高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的運(yùn)用

韋永閣

摘 要：高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的運(yùn)用，本質(zhì)是對(duì)學(xué)生科學(xué)探究精神和能力的培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的運(yùn)用過(guò)程中，不但能夠培養(yǎng)高中生表達(dá)與交流的能力，更能夠培養(yǎng)學(xué)生反思、評(píng)價(jià)、搜集證據(jù)以及動(dòng)手的能力等。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式是新課標(biāo)要求下，高中生化學(xué)學(xué)科知識(shí)、能力以及化學(xué)思維等核心素養(yǎng)培養(yǎng)的最重要手段。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)；探究式教學(xué)

隨著信息社會(huì)的不斷發(fā)展，人們可以做到足不出戶知曉天下大事。這就要求每一個(gè)公民不但要有創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)要具備解決問(wèn)題的能力。在終身學(xué)習(xí)的要求下，自主學(xué)習(xí)文化的能力也至關(guān)重要。21世紀(jì)國(guó)內(nèi)外教育界關(guān)于如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神與能力、構(gòu)成學(xué)生核心素養(yǎng)成為教育的關(guān)鍵熱點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生探究能力是科學(xué)教育的首要任務(wù)，因此，2003年高中化學(xué)課程改革在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》（以下簡(jiǎn)稱新課標(biāo)）中提出：探究學(xué)習(xí)為主的多元化的學(xué)習(xí)方式是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教育模式成為培養(yǎng)高中生探究能力的最重要手段和方法。

一、探究教學(xué)模式在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的地位、內(nèi)涵和功能

1.探究教學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的地位

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)學(xué)科重要的學(xué)習(xí)方法。理論通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)或通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論，促使高中生化學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)能夠深入到科學(xué)探究的領(lǐng)域，是高中生學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科的最終目標(biāo)。化學(xué)教育家戴安邦說(shuō)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施全面化學(xué)教育的一種最有效的方式。學(xué)生探究學(xué)習(xí)方式的養(yǎng)成需要實(shí)驗(yàn)來(lái)支撐，而實(shí)驗(yàn)的過(guò)程激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的習(xí)慣，從而促成學(xué)生邏輯思維探究能力的提升。因此探究教學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的地位毫不夸張地說(shuō)是化學(xué)學(xué)科的核心。

2.探究教學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的內(nèi)涵

科學(xué)探究最大的內(nèi)涵在于尋找事物的本質(zhì)真相以及規(guī)律等。這一過(guò)程中，無(wú)論何種科學(xué)研究人員都要借助于各種理論、實(shí)驗(yàn)，并觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，最終大膽假設(shè)小心探究，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的不斷進(jìn)步。化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)教師和學(xué)生從明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康某霭l(fā)，恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器、裝置等獲得理論中化學(xué)的事實(shí)，最終達(dá)成化學(xué)課的教學(xué)目標(biāo)。因此實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式在化學(xué)課程中，是幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)真理、體驗(yàn)真理、達(dá)成真理的最有效手段。

3.探究教學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的功能

探究教學(xué)模式在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的功能本質(zhì)是提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。在提出問(wèn)題的過(guò)程中，首先要使學(xué)生具備問(wèn)題意識(shí)。問(wèn)題可能來(lái)自于學(xué)生的好奇心，可能來(lái)自于新課標(biāo)的課程安排，也有可能來(lái)自于學(xué)生間的比較和競(jìng)爭(zhēng)。無(wú)論問(wèn)題提出的來(lái)源是何種角度，化學(xué)實(shí)驗(yàn)最終都要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變換實(shí)驗(yàn)對(duì)象、控制實(shí)驗(yàn)條件，以實(shí)驗(yàn)為手段透過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、找出內(nèi)在規(guī)律，達(dá)到探究目的。

分析問(wèn)題包含了高中生在化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中，所學(xué)內(nèi)容科學(xué)規(guī)律之間符合性的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。分析問(wèn)題的本身是高中生用科學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并在這一過(guò)程中提升實(shí)驗(yàn)操作技能。并在知識(shí)增長(zhǎng)的同時(shí)享受科學(xué)探究中的快樂(lè)。

解決問(wèn)題的核心不在于某一單一實(shí)驗(yàn)的解決方法，而在于解決問(wèn)題的思維過(guò)程的養(yǎng)成。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的開(kāi)展，學(xué)生能夠從表象中分析、綜合，進(jìn)而對(duì)概念進(jìn)行抽象、概括。最后對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)化和概括化的總結(jié)與評(píng)價(jià)。

