關(guān)于初中科學(xué)中分組實(shí)驗(yàn)的合作性學(xué)習(xí)

方曉華

【摘 要】化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的基本特征。在我國(guó)一些學(xué)校的科學(xué)教學(xué)中甚至出現(xiàn)了用“黑板實(shí)驗(yàn)”、“講實(shí)驗(yàn)”代替“做實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象，化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為初中科學(xué)新課標(biāo)教與學(xué)的重要內(nèi)容和方式方法，“對(duì)于提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，全面落實(shí)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)，仍具有其他化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和形式所不能代替的特殊作用。”在科學(xué)新課標(biāo)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的地位功能，教與學(xué)的方式方法等都發(fā)生了較大的變化。因此，非常有必要對(duì)新課程中的科學(xué)實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)；分組；實(shí)驗(yàn)；探究式；教學(xué)

有關(guān)“實(shí)驗(yàn)”，可分類(lèi)為科學(xué)實(shí)驗(yàn)、定性實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)條件的控制、心理實(shí)驗(yàn)、教育實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物實(shí)驗(yàn)、物理實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)法，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的引導(dǎo)探索方法等。

教學(xué)中的分組實(shí)驗(yàn)是學(xué)生親手參與實(shí)驗(yàn)探究的活動(dòng)，也是科學(xué)教學(xué)中常用的直觀教學(xué)手段，它是整體教學(xué)不可分割的重要組成部分，能使學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法去驗(yàn)證和探究物質(zhì)的變化規(guī)律，既能使學(xué)生加深記憶，又便于學(xué)生理解和掌握。筆者結(jié)合本人多年的教學(xué)實(shí)踐，從以下幾個(gè)方面對(duì)“化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”加以探究。

一、教學(xué)實(shí)驗(yàn)探究式的形成及發(fā)展

實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)思想的形成和發(fā)展經(jīng)歷了二三百年的歷史過(guò)程。早在18世紀(jì)，法國(guó)的思想家、教育家盧俊就提出了探究教學(xué)的思想。德國(guó)教育家第斯多惠在繼承前人教育思想的基礎(chǔ)上，提出用探究式的教學(xué)來(lái)促進(jìn)兒童的積極思考。

50年代末60年代初，在世界范圍開(kāi)展了一場(chǎng)旨在提高理科教育質(zhì)量的理科教育現(xiàn)代化運(yùn)動(dòng)。在這次改革中，實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)思想有了進(jìn)一步的發(fā)展。美國(guó)著名科學(xué)家施瓦布對(duì)此作出了重要貢獻(xiàn)，他不僅繼續(xù)強(qiáng)調(diào)自主性、探究性和觀察、實(shí)驗(yàn)等科學(xué)方法，更強(qiáng)調(diào)科學(xué)概念的掌握、探究能力的形成和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)在運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)等科學(xué)方法而展開(kāi)的探究過(guò)程中的統(tǒng)一。施瓦布等人的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)思想過(guò)分強(qiáng)調(diào)學(xué)生像“小科學(xué)家”那樣進(jìn)行探究、發(fā)現(xiàn)，忽視教師在探究過(guò)程中的作用。為此，日本有的學(xué)者提出了引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、引導(dǎo)探究的觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)教師在探究過(guò)程中的積極作用，而這正是今天實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)發(fā)展的主流。

二、實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)

實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的，其探究形式是實(shí)驗(yàn)探究。

案例：實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)

老師在上分組實(shí)驗(yàn)課時(shí)，先問(wèn)學(xué)生最早接觸的酸是哪一種酸，學(xué)生不假思索地回答是醋酸。老師又問(wèn)人類(lèi)最早制得的酸是哪一種，學(xué)生猜測(cè)是鹽酸、硫酸、硝酸等。老師接著給學(xué)生講了人類(lèi)認(rèn)識(shí)酸的歷史，這時(shí)學(xué)生明白了人類(lèi)最早認(rèn)識(shí)的酸是從生活中來(lái)的。接著，老師問(wèn)到生活中與酸有關(guān)的問(wèn)題和現(xiàn)象。有的說(shuō)酸性土壤，有的說(shuō)碳酸飲料，有的說(shuō)酸奶，有的說(shuō)酸雨……說(shuō)得非常熱烈。老師又問(wèn)，能不能用所學(xué)酸的知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)胃酸、酸雨。學(xué)生們的注意力被集中起來(lái)，躍躍欲試。

