新課程下“實驗—探究”教學(xué)模式的設(shè)計和運用

朱中衡

新課程下“實驗—探究”教學(xué)模式的設(shè)計和運用

朱中衡

（江蘇省漣水中學(xué)江蘇漣水223400）

化學(xué)實驗在學(xué)科素質(zhì)教育中具有不可替代的獨特功能，是引導(dǎo)探究式教學(xué)取得成功不可或缺的“催化劑”?！皩嶒灐骄俊币殉蔀橹袑W(xué)化學(xué)諸多教學(xué)模式中最具有強(qiáng)烈時代感和旺盛生命力的一種教學(xué)模式，它充分體現(xiàn)了教師的“導(dǎo)”完全為了學(xué)生的“學(xué)”服務(wù)這一理念，是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。本文就“實驗—探究”教學(xué)模式的設(shè)計與運用進(jìn)行初步的探討。

實驗教學(xué)；實驗探究；教學(xué)模式；教學(xué)設(shè)計；教學(xué)情境

中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的一塊沃土，我國著名的化學(xué)家戴安邦先生就曾經(jīng)精僻地說過：“化學(xué)實驗課是實施全面化學(xué)素質(zhì)教育的最有效的教學(xué)形式”，而將“實驗”與“探究”聯(lián)系在一起，構(gòu)成一種教學(xué)模式則是從素質(zhì)教育的高度，對實驗教學(xué)功能的再認(rèn)識，再開發(fā)。在中學(xué)化學(xué)的眾多教學(xué)模式中，“實驗—探究”的教學(xué)模式成為諸多模式中最具優(yōu)勢最有典型意義的教學(xué)模式，它概攬性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛，體現(xiàn)素質(zhì)教育的理念，強(qiáng)烈的時代感使它具有最長久的生命力。

一、“實驗—探究”教學(xué)模式的目標(biāo)

“實驗—探究”教學(xué)模式目標(biāo)的建立是基于對化學(xué)教學(xué)中素質(zhì)教育的目標(biāo)和化學(xué)實驗教學(xué)功能的理解，從科學(xué)素質(zhì)的高度出發(fā)，“實驗—探究”教學(xué)至少應(yīng)具備下面的四個功能：

1.激發(fā)興趣的功能。實驗由于其鮮明的形象性很容易吸引學(xué)生注意而形成興趣，現(xiàn)實教學(xué)中有些實驗的原理超過了學(xué)生的知識水平，但它能讓學(xué)生對科學(xué)產(chǎn)生興趣，能引起學(xué)生對生活中蘊含的科學(xué)原理產(chǎn)生關(guān)注，這樣的教學(xué)也是成功的。有些教師在高一氧化還原的教學(xué)中用學(xué)生雖然暫時還不能理解其反應(yīng)原理，然而現(xiàn)象奇特的“化學(xué)振蕩”例如化學(xué)時鐘、藍(lán)瓶子實驗等創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，收到很好的效果。

2.獲取知識的功能。無論探索性還是驗證性的實驗，都可以使學(xué)生對所學(xué)的化學(xué)原理和化學(xué)事實有深刻的理解和記憶，而化學(xué)實驗的知識技能本身就是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中重要內(nèi)容?，F(xiàn)在，廣大教師在教學(xué)中已創(chuàng)造出許多很好的教學(xué)設(shè)計，例如：新授課中的邊講邊實驗、實驗引入組織復(fù)習(xí)等，這對少數(shù)人仍迷信背化學(xué)，迷信題海戰(zhàn)術(shù)，認(rèn)為“多背多練多得分”的觀念，是一種沖擊。

