例談初中化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

林丹

摘要：實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)對(duì)于啟迪學(xué)生的科學(xué)思維、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著重要作用。在探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)上，教師需要找準(zhǔn)時(shí)機(jī)，在學(xué)生難以理解之處、意見不統(tǒng)一之處、實(shí)驗(yàn)有異常現(xiàn)象之處、實(shí)驗(yàn)失敗之處、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯之處、教材可以延伸拓展之處設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)。在實(shí)施過(guò)程中教師要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況對(duì)預(yù)設(shè)進(jìn)行調(diào)整，尊重學(xué)生的主體地位，給予學(xué)生自主探究、自主活動(dòng)的權(quán)利。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)：實(shí)驗(yàn)探究;活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

文章編號(hào)：1008-0546（2019）05-0078-02

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.05.024

實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)旨在通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程;引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學(xué)的基本觀念;啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究能力。實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的實(shí)施有助于學(xué)生更好地理解科學(xué)的本質(zhì)，對(duì)于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著不可替代的作用。

一、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則

（1）目的性原則

每個(gè)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)都要有明確的目標(biāo)，這樣探究才有正確的方向，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)才有意義、有價(jià)值，才能避免活動(dòng)的隨意性帶來(lái)的低效。

（2）科學(xué)性原則

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須實(shí)事求是，符合科學(xué)道理。具體而言科學(xué)性是指實(shí)驗(yàn)原理科學(xué)、實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)、操作程序科學(xué)，研究過(guò)程上與化學(xué)科學(xué)研究過(guò)程具有一致性。

（3）問題性原則

探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該堅(jiān)持問題導(dǎo)向，通過(guò)探究活動(dòng)的進(jìn)行，讓學(xué)生自己親自經(jīng)歷問題的解決，從而更好地完成知識(shí)的學(xué)習(xí)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。

（4）探究性原則

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要具備探究性，要有一定的思維含量，學(xué)生通過(guò)自主合作式的探究得出相應(yīng)的結(jié)論，變被動(dòng)接受為主動(dòng)探究，真正從教師的教走向?qū)W生的學(xué)。

（5）趣味性原則

增加實(shí)驗(yàn)的趣味性，迎合學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣所在，同時(shí)還要注意緊密結(jié)合生活實(shí)際，從而使學(xué)生更為積極地參與到實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中。

2.實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)切入點(diǎn)

（1）在學(xué)生難以理解之處進(jìn)行探究

例如在“化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系”這一節(jié)，教師可以預(yù)先給學(xué)生提供豐富多樣的藥品和儀器，如氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液，石灰石、稀鹽酸、白磷等藥品以及燒杯、錐形瓶、廣口瓶、試管、塞子、玻璃管、玻璃棒、膠頭滴管、針筒、氣球、電子天平等儀器，由學(xué)生經(jīng)過(guò)四人小組討論，設(shè)計(jì)出裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后再全班匯報(bào)展示。這樣不同裝置的優(yōu)缺點(diǎn)都可以在學(xué)生方案的討論中生成。

（2）在學(xué)生意見不統(tǒng)一之處進(jìn)行探究

例如關(guān)于量筒正確讀數(shù)的片段教學(xué)。教師先讓學(xué)生嘗試量取10mL水，由于學(xué)生在量筒里看到了兩層液面，不知道該讀取哪一層，學(xué)生爭(zhēng)執(zhí)不斷。趁此教師給出了凹液面的畫圖和概念。然后再讓學(xué)生站立或下蹲看最低的液面，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)液面的高度在發(fā)生變化。教師追問學(xué)生真實(shí)的液面是否變化，變化的是什么，如何讀數(shù)才準(zhǔn)確。學(xué)生自然而然得出了正確的讀數(shù)方式，并再次通過(guò)站立或下蹲讀數(shù)得出俯視或仰視讀數(shù)導(dǎo)致的誤差。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的學(xué)生活動(dòng)的設(shè)計(jì)，把一個(gè)抽象的概念變成了一個(gè)直觀的現(xiàn)象，便于學(xué)生理解。