二、新課標(biāo)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的內(nèi)容和要求

新課標(biāo)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的內(nèi)容和要求，無(wú)論是必修內(nèi)容還是選修內(nèi)容都獲得了明確的體現(xiàn)。比如《選修6：實(shí)驗(yàn)化學(xué)》中分為內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和活動(dòng)與探究建議兩個(gè)部分。其中內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)明確地闡述了實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)證方法。能夠掌握提純分離物質(zhì)，配置溶液，檢驗(yàn)物質(zhì)成分；能夠依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)儀器、試劑、裝置等；能夠有序地操作，使用過(guò)程具備安全意識(shí)；能夠主動(dòng)交流探討并記錄實(shí)驗(yàn)事實(shí)和信息，以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步深入到日常生活中，發(fā)現(xiàn)各類化學(xué)現(xiàn)象；能夠了解常用化學(xué)品組成、結(jié)構(gòu)、存在和性質(zhì)等，形成科學(xué)態(tài)度，并最終具有創(chuàng)新性的解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在活動(dòng)與探究建議中則明確規(guī)范了實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)主題以及活動(dòng)與探究的詳細(xì)流程，并將實(shí)驗(yàn)拓展的金屬與塑料的電鍍、硫酸亞鐵氨的制備等作為最終的目標(biāo)。

由此可見(jiàn)，新課標(biāo)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的核心是，通過(guò)化學(xué)課掌握科學(xué)探究的能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，科學(xué)研究呈現(xiàn)在學(xué)生眼前的事實(shí)，使高中生獲得實(shí)際操作與理論驗(yàn)證的能力。

三、當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式存在的問(wèn)題

1.提出問(wèn)題的能力

隨著高中生邏輯思維能力的日益提升，高中生普遍都具備一定的問(wèn)題意識(shí)。但提出問(wèn)題時(shí)通常缺乏對(duì)于新事物、新現(xiàn)象、新知識(shí)主動(dòng)質(zhì)疑的精神和主動(dòng)探索的方法。尤其在中國(guó)應(yīng)試教育條件下，很多高中生仍舊習(xí)慣于被老師牽著走，對(duì)直達(dá)事物本質(zhì)的動(dòng)機(jī)不明確。

2.提出猜想假設(shè)的能力

比如，當(dāng)我們提出化學(xué)家波義耳將鹽酸滴到花片上，使花片變紅的這一問(wèn)題時(shí)，學(xué)生對(duì)于猜想和假設(shè)較為陌生。雖然普遍能夠提出氫離子使花片變紅，氯離子使花片變紅，但在質(zhì)疑與肯定方面，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的猜想和假設(shè)能力表現(xiàn)出與所學(xué)化學(xué)知識(shí)不匹配、不能融會(huì)貫通的現(xiàn)象。實(shí)際上鹽酸滴到花片上的這一實(shí)驗(yàn)本質(zhì)是通過(guò)學(xué)生學(xué)到的知識(shí)對(duì)化學(xué)進(jìn)行合理的猜想和探究，找到事物間內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，從而使猜想問(wèn)題的能力獲得提升。

3.制訂方案的能力

由于我國(guó)應(yīng)試教育的核心是：在教師引導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)高考的順利過(guò)關(guān)。因此，教育目標(biāo)經(jīng)常體現(xiàn)為高考考試內(nèi)容的針對(duì)性教育。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，恰恰是培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，因此，很多高中生制定和提出探究方案是一件比較難的事。老師在實(shí)驗(yàn)探究方案提出的過(guò)程中，往往代替學(xué)生完成探究方案的制訂。一來(lái)可以節(jié)省時(shí)間，二來(lái)能夠直接利用實(shí)驗(yàn)過(guò)程、方法、目的等，應(yīng)對(duì)應(yīng)試教育的考試環(huán)節(jié)。

4.實(shí)驗(yàn)操作能力

高中生好奇心強(qiáng)這是不爭(zhēng)的事實(shí)。很多高中生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能夠客觀地看待化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并依據(jù)自己所學(xué)認(rèn)真分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象和結(jié)果。但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師經(jīng)常忽視學(xué)生情感教育，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)畏懼化學(xué)實(shí)驗(yàn)課或者表現(xiàn)為動(dòng)手實(shí)踐能力差，又或者表現(xiàn)出喜歡并樂(lè)于做實(shí)驗(yàn)，但是并不知道該如何操作的問(wèn)題。endprint

5.收集信息和證據(jù)的能力

高中生普遍都能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜集與化學(xué)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的信息和證據(jù)。雖然借助于網(wǎng)絡(luò)學(xué)生能夠收集到一定程度的信息和證據(jù)，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中完整地記錄實(shí)驗(yàn)信息、熟練地分析實(shí)驗(yàn)信息還有待于進(jìn)一步提升自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。

6.分析證據(jù)，形成結(jié)論的能力

小組內(nèi)部和小組間的討論在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中有極為重要的作用。小組之間取長(zhǎng)補(bǔ)短有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)事物間的聯(lián)系和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)規(guī)律。且學(xué)生的邏輯思維能力能夠在討論中得以增長(zhǎng)并形成結(jié)論。當(dāng)前的問(wèn)題是，由于一系列實(shí)驗(yàn)過(guò)程與方法的不熟練。留給討論的時(shí)間相對(duì)較短。

