完溶液后，教師讓學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果，然后借助提問的方式對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，如“容量瓶在使用時(shí)要注意什么？稱量后的氯化鈉固體如果在轉(zhuǎn)移到燒杯的過程中不小心灑出，會(huì)對(duì)配制的溶液的物質(zhì)的量濃度有什么影響？定容時(shí)俯視或者仰視會(huì)對(duì)配制的溶液的物質(zhì)的量濃度有什么影響？如果定容時(shí)，加入的水過多，該怎么操作？”通過這些問題，教師可以了解每組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中是否出現(xiàn)了上述問題，出現(xiàn)問題后是如何解決的，從而讓學(xué)生進(jìn)行自我糾錯(cuò)，完善實(shí)驗(yàn)過程。

（五）鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行延伸的實(shí)驗(yàn)

“啟發(fā)—探究”式教學(xué)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用還應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行延伸實(shí)驗(yàn)，一方面，可以鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，積累經(jīng)驗(yàn)；另一方面，能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，培養(yǎng)其科學(xué)探索精神。延伸實(shí)驗(yàn)是在教師確立的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為了繼續(xù)驗(yàn)證該原理而采用的其他實(shí)驗(yàn)方法，或者在完成教師確立的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用該原理設(shè)計(jì)其他的實(shí)驗(yàn)等。延伸實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的是學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用能力及探究能力，有助于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，更有助于“啟發(fā)—探究”式教學(xué)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用。

例如，探究硫酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，通過該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生初步了解上述兩種溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為Ba2+與SO42-結(jié)合生成BaSO4白色沉淀，Na+與Cl-沒有參與反應(yīng)。接著，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行延伸實(shí)驗(yàn)，有的學(xué)生會(huì)想到繼續(xù)探究某離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，如硫酸銅溶液與硝酸鋇溶液的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，但溶液的藍(lán)色沒有褪去，從而得出該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為Ba2+與SO42-結(jié)合生成BaSO4白色沉淀，由于Cu2+沒有參與反應(yīng)，因而溶液的藍(lán)色未褪去。通過這樣的延伸實(shí)驗(yàn)，能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步理解化學(xué)知識(shí)，既鍛煉了他們的動(dòng)手操作能力，又促進(jìn)了其思維能力的提高，從而促進(jìn)“啟發(fā)—探究”式教學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用。

綜上所述，“啟發(fā)—探究”式教學(xué)在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究興趣，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。在當(dāng)前教育改革的背景下，應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)“啟發(fā)—探究”式教學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合，通過啟發(fā)階段營(yíng)造良好的探究氛圍、師生交流探討提出假說、學(xué)生合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說、展示實(shí)驗(yàn)成果，并結(jié)合教師評(píng)價(jià)、鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行延伸實(shí)驗(yàn)等途徑促進(jìn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展。