（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有異?，F(xiàn)象之處進(jìn)行探究

例如進(jìn)行鋁和酸的反應(yīng)時(shí)，雖然經(jīng)過(guò)打磨，但是氣泡仍比較慢，與書上給出的金屬活動(dòng)性順序矛盾，而且不同組同學(xué)的現(xiàn)象間還有差異，可以就此提出問題引發(fā)學(xué)生思考。學(xué)生會(huì)有不同的猜測(cè)：可能有的組打磨得較認(rèn)真，氧化膜去除得較徹底，所以速度快;有的同學(xué)會(huì)詢問老師實(shí)驗(yàn)室的酸是不是同一批配制的，濃度是否有差別;細(xì)心的同學(xué)還會(huì)注意到有的桌上是稀硫酸，有的是稀鹽酸，酸的種類有沒有影響。學(xué)生有了不同的猜測(cè)后，就可以讓他們?cè)O(shè)計(jì)方案進(jìn)而動(dòng)手實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的猜想是否正確。這個(gè)過(guò)程中學(xué)生不但對(duì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的流程有了更深的印象，也增強(qiáng)了質(zhì)疑、實(shí)事求是的精神。

（4）在教師或者學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗之處進(jìn)行探究

例如實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳時(shí)不能用濃鹽酸的片段教學(xué)。教師可以設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)：將濃鹽酸與石灰石反應(yīng)生成的二氧化碳通入澄清石灰水進(jìn)行檢驗(yàn)，觀察到澄清石灰水不變渾濁，學(xué)生尋找實(shí)驗(yàn)失敗的原因。學(xué)生可能會(huì)有不同的猜測(cè)：（1）石灰水變質(zhì)了。（2）通入的二氧化碳有問題，含其他雜質(zhì)氣體等。關(guān)于第一個(gè)猜測(cè)，教師預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)方案是讓學(xué)生直接往澄清石灰水中吹氣。關(guān)于第二個(gè)猜測(cè)，教師預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)方案是直接打開濃鹽酸的試劑瓶塞，學(xué)生觀察到白霧;把濃鹽酸與石灰石反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w通入蒸餾水中，滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，觀察到白色沉淀。但在課堂上教師不給出方案，而是鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)自己的猜想設(shè)計(jì)方案并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。

（5）在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯之處進(jìn)行探究

例如由火燒圓明園圖片引出煅燒石灰石后，有這樣兩個(gè)值得探究的問題：（1）反應(yīng)的條件：加熱還是高溫。（2）反應(yīng)前后都是塊狀固體，如何證明反應(yīng)發(fā)生。對(duì)于問題（1），引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)于問題（2），從漢白玉建筑坍塌猜測(cè)反應(yīng)之后的產(chǎn)物硬度發(fā)生了變化，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明。得知產(chǎn)物后，還可以讓學(xué)生根據(jù)已知的碳酸鈣和氧化鈣性質(zhì)的不同來(lái)檢驗(yàn)氧化鈣的存在，從而證明反應(yīng)發(fā)生。

（6）在教材可以延伸拓展之處指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究

例如在“金屬的銹蝕和防護(hù)”一課中，上課的流程：①引入新課：展示暖寶寶中的黑色固體，學(xué)生猜測(cè)成分。通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中的溫度傳感器和氧氣濃度傳感器測(cè)得黑色固體露置于空氣中的溫度、氧氣濃度變化情況再次引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)黑色固體的成分。②鐵生銹的條件的探究：根據(jù)查閱資料猜想鐵銹蝕的條件，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案印證猜想，根據(jù)視頻分析得出結(jié)論。在繼續(xù)探究金屬銹蝕的條件之后，用濕度傳感器測(cè)得濕度變化情況，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，并通過(guò)暖寶寶成分去討論、分析。③影響鐵生銹的因素的探究：利用曖寶寶成分說(shuō)明過(guò)渡到影響銹蝕的因素，學(xué)生按科學(xué)探究的一般步驟繼續(xù)探究。④閱讀課本，思考回答“銹吃鐵”其中的道理。本節(jié)課的活動(dòng)設(shè)計(jì)中，既有教師演示實(shí)驗(yàn)，也有學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn);既有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、也有數(shù)字化實(shí)驗(yàn);既有小組合作學(xué)習(xí)，也有學(xué)生的自主閱讀;既有獨(dú)立思考，也有交流討論;既解決了“什么是”、“怎么樣”的問題，也解決了“做什么”、“怎么做”的問題。

