化學(xué)課堂中實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)的實(shí)施

朱月娟

一、化學(xué)探究教學(xué)模式的建立

化學(xué)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，觀察、實(shí)驗(yàn)和理性思維是化學(xué)研究最基本的方法，也是探究教學(xué)中常采用的方法和手段。筆者所設(shè)計(jì)的探究教學(xué)模式結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，以化學(xué)學(xué)科知識(shí)的教學(xué)為依托，利用課堂40分鐘進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。它是一種以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神為課堂教學(xué)重點(diǎn)，以學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)作為前提，以自主探究為學(xué)習(xí)的途徑，以合作學(xué)習(xí)為形式，以教師的引導(dǎo)和學(xué)生的主動(dòng)學(xué)為內(nèi)容。具有學(xué)生的自主性、學(xué)習(xí)的過(guò)程性、師生的合作性、學(xué)習(xí)的創(chuàng)新性等特點(diǎn)。

二、化學(xué)探究教學(xué)案例設(shè)計(jì)

筆者現(xiàn)以堿金屬—鈉的內(nèi)容作為教學(xué)示范案例，按照探究模式詮釋化學(xué)教學(xué)，以進(jìn)一步說(shuō)明在化學(xué)實(shí)際教學(xué)操作中如何實(shí)施本探究教學(xué)模式進(jìn)行化學(xué)知識(shí)探究學(xué)習(xí)。

1.課前準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)儀器：金屬鈉，酒精燈，鑷子，濾紙，小刀，石棉網(wǎng)，鐵架臺(tái)，膠頭滴管，火柴，酚酞，燒杯，洗氣瓶，硫酸銅溶液。

多媒體課件：一段視頻CCTV2-生活欄目《火光中的生死隔離》。

2.教學(xué)流程

第一環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)激疑情境，激活學(xué)生思維（大約5分鐘）。

具體做法是：

情景導(dǎo)入：播放一段CCTV2生活欄目《火光中的生死隔離》。

設(shè)疑引思：①為什么火災(zāi)中金屬鈉的出現(xiàn)會(huì)令手握高壓水槍的消防員感覺(jué)可怕呢？②鈉與水反應(yīng)會(huì)發(fā)生什么樣的危險(xiǎn)呢？

播放視頻：鈉與水的反應(yīng)的視頻。

鈉與水的反應(yīng)非常劇烈，能發(fā)生爆炸，一小塊鈉就能發(fā)生爆炸，更何況是火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)十噸金屬鈉。此時(shí)學(xué)生的情緒已經(jīng)完全被調(diào)動(dòng)起來(lái)了，他們迫切地想知道。

教師追問(wèn)：鈉遇水為什么會(huì)發(fā)生爆炸？

學(xué)生猜想：一是反應(yīng)放熱；二是產(chǎn)生氣體，可能是氧氣，也可能是氫氣，還有可能是氧氣和氫氣的混合氣體。此時(shí)學(xué)生經(jīng)過(guò)思考之后提出的問(wèn)題可能很多，教師不要加以限制，更不要把學(xué)生硬往自己設(shè)計(jì)的圈套里引，對(duì)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)應(yīng)給予鼓勵(lì)和贊美，使學(xué)生充分發(fā)揮想象力，大膽地提出各種猜想，從而激發(fā)他們創(chuàng)新的積極性。

第二環(huán)節(jié)一：親歷探究過(guò)程，形成思維方法（大約20分鐘）。

提出探究主題一：鈉與水的反應(yīng)。

由于鈉與水的實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性，在實(shí)驗(yàn)開始前，作如下提示：（1）取鈉：從試劑瓶中用鑷子取一小塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油；（2）切鈉：在玻璃片上用小刀切下綠豆大小的一塊放置備用，其余放回試劑瓶；（3）用鑷子將鈉放在盛水的小燒杯中，蓋上玻璃片；（4）從燒杯側(cè)面觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。特別強(qiáng)調(diào)要注意每一步的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，做好實(shí)驗(yàn)記錄，并用最簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如熔，浮，游，響，紅等。鈉能與水反應(yīng)的同時(shí)也解釋了鈉的一些物理性質(zhì)，這樣可以讓學(xué)生更直觀地掌握鈉的物理性質(zhì)，而不是教師一味灌輸給學(xué)生。