3.啟迪思維的功能。實驗教學(xué)中的啟迪功能很多時候容易被其獲知功能掩蓋，若對實驗的啟思功能開發(fā)不夠，只著重其知識價值，就會陷入重做輕思的誤區(qū)。但是，實驗不光是“做”還要“想”的，技能訓(xùn)練僅是較低層次的實驗?zāi)芰?，實驗的設(shè)計和實驗的分析這種較高層次的實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)不能留到高三綜合題訓(xùn)練時去進(jìn)行，它應(yīng)該貫串在每一個教學(xué)實驗中。比如設(shè)計高一化學(xué)中稀硝酸與銅片反應(yīng)的實驗，在讓學(xué)生在向稀酸中加銅片前，先加放少量的碳酸鈉粉末，這種似乎“不合常理”的小小改動，卻一下子激發(fā)了學(xué)生的思維，“逼”著學(xué)生去思考為什么。為什么要加Na2CO3（為了排走試管內(nèi)空氣）？為什么要排空氣（NO易與氧化合）？為什么CO2能排空氣（CO2比空氣重）？這樣一來，大大增加了其思維容量，實驗啟迪思維的功能也就充分體現(xiàn)了。充分重視實驗教學(xué)中的各種思維活動，應(yīng)該成為學(xué)科素質(zhì)教學(xué)命題下實驗教學(xué)改革的方向。

4.培育品德的功能。化學(xué)實驗中可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)、實事求是的科學(xué)態(tài)度、探索求真的科學(xué)品德，這些都潛移默化地影響著學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的育成。要培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的環(huán)境意識，讓學(xué)生養(yǎng)成愛護(hù)環(huán)境的良好習(xí)慣，教師需要付出大量的心血，光是課堂上同步的學(xué)生實驗，就要作大量別具匠心的改進(jìn)：銅與濃硝酸的反應(yīng)，將銅片改為銅線，以便一觀察到現(xiàn)象即抽走銅線停止實驗，防止NO2逸出污染環(huán)境；H2S、SO2等有毒氣體的實驗，改用它們的水溶液并放在注射筒中少量取用……正是實驗中這種環(huán)境意識的滲透，培養(yǎng)了學(xué)生良好的實驗習(xí)慣，這是實驗教學(xué)中育德功能的體現(xiàn)和開發(fā)。

二、“實驗—探究”教學(xué)模式運用的支持條件

主要的支持條件有四個：

1.教師教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，素質(zhì)教育的質(zhì)量觀，以生為本的師生觀，以及教師本人的科學(xué)思想素養(yǎng)，都是很重要的。

2.教師要有較為嫻熟的課堂教學(xué)技能，包括提問的技能、組織討論的技能、指導(dǎo)實驗的技能，尤其是組織教學(xué)駕馭課堂的技能。

3.民主和諧的師生關(guān)系，愉悅的課堂氣氛，也是“實驗—探究”模式能否順利實施必不可少的。

4.硬件設(shè)備也是支持條件之一，例如化學(xué)實驗室的數(shù)量，實驗室的儀器、藥品、設(shè)備和實驗員的配合等。

三、“實驗—探究”教學(xué)模式中教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)

“實驗—探究”教學(xué)模式運用一個重要的條件是要有一個成功的實驗問題情境的創(chuàng)設(shè)。在“實驗—探究”教學(xué)模式中創(chuàng)設(shè)問題情境，能使學(xué)生認(rèn)知的動力系統(tǒng)和智力系統(tǒng)處于高度的興奮狀態(tài)，使學(xué)生的認(rèn)知活動和意向活動都全身心參與投入，這當(dāng)然有利于學(xué)生良好心理素質(zhì)和智力水平的健康發(fā)展。

利用化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時，要遵循以下原則：

首先，教學(xué)情境的產(chǎn)生只能靠誘發(fā)強(qiáng)化，命令和強(qiáng)迫無法產(chǎn)生良好的教學(xué)情境。教學(xué)情境是智力因素與非智力因素高度調(diào)動的產(chǎn)物，情由境發(fā)，境至情生，只有當(dāng)學(xué)生對教師的誘導(dǎo)產(chǎn)生心理共振并且相互影響而形成共同的強(qiáng)烈的集體心向時，這種教學(xué)現(xiàn)象才能水到渠成。

其次，利用創(chuàng)設(shè)情境時所提出的問題都要與學(xué)生群體原有的認(rèn)知水平有一個適當(dāng)較大的落差，問題情境才有可能出現(xiàn)。在認(rèn)識過程中，非平衡是認(rèn)知發(fā)展的必要條件。因此，為了創(chuàng)設(shè)情境，適當(dāng)?shù)乇┞?、產(chǎn)生、激化學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)上的矛盾是必要的，當(dāng)然，這種矛盾的激化要適度。

第三，要有盡可能多的學(xué)生參與，并且有較充分的學(xué)生活動（思考、討論、實驗、練習(xí)等）時間，創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境才容易產(chǎn)生效益。教學(xué)中要充分運用教材的演示實驗和學(xué)生實驗設(shè)置情境。