二、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的實(shí)施

新課程提倡教師有效的課堂教學(xué)行為表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：教學(xué)關(guān)系上強(qiáng)調(diào)“引導(dǎo)與尊重”;師生關(guān)系上強(qiáng)調(diào)“尊重與贊賞”;問題刺激上強(qiáng)調(diào)“創(chuàng)境與設(shè)疑”;學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)上強(qiáng)調(diào)“發(fā)展與開放”;對(duì)待自我上強(qiáng)調(diào)“反思與改進(jìn)”。結(jié)合以上理論，教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)真實(shí)有效的情境，設(shè)置恰當(dāng)合理的問題，激發(fā)學(xué)生的好奇心;應(yīng)幫助和引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＲ虼嗽O(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，先要降低難度，先小實(shí)驗(yàn)后大實(shí)驗(yàn)，先易后難，先簡(jiǎn)單后復(fù)雜。先讓學(xué)生探究出每個(gè)小實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法，得出每個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，最后通過(guò)總結(jié)、歸納整理得出完整的實(shí)驗(yàn)方法。

學(xué)生是探究活動(dòng)的主體，學(xué)生在獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的前提下，根據(jù)內(nèi)容選擇不同的活動(dòng)方式，如獨(dú)立思考、小組討論、代表交流、分組實(shí)驗(yàn)、練習(xí)反饋等。小組合作探究是科學(xué)探究的基本組織形式，每個(gè)學(xué)生在合作探究的過(guò)程中都要分配好合作探究的任務(wù)，用相應(yīng)的探究任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生積極地參與到合作探究中來(lái)。鼓勵(lì)每個(gè)組員積極參與活動(dòng)，務(wù)必讓每個(gè)人都對(duì)小組的整體表現(xiàn)成功與否負(fù)有相關(guān)的責(zé)任。為了完成科學(xué)探究活動(dòng)，小組成員之間必須學(xué)會(huì)彼此尊重和信任，互相幫助和支持，使同組成員建立一種融洽的伙伴關(guān)系?？茖W(xué)探究是以更高的要求去培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和人際交往能力，同時(shí)也提供了很多鍛煉的機(jī)會(huì)。

教和學(xué)是一個(gè)互動(dòng)的過(guò)程，教師課前預(yù)先設(shè)計(jì)的探究活動(dòng)如果成為了教學(xué)的劇本，整個(gè)教學(xué)過(guò)程就成了“演戲”，學(xué)生便成為提線木偶。蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)：“教育的技巧并不在于能預(yù)見到課堂的所有細(xì)節(jié)，而在于根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況，巧妙地在學(xué)生不知不覺中作出相應(yīng)的變動(dòng)?！笨梢娬n前設(shè)計(jì)的探究活動(dòng)只能是預(yù)設(shè)，而在實(shí)際的操作過(guò)程中應(yīng)該隨著學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，應(yīng)尊重和贊賞學(xué)生的創(chuàng)意，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維，應(yīng)及時(shí)地反思和改進(jìn)探究活動(dòng)。老師不能捆綁學(xué)生手腳，要盡可能給學(xué)生自主探究、自主活動(dòng)的權(quán)利。這樣才能讓學(xué)生始終處于對(duì)知識(shí)的渴求狀態(tài)，才能有精彩環(huán)節(jié)的出現(xiàn)，才能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)探究對(duì)學(xué)生思維能力提升與發(fā)展的突出作用，真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)探究對(duì)化學(xué)的意義！