提出探究主題二：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。

在新的問(wèn)題情景下，學(xué)生的探究欲望被充分激發(fā)，教師可不失時(shí)機(jī)地拋出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生展開討論，讓他們開動(dòng)腦筋，相互啟發(fā)和借鑒，不斷充實(shí)和完善設(shè)計(jì)方案。

小組討論：（1）設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)裝置收集該氣體？（2）收集到的氣體如何驗(yàn)證？

方案交流：（1）利用ц型管作該實(shí)驗(yàn)收集并檢驗(yàn)氫氣；（2）用鋁箔包好鈉并在鋁箔上戳幾個(gè)小洞，排水法收集。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：用自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)犯粗心、片面、半途而廢等毛病，教師要及時(shí)加以引導(dǎo)，并對(duì)表現(xiàn)出色的同學(xué)給予肯定，以培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和意志品質(zhì)。

反思評(píng)價(jià)：結(jié)合學(xué)生中產(chǎn)生的問(wèn)題和教師提供問(wèn)題進(jìn)行交流。

評(píng)價(jià)要點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)原理的可行性；（2）實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)約性；（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可視性。

教師設(shè)問(wèn)：火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)金屬鈉的出現(xiàn)令消防員感到可怕的并不僅僅是不能用水來(lái)滅火，還有一個(gè)因素也令消防員感到可怕，是什么呢？（這樣一提問(wèn)，學(xué)生的情緒又被調(diào)動(dòng)起來(lái)）

第二環(huán)節(jié)二：進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，完成化學(xué)性質(zhì)二（大約5分鐘）。

演示實(shí)驗(yàn)：鈉與氧氣的反應(yīng)（鈉在酒精燈上的燃燒實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出反應(yīng)方程式（在酒精燈的溫度下，鈉就能熔化著火燃燒，更何況是在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的高溫下），自然而然地就把鈉能和非金屬氧氣反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)問(wèn)題解決了。

學(xué)生提問(wèn)：大火最終是如何撲滅的？

播放視頻：消防人員采用了含水較少的冷泡沫對(duì)大火實(shí)施了覆蓋式撲滅，并嚴(yán)格把守儲(chǔ)存鈉的倉(cāng)庫(kù)。

教師提問(wèn)：通過(guò)以上視頻，你還能得到鈉的哪些信息呢？

（提出這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生自然會(huì)想到這十噸鈉是如何存放的，這些金屬鈉到底是有什么用途呢？）這樣自然就把課程帶到了第三部分第二環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活實(shí)際，體悟?qū)W以致用（大約5分鐘）。

自主學(xué)習(xí)：鈉的存在和用途。

先讓學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，然后根據(jù)自己查找的資料和自己的理解、總結(jié)選代表發(fā)言，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

第三環(huán)節(jié)：梳理知識(shí)，形成能力（大約3分鐘）。

學(xué)生總結(jié)：性質(zhì)決定用途。

利用這一節(jié)的學(xué)習(xí)所得請(qǐng)學(xué)生自己歸納堿金屬的性質(zhì)，然后推測(cè)堿金屬中其他金屬的化學(xué)性質(zhì)（這樣設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)學(xué)生整理自己的思路和總結(jié)分析能力）。

結(jié)束語(yǔ)設(shè)計(jì)：同學(xué)們，化學(xué)來(lái)源于生活，又服務(wù)于生活，當(dāng)我們?cè)谏钪杏龅较窕馂?zāi)這樣重大的突發(fā)性災(zāi)難時(shí)，一定要保持冷靜的頭腦，用我們所學(xué)的各種知識(shí)突圍，化險(xiǎn)為夷，相信大家的明天會(huì)更好。

第四環(huán)節(jié)：立足基礎(chǔ)，拓展知識(shí)（大約5分鐘）。

探究活動(dòng)：鈉和硫酸銅溶液的反應(yīng)，能否把銅置換出來(lái)呢？

在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，萬(wàn)一金屬鈉著火了，消防員應(yīng)該如何滅火呢？

