淺談義務(wù)教育化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

王小鉑

摘 要： 科學(xué)探究是課程改革的突破口，課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。而傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的突出問題是許多教師把教學(xué)過程變成教條地完成教學(xué)方案的過程。具體可以從三個(gè)方面加強(qiáng)：一是規(guī)范化操作訓(xùn)練是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)；二是積極引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論和探索研究的主動(dòng)性；三是讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究性研究。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)教學(xué) 探究性 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

科學(xué)探究是課程改革的突破口，課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。而傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的突出問題是許多教師把教學(xué)過程變成教條地完成教學(xué)方案的過程。教師的期望是學(xué)生按教案設(shè)計(jì)作出回答，教師的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生得出預(yù)定答案，學(xué)生在課堂上實(shí)際扮演的是配合教師完成教案的角色。這樣的課堂教學(xué)，忽視學(xué)生主體性的發(fā)揮，缺乏生氣與樂趣，缺乏對(duì)智慧的挑戰(zhàn)和對(duì)好奇的追求，影響教學(xué)目的實(shí)現(xiàn)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)這一化學(xué)課程改革根本性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

一、規(guī)范化操作訓(xùn)練是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)

在學(xué)生初次做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的階段，要對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范化操作訓(xùn)練。其操作訓(xùn)練可分成單元進(jìn)行，如儀器的洗滌、藥品的稱重、藥品的加熱、氣體的收集、物質(zhì)的分離和提純等，同時(shí)要注意對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的介紹和引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，重視培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、總結(jié)的能力，為以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定良好基礎(chǔ)。

二、積極引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論和探索研究的主動(dòng)性

現(xiàn)行的教材雖然增加了一些探究實(shí)驗(yàn)，但其廣度不夠，不能使學(xué)生產(chǎn)生足夠的興趣，從而主動(dòng)參與研究，所以教師在課堂上要加以引導(dǎo)，增強(qiáng)知識(shí)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手欲望，主動(dòng)參與、討論、分析、思考，直到設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。

因?yàn)榛瘜W(xué)和我們的生活聯(lián)系得比較緊密，所以我們很容易找到化學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用。如在《金屬資源的利用和保護(hù)》一節(jié)中對(duì)關(guān)于鐵釘銹蝕的探究，可提出如下問題讓學(xué)生討論：鋼鐵銹蝕有哪些危害？如何防止鋼鐵銹蝕？又如在《水的凈化》一節(jié)中，對(duì)關(guān)于硬水的閱讀內(nèi)容，教師可提出如下一些問題讓學(xué)生討論：硬水對(duì)生產(chǎn)和生活有哪些危害？燒開水的鋁壺中有了水垢如何除去？并讓學(xué)生做除水垢的實(shí)驗(yàn)。

同時(shí)，應(yīng)注意使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)原理，并將它們用于解決實(shí)際問題。如氣體的制備，除要求學(xué)生熟知幾種常見氣體的制備方法外，還可考考學(xué)生的應(yīng)變能力。例如向?qū)W生提出這樣的問題：如何用過氧化鈉制氧氣？用草酸制一氧化碳？

三、讓學(xué)生設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究性研究

下面以濃硫酸與碳單質(zhì)的反應(yīng)及驗(yàn)證二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)為例談?wù)勅绾螁l(fā)學(xué)生進(jìn)行深入思考，根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的過程。

例如：濃硫酸能否氧化非金屬單質(zhì)？

1.提出問題

濃硫酸能否氧化非金屬單質(zhì)？

2.收集信息

（1）在常溫下，濃硫酸跟某些金屬如鐵、鋁等接觸，能夠使金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)跟硫酸起反應(yīng)。因此，可以用鋁、鐵槽車運(yùn)輸濃硫酸。

（2）濃硫酸在加熱條件下可氧化不活潑金屬銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水。

（3）單質(zhì)碳能被氧化為二氧化碳（穩(wěn)定產(chǎn)物）或一氧化碳（不穩(wěn)定產(chǎn)物，可被進(jìn)一步氧化）。

3.提出假設(shè)

濃硫酸和單質(zhì)碳，在加熱條件下，能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成二氧化硫、二氧化碳和水。

4.驗(yàn)證假設(shè)

實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生看到硫酸銅粉末由白色變?yōu)樗{(lán)色；最前邊的品紅試液褪色；酸性高錳酸鉀溶液褪色：石灰水前邊的品紅不褪色，澄清石灰水變渾濁。