四、“實驗—探究”教學(xué)模式在化學(xué)課堂教學(xué)中運用的操作程序

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)基本模式是：“講解—實驗—講解”，也就是按“講—做—講”的程序去組織教學(xué)的。第一個環(huán)節(jié)的“講”是教材中的化學(xué)知識，例如某種物質(zhì)的性質(zhì)、某個化學(xué)原理的內(nèi)容等，第二個環(huán)節(jié)的實驗不管是教師演示還是學(xué)生操作，目的都是驗證剛才“講”的結(jié)論，第三個環(huán)節(jié)還是“講”，即實驗后的小結(jié)，如結(jié)合考試的要求講操作要點，講實驗現(xiàn)象，講實驗所驗證的結(jié)論等。結(jié)論在實驗前，是這種實驗教學(xué)模式在操作程序上的最顯著特征，顯然，這是一種以獲取知識為主要目標(biāo)的接受式學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)模式。

“實驗—探究”教學(xué)模式的基本教學(xué)程序則可表達(dá)為：“問題—實驗—討論”，即按“問—做—議”的程序去組織教學(xué)。在問題與實驗兩個環(huán)節(jié)之間往往還增加一個附屬環(huán)節(jié)“實驗設(shè)計”，即用怎樣的實驗去解決問題的思考。結(jié)論在實驗之后，是這種模式與傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式在外在形態(tài)（教學(xué)程序）上的突出區(qū)別，更本質(zhì)的區(qū)別在于內(nèi)涵。在“實驗—探究”模式中，“實驗”是手段，“探究”才是模式的核心，顯然，這種對實驗教學(xué)功能全面開發(fā)的教學(xué)模式，是一種以學(xué)生發(fā)展為目標(biāo)的，探索性、發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)模式。

［課例］離子方程式的引入

［問］從學(xué)過的化學(xué)知識中，我們知道NaOH和HCl會發(fā)生反應(yīng)，又知道在溶液中NaOH和HCl都以離子形式存在，那么，當(dāng)它們相互反應(yīng)時，實際上真正發(fā)生反應(yīng)的是什么微觀粒子？（提出探究的方向）設(shè)計怎樣的實驗探究這個問題？

［答］用實驗證明反應(yīng)后有些粒子“沒有”了，有些粒子依然存在。

［問］設(shè)計三個實驗，證明：①這個反應(yīng)確實發(fā)生了；②反應(yīng)后溶液中仍然有帶電的粒子；③溶液中的粒子是什么？

［討論并實驗］學(xué)生分組設(shè)計并完成實驗。用酚酞試液證明問題①；用導(dǎo)電性裝置證明問題②；用AgNO3和HNO3解決問題③。

［討論］滴有酚酞的NaOH溶液在加入鹽酸后紅色消失，因為酚酞可以指示OH-的存在，所以說明反應(yīng)確實發(fā)生了，并且OH-參加了反應(yīng)；中和后的溶液仍能導(dǎo)電，說明有些離子在反應(yīng)前和反應(yīng)后都存在，經(jīng)檢驗，其中有Cl-，可見NaOH和HCl兩種溶液的中和，實際上只是H+和OH-結(jié)合生成了水。

［講］方程式中只將實際變化了的H+、OH-和生成的H2O表示出來就可以了，像這樣的方程式就叫離子方程式。

可以看出，“實驗—探究”教學(xué)模式，對培養(yǎng)學(xué)生的探究思維，育成科學(xué)素質(zhì)，是極為有利的。以上討論了“實驗—探究”教學(xué)模式的設(shè)計和運用，化學(xué)教學(xué)中課型和教學(xué)模式還有許多，對各種課型和教學(xué)模式進(jìn)行廣泛和深入的研究，將使我們提高課堂教學(xué)效率，優(yōu)化教學(xué)過程的努力更理性更有成效。

［1］劉良.優(yōu)化實驗教學(xué)，培養(yǎng)探究能力［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2007（7）

［2］吳星.化學(xué)新課程中的科學(xué)探究［M］.北京：高等教育出版社，2006

1008-0546（2010）01-0039-02

G633.8

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10.3969/j.issn.1008-0546.2010.01.015