留下這個(gè)探究題，目的是讓學(xué)生從鈉與水的反應(yīng)中得到啟示，再用實(shí)驗(yàn)加以認(rèn)證，更好地把鈉的化學(xué)性質(zhì)—強(qiáng)還原性。（另外一個(gè)原因就是使學(xué)生感受到化學(xué)就在我們身邊，還可以有效挖掘教學(xué)資源。）

板書設(shè)計(jì)：

這種板書言簡(jiǎn)意賅，使知識(shí)形成網(wǎng)絡(luò)化，易于掌握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的完善，幫助學(xué)生形成整體框架。

三、教學(xué)反思

《堿金屬》一章是典型的元素化合物知識(shí)的教學(xué)，充分體現(xiàn)了元素化合物課型以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、積極利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的特點(diǎn)，因而有利于采用實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法。在教學(xué)中，筆者通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的探究問(wèn)題情境，以問(wèn)題引路，以實(shí)驗(yàn)入手，激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)地思考、討論、探尋。同時(shí)，筆者利用大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，或引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析得出結(jié)論，或啟發(fā)學(xué)生先做出理論的推測(cè)再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，促使學(xué)生掌握從實(shí)踐到理論、以理論指導(dǎo)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)過(guò)程，加強(qiáng)學(xué)生構(gòu)建解決問(wèn)題的思路，培養(yǎng)學(xué)生研究科學(xué)的基本方法。

本節(jié)課的整個(gè)教學(xué)過(guò)程是以學(xué)生活動(dòng)和教師引導(dǎo)為主，學(xué)生始終處于積極參與、主動(dòng)探究、動(dòng)腦動(dòng)手、相互交流合作、理論聯(lián)系實(shí)際的狀態(tài)，學(xué)生既學(xué)會(huì)知識(shí)，又掌握方法，同時(shí)他們的思維、表達(dá)、自學(xué)、探究、合作等能力與各種技能，都得到充分地發(fā)展，對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣及對(duì)待科學(xué)的情感也得到培養(yǎng)。但是筆者發(fā)現(xiàn)，在本節(jié)課堂探究教學(xué)的過(guò)程中，由于課內(nèi)時(shí)間的關(guān)系，有兩個(gè)問(wèn)題需要注意：一是本節(jié)探究教學(xué)課明顯存在知識(shí)容量偏小，無(wú)法保證一課時(shí)的完整性，不能對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行更深入探究（處理方法：以思考題的形式留給學(xué)生課后研究，增加教學(xué)的開放性。）；二是學(xué)生水平參差不齊，對(duì)探究問(wèn)題的表現(xiàn)各不相同，大部分興趣盎然，個(gè)別后進(jìn)生無(wú)所適從，某些學(xué)優(yōu)生則倍感無(wú)聊（應(yīng)對(duì)措施：不同層次的問(wèn)題提問(wèn)不同水平的學(xué)生，以保持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)，注意學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組的合理搭配——優(yōu)、中、差混合，有利于學(xué)生間的團(tuán)結(jié)協(xié)作和相互激勵(lì)。）。因此，有必要在整體探究教學(xué)環(huán)節(jié)中分別進(jìn)行綜合全面的處理。

分析案例中提供的情景，有幾點(diǎn)值得我們思考：（1）案例中的探究課題是由學(xué)生在生活中碰到的問(wèn)題演變而來(lái)的，并非是由教師強(qiáng)加給學(xué)生的。（2）該案例盡管沒(méi)有一般課題所要求的完整的書面計(jì)劃和結(jié)題報(bào)告，但探究的過(guò)程尤其是探究的思維過(guò)程卻是有序而嚴(yán)密的。（3）在整個(gè)探究過(guò)程中，教師沒(méi)有過(guò)多地直接干涉學(xué)生的研究，但對(duì)學(xué)生在科學(xué)方法方面的指導(dǎo)卻是規(guī)范而毫不含糊的，體現(xiàn)出了教師對(duì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和對(duì)學(xué)生探究思維的正確引導(dǎo)。（4）整個(gè)探究過(guò)程從屬于整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)，探究成為教學(xué)實(shí)施的一個(gè)環(huán)節(jié)，在訓(xùn)練學(xué)生探究思維的過(guò)程中，完成既定的教學(xué)任務(wù)。