5.得出結(jié)論

使?fàn)T火熄滅的實(shí)驗(yàn)中，在燒杯的底部固定并點(diǎn)燃一根蠟燭，加入濃的碳酸鈉溶液，然后向燒杯中加入鹽酸。實(shí)驗(yàn)中如果一次加入大量鹽酸，則只會(huì)看到燭火熄滅，如果逐滴加入鹽酸就會(huì)看到燭火擺動(dòng)逐漸變小，停止加入鹽酸燭火又會(huì)變大，如此重復(fù)多次燭火都不會(huì)熄滅，到最后，連續(xù)加入大量鹽酸，此時(shí)燭火才熄滅。這是一個(gè)很有趣而且很吸引學(xué)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，具有很大的探究空間。我們本著知識(shí)不超綱、能力不封頂?shù)脑瓌t，設(shè)計(jì)了一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)：

目的：驗(yàn)證二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。

原理：二氧化碳可以滅火。

儀器及藥品：燒杯，玻璃片，蠟燭，碳酸鈉溶液，鹽酸溶液等。

實(shí)驗(yàn)步驟：把固定在玻璃片上的蠟燭放入燒杯中；在燒杯中加入少量濃碳酸鈉溶液。點(diǎn)燃蠟燭；往燒杯中加入鹽酸。

老師巡回觀察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中出現(xiàn)上述兩種現(xiàn)象時(shí)，提醒學(xué)生注意，抓住典型，并讓學(xué)生在投影儀下重新演示。讓他們觀察，比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（要求用最簡(jiǎn)練的語(yǔ)言去準(zhǔn)確描寫，并及時(shí)記錄、交流）。

提出問題：兩個(gè)燒杯中燭火熄滅的現(xiàn)象有什么不同？燭火為什么擺動(dòng)？燭火為什么會(huì)變小？為什么又會(huì)變大？以上兩個(gè)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同，那實(shí)驗(yàn)操作有什么不同呢？

得出結(jié)論：燭火熄滅的快慢與生成二氧化碳的快慢和量的多少有關(guān)：假如一次大量加入鹽酸，立即產(chǎn)生大量二氧化碳，燭火立即熄滅，逐滴加入鹽酸，產(chǎn)生的二氧化碳少，從燒杯底部慢慢增多，慢慢接近燭火，火苗就逐漸變小，杯中氣體由于受熱形成氣流使火苗擺動(dòng)不定，停止加入鹽酸，二氧化碳隨氣流流失減少，燭火又逐漸變大。

實(shí)驗(yàn)啟發(fā)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)包含很大探究空間和無限奧妙，能激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣；注意觀察，抓住細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)引導(dǎo)，深入探究，提高能力；知識(shí)不超綱，能力不封頂，準(zhǔn)確把握，合理突破，培養(yǎng)研究型的高素質(zhì)學(xué)生。

探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)，而且要發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生多方面的潛能，了解學(xué)生發(fā)展中的需求，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我，樹立自信。發(fā)揮評(píng)價(jià)的教育功能，促進(jìn)學(xué)生在原有水平上的發(fā)展。教學(xué)評(píng)價(jià)的改革要能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)，內(nèi)容豐富，教師觀察到學(xué)生的素質(zhì)比較全面，評(píng)價(jià)言之有據(jù)，結(jié)合發(fā)展性評(píng)價(jià)言之有物，讓學(xué)生得到實(shí)際幫助。而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的思維、科學(xué)素質(zhì)表現(xiàn)機(jī)會(huì)很少，教學(xué)評(píng)價(jià)基本上是根據(jù)學(xué)生操作要領(lǐng)掌握程度和結(jié)果的正誤進(jìn)行，難以擺脫甄別性的評(píng)價(jià)軌道，若從發(fā)展評(píng)價(jià)的角度進(jìn)行鼓勵(lì)則更多地只能從態(tài)度上加以表?yè)P(yáng)，有失實(shí)際能力上的幫助與提高?？傊骄啃詫?shí)驗(yàn)教學(xué)，使教學(xué)過程盡可能地成為一種“前科學(xué)，亞研究”過程，通過創(chuàng)設(shè)類似科學(xué)研究的情境，讓學(xué)生通過主動(dòng)的探索、實(shí)踐、發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)知識(shí)的探求過程，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新思維和分析解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王祖浩，王磊.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）解讀.高等教育出版社，2012.3.

[2]蘇永平.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)策略.甘肅教育，2006（11）.