通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)可以使學(xué)生感到化學(xué)就在我們的身邊，日常生活中的很多現(xiàn)象能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋?zhuān)稀皩W(xué)習(xí)有用的化學(xué)”的新課程理念；

以上案例學(xué)習(xí)活動(dòng)的難度并不大，學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究是完全可以解決的。

四、分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探究性

學(xué)生參與分組實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)與所學(xué)反應(yīng)不相符合的現(xiàn)象，就容易使學(xué)生感到困惑，不利于學(xué)生進(jìn)行分析。然而，我們的實(shí)驗(yàn)儀器不一定潔凈，藥品有時(shí)不一定是純凈物，干擾現(xiàn)象時(shí)常會(huì)出現(xiàn)。這就要求教師引導(dǎo)學(xué)生廣泛閱讀有關(guān)資料，積極鉆研探索，努力排除實(shí)驗(yàn)中的干擾因素。例如，學(xué)生在探究鐵絲與硫酸銅溶液的置換反應(yīng)時(shí)，將打磨后的鐵絲放入硫酸銅溶液后，鐵絲表面竟出現(xiàn)了暗紅色或變黑了！如果讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就會(huì)對(duì)他們的思維產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。面對(duì)這種情況，是直接告訴學(xué)生為什么嗎？我的做法是鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)想產(chǎn)生這一干擾因素的原因。結(jié)果收集到以下信息：①鐵絲的含碳量過(guò)高，使生成的銅中可能混有碳而顯黑色。②鐵絲的表面鍍了一層鋅，放入硫酸銅溶液時(shí)發(fā)生了鋅和酸的反應(yīng)（說(shuō)明：鋅和酸反應(yīng)時(shí)表面會(huì)變黑，我們制硫酸銅溶液時(shí)為抑制其水解，往往加入幾滴硫酸）。③可能是氧化銅。④硫酸銅溶液可能太濃，反應(yīng)速度快，使生成的粉末狀的鋼在鐵絲表面排列不均勻，造成顏色變暗（說(shuō)明：學(xué)生可能是聯(lián)想鐵和鐵粉顏色的差別而得知）。聽(tīng)到學(xué)生提出的種種設(shè)想，我又啟發(fā)學(xué)生怎樣做才能排除這一干擾現(xiàn)象呢？一位學(xué)生的做法是：先用稀鹽酸浸泡除去鍍層，再用熱堿液清洗除去油污，最后用砂紙打磨光亮。經(jīng)過(guò)這樣處理過(guò)的鐵絲放入硫酸銅溶液后，再無(wú)變黑現(xiàn)象發(fā)生，從而使這次學(xué)生分組研探究活動(dòng)順利完成。

五、分組學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的對(duì)比實(shí)驗(yàn)的探究

分組實(shí)驗(yàn)中除了要注意排除干擾因素外，還要注意靈活運(yùn)用對(duì)比的方法，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。例如：在分組實(shí)驗(yàn)探究泡沫滅火器原理的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我先向吸濾瓶中注入1/3體積的水，然后倒轉(zhuǎn)，學(xué)生觀察到：水很難從側(cè)管流出。然后取下瓶塞，將水倒出，再加入碳酸鈉濃溶液，放入盛濃鹽酸的小試管，蓋好瓶塞迅速倒轉(zhuǎn)。學(xué)生觀察到從側(cè)管?chē)姵龃罅康呐菽?。這樣一對(duì)比，學(xué)生自然容易想到：瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)增大了，從而得出“瓶?jī)?nèi)兩種物質(zhì)能相互反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體”的結(jié)論。另外，氫氣、木炭、一氧化碳的還原性實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、氫氣、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)等都具有很強(qiáng)的可比性，在做這些分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對(duì)比探究。這樣不僅能使學(xué)生更加牢固正確掌握這些內(nèi)容，而且無(wú)形中學(xué)到了一種好的學(xué)習(xí)和研究方法――對(duì)比法。