課堂教學(xué)實(shí)施探究性學(xué)習(xí)，其基本流程為：情景——問(wèn)題——探究。教師把情景作為產(chǎn)生問(wèn)題的載體，讓學(xué)生在情景中感知、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，師生共同確定一個(gè)中心問(wèn)題作為“課題”，用類似科學(xué)研究的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生問(wèn)題的解決成為整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力，學(xué)生根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)提出研究問(wèn)題的方案或假設(shè)，驗(yàn)證方案，應(yīng)用多種手段和方法探索、研究、證明，從而親自體驗(yàn)知識(shí)和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，獲得積極的情感體驗(yàn)和深層的內(nèi)心感悟。

通過(guò)對(duì)上述案例情景及其提出的問(wèn)題的探討，我們認(rèn)為在課堂教學(xué)中實(shí)施探究性學(xué)習(xí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注和解決，如探究問(wèn)題的產(chǎn)生和選擇，探究過(guò)程的實(shí)施和調(diào)控，教師適時(shí)引導(dǎo)和總結(jié)等問(wèn)題。

1.選擇探究性問(wèn)題時(shí)應(yīng)遵循下列原則：（1）探究的問(wèn)題應(yīng)和學(xué)生的心理和認(rèn)識(shí)水平相符合，應(yīng)是學(xué)生自己感興趣的，而且問(wèn)題的切口要小、易于操作、花時(shí)不多——只有這樣的探究活動(dòng)才會(huì)富有生機(jī)，才能順利進(jìn)行。（2）探究的問(wèn)題與學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容有較大的相關(guān)度，或具有一定的、學(xué)生能夠直接感受到的實(shí)用價(jià)值。

2.在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中，隨時(shí)都有可能產(chǎn)生適合學(xué)生探究的問(wèn)題，關(guān)鍵是教師抓住機(jī)會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，及時(shí)開展探究活動(dòng)。在探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中教師要做到以下幾點(diǎn)：①創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景激發(fā)探究；②訓(xùn)練科學(xué)方法學(xué)會(huì)探究；③優(yōu)化教材結(jié)構(gòu)引導(dǎo)探究

3.學(xué)生的探究離不開教師的適時(shí)指導(dǎo)。教師應(yīng)在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)：（1）幫助學(xué)生把握探究問(wèn)題的難度，并根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件幫助學(xué)生分析探究的可行性。（2）引導(dǎo)學(xué)生按照科學(xué)探究的常規(guī)步驟有序進(jìn)行探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生按科學(xué)探究規(guī)范進(jìn)行操作和推理。（3）隨時(shí)關(guān)注并及時(shí)處理學(xué)生在探究過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，如操作中的安全問(wèn)題、操作的有序性問(wèn)題、數(shù)據(jù)采集中出現(xiàn)的遠(yuǎn)離事實(shí)的情況、推理過(guò)程中的片面性、信息處理的不完整性等。（4）對(duì)學(xué)生的探究結(jié)果給予及時(shí)積極的評(píng)價(jià)，使學(xué)生的研究結(jié)果得到更大范圍的推廣，讓學(xué)生更多地感受真實(shí)的科學(xué)探究過(guò)程。

探究式教學(xué)主張讓學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)獲得的過(guò)程，掌握科學(xué)研究必須具備的科學(xué)方法，探究性獲得科學(xué)知識(shí)，并逐步形成探究能力和科學(xué)態(tài)度。探究式教學(xué)不僅注意科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法的掌握，更強(qiáng)調(diào)探究能力的形成和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)在探究過(guò)程中的統(tǒng)一。因此，在化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行探究學(xué)習(xí)的推行不但有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，從深遠(yuǎn)意義上說(shuō)更有利于學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的形成。