四、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的運(yùn)用

1.提出問(wèn)題教學(xué)模式的運(yùn)用

提出問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式運(yùn)用，主要體現(xiàn)在從化學(xué)實(shí)驗(yàn)中尋找問(wèn)題，通過(guò)教師設(shè)計(jì)問(wèn)題情境引發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題等方面。實(shí)驗(yàn)的根本性目的是查找物質(zhì)的本質(zhì)規(guī)律，因此，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)中尋找問(wèn)題要明確學(xué)生對(duì)觀察要點(diǎn)保持懷疑態(tài)度，并敢于對(duì)教材中的固有信息進(jìn)行質(zhì)疑，由此必然能夠產(chǎn)生很多的問(wèn)題素材。比如，實(shí)驗(yàn)方案是否完整，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，是否與裝置匹配等，并進(jìn)一步提出改進(jìn)的空間。教師的問(wèn)題情境設(shè)計(jì)能夠激發(fā)高中生強(qiáng)烈的化學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，并能夠有效地帶動(dòng)學(xué)生認(rèn)知的沖動(dòng)和思維的活躍性。

2.猜想與假設(shè)的探究教學(xué)模式應(yīng)用

猜想和假設(shè)是制訂科學(xué)探究活動(dòng)計(jì)劃的依據(jù)。學(xué)生在高中時(shí)已經(jīng)掌握了一些關(guān)于化學(xué)學(xué)科的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)。鼓勵(lì)學(xué)生利用這些知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，并與提出的問(wèn)題建立聯(lián)系。在大膽猜測(cè)與設(shè)想中，創(chuàng)造性地提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法、策略，通過(guò)小組討論完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程和步驟制定。在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象驗(yàn)證學(xué)生的猜想和假設(shè)的科學(xué)性。比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)鋁及其他化合物的性質(zhì)時(shí)，利用學(xué)生已知的鋁比鐵活潑的事實(shí)，同時(shí)觀察鋁片和鐵片在鹽酸溶液中產(chǎn)生的化學(xué)現(xiàn)象，針對(duì)這些化學(xué)現(xiàn)象，從個(gè)人的知識(shí)掌握能力出發(fā)，提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的探究教學(xué)模式運(yùn)用

化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本質(zhì)，是對(duì)高中生動(dòng)腦與動(dòng)手能力的理論性檢驗(yàn)。這一過(guò)程，包含對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器、藥品、裝置和操作方案的論證，同時(shí)也要對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思。學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式中強(qiáng)調(diào)的綜合性、創(chuàng)造性和靈活性的真意。教師要為學(xué)生提供機(jī)會(huì)去設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)劃性的指導(dǎo)和服務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)和優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組之間的討論取長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

4.搜集證據(jù)的探究教學(xué)模式運(yùn)用

高中生必須養(yǎng)成善于收集信息的習(xí)慣。這一習(xí)慣本質(zhì)是在培養(yǎng)高中生構(gòu)建數(shù)據(jù)證據(jù)架構(gòu)的能力。對(duì)實(shí)驗(yàn)之前、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以及實(shí)驗(yàn)后的產(chǎn)品、結(jié)果，高中生都要將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的證據(jù)、數(shù)據(jù)等與生活緊密結(jié)合在一起。通過(guò)搜集證據(jù)能力的培養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。并將學(xué)以致用的科學(xué)探索精神灌注到學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的整個(gè)過(guò)程中。

5.解釋與結(jié)論的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式運(yùn)用

科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的最終是要解釋自然規(guī)律。因此科學(xué)探究的核心在于解釋出化學(xué)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)的內(nèi)涵屬性。當(dāng)學(xué)生掌握了一定的化學(xué)知識(shí)，并能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中時(shí)，為了使高中生化學(xué)思維能力獲得進(jìn)一步提升，就必須通過(guò)高中生利用現(xiàn)有的知識(shí)對(duì)結(jié)論進(jìn)行充分的解釋和論證，從而增強(qiáng)高中生積極的化學(xué)實(shí)驗(yàn)情感，以興趣作為最好的老師，提升化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的成就感。

6.反思與評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的運(yùn)用

科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性在于對(duì)探究過(guò)程與結(jié)論的重新審視，這一過(guò)程是督查、檢測(cè)、調(diào)整探究教學(xué)的重要舉措。因此教師在實(shí)驗(yàn)完成后，要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。高中生在自我評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的不足，以及改進(jìn)的方法和策略，并反思和評(píng)價(jià)自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]任長(zhǎng)松.如何在探究活動(dòng)中發(fā)展學(xué)生的批判性思維[J]. 課程·教材·教法，2014（11）.

[2]畢華林，萬(wàn)延嵐.化學(xué)基本觀念：內(nèi)涵分析與教學(xué)建構(gòu)[J]. 課程·教材·教法，2014（4）.

[3]沈宏柱.高中化學(xué)“科學(xué)探究”教學(xué)的若干注意事項(xiàng)[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2013（7）.endprint