初中化學(xué)實驗教學(xué)滲透研究性學(xué)習(xí)初探

山東省威海市第七中學(xué) 譚冰洋

一、引言

化學(xué)學(xué)科中的重要內(nèi)容就是開展不同的化學(xué)實驗活動，因為通過化學(xué)實驗可以幫助學(xué)生獲取必要的知識，深化對于化學(xué)知識、現(xiàn)象的理解，也是對知識進行創(chuàng)新理解的重要方法，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、科學(xué)興趣、科學(xué)態(tài)度的重要渠道。通過有趣的化學(xué)實驗可以激發(fā)學(xué)生自主探究、實踐操作的樂趣，強化學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰σ约皩嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度。

二、研究性學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容

（一）研究性學(xué)習(xí)概念

研究性學(xué)習(xí)就是讓學(xué)生可以在一定的場景之中自主發(fā)現(xiàn)問題，然后選擇相關(guān)的課題進行研究，自主設(shè)計實驗方案等。它體現(xiàn)的是學(xué)生可以自主對知識進行主動探索、發(fā)現(xiàn)和深入體驗，讓學(xué)生可以盡可能地通過自己的方法來獲取信息，然后分析判斷，并且可以積極去解決現(xiàn)實問題的一種主動式、積極化的學(xué)習(xí)方式。一般利用研究性學(xué)習(xí)都是帶領(lǐng)學(xué)生們先從相關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域特點或者是從社會生活中發(fā)現(xiàn)問題，然后確定相應(yīng)的研究主題，教師帶領(lǐng)學(xué)生們創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)家進行科學(xué)研究的場景，讓學(xué)生自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題，用自己習(xí)慣的方式去搜集和處理信息，動手實驗操作等。

（二）研究性學(xué)習(xí)特點

1.實踐性

從廣義角度來講，研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容范圍，并沒有十分固定的內(nèi)容和教材，充當(dāng)研究性學(xué)習(xí)教材的內(nèi)容，可以從生活、自然、社會等多種環(huán)境中取得，然后圍繞問題來開展學(xué)習(xí)活動，如選擇問題、研究問題、解決問題。研究性學(xué)習(xí)不只限于課堂的教材內(nèi)容中，學(xué)生還可以通過各種有益的辦法去探究生活中的各種問題，然后通過實踐、交流、分享的方式來增強動手實踐和探索能力。

2.開放性

研究性學(xué)習(xí)的開放性，第一點在于學(xué)習(xí)內(nèi)容方面的開放性。教師鼓勵學(xué)生自主去探究課外的化學(xué)現(xiàn)象、生活問題，學(xué)習(xí)研究的內(nèi)容不再僅僅局限于單一的課本或者固定的知識框架當(dāng)中，而是圍繞問題來探究知識。這種方法可以有效拓寬學(xué)生的視野，又符合我國新課程改革教育理念；第二點，對培養(yǎng)目標(biāo)的開放性。研究性學(xué)習(xí)尊重學(xué)生們的獨立自主意識和個性發(fā)展，了解學(xué)生們對于知識的訴求，而不是一味灌輸；第三點，評價方式的多樣化。傳統(tǒng)教育模式最大的弊端，總是過多地以成績結(jié)果來評判學(xué)生。而研究性學(xué)習(xí)更多的是關(guān)注學(xué)生在活動中可以獲得的各種豐富多彩的學(xué)習(xí)體驗和創(chuàng)造性的表現(xiàn)。所以在課堂的評價和交流當(dāng)中，就需要呈現(xiàn)開放式的姿態(tài)，不要用傳統(tǒng)的評價方式和標(biāo)準(zhǔn)來衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

3.自主性

學(xué)生是進行學(xué)習(xí)活動的主體，教師對于學(xué)生發(fā)揮的始終是指導(dǎo)作用。在初中化學(xué)實驗教學(xué)中，更是需要注重和強調(diào)學(xué)生的主體性，學(xué)生只有通過自主進行相關(guān)實驗，才能夠了解實驗的步驟和原理，也能夠及時了解自己在實驗上存在的缺陷，并在反復(fù)試錯中實現(xiàn)實驗上的成功。

自主性也就是注重學(xué)生的自主探究性，研究性學(xué)習(xí)的核心目標(biāo)就要讓學(xué)生對自己負責(zé)，然后主動探究學(xué)習(xí)。這就需要轉(zhuǎn)變教育思想，讓學(xué)生成為課堂上的主體，發(fā)揮他們的自主性，尊重他們的想法和訴求，教師的作用則要更加注重對于學(xué)生的引導(dǎo)和幫助，而并非全程掌控。

三、初中化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

（一）以教師的示范演示為主，學(xué)生實踐能力缺乏

從初中化學(xué)魯教版的課本材料來看，全年級教材中涉及到的大小化學(xué)實驗已經(jīng)有105 個，其中需要演示操作的實驗占據(jù)了其中80%以上。這個占比意味著化學(xué)學(xué)科的教學(xué)過程中，實驗占據(jù)了很大部分的教學(xué)內(nèi)容的。但是從初中化學(xué)教學(xué)的實際來看，教師普遍在實驗上的投入力度不夠，一方面是由于初中學(xué)生面臨較大的課業(yè)壓力，教師在教學(xué)中單純從提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績出發(fā)，認為實驗并未涉及到正式的考試，于是就不注重對學(xué)生動手實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。另一方面是學(xué)校在實驗設(shè)備上的投入不夠，出于成本的考量，導(dǎo)致實驗室的器械并不能滿足班級每一位學(xué)生進行實驗的需要。在很多初中學(xué)校，學(xué)生很多情況下是坐著看老師實驗的，能真正組織學(xué)生親自動手實驗、進行探究性學(xué)習(xí)交流的時間和比例很少。更為重要的是，學(xué)生對于化學(xué)實驗的重要性和科學(xué)性認知不足，加之應(yīng)試教育的長期影響，導(dǎo)致化學(xué)這門本身與生活聯(lián)系密切的學(xué)科，被硬生生割裂了實驗與生活的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生化學(xué)整體性認知的殘缺，以及動手實踐能力的薄弱。

（二）驗證性實驗過多，學(xué)生創(chuàng)新探究意識匱乏

初中化學(xué)教材中的很多實驗都是沿用的驗證性實驗的教學(xué)模式，也就是通過“問題、原理、結(jié)論、實驗證明”的順序來開展教學(xué)的。當(dāng)然這個教學(xué)流程也有其優(yōu)勢，就是簡單明了，學(xué)生按照這個流程可以很快地認知原理和方法，便于記憶和理解，教師也更加容易掌控課堂的整體教學(xué)秩序。但是，如果一直沿用這個流程模式，也會產(chǎn)生一定的弊端，就是學(xué)生的思維容易固化，一定程度上會削弱學(xué)生的創(chuàng)新思索和自主探究的意識，只會讓學(xué)生更多去關(guān)注實驗現(xiàn)象、結(jié)果和操作方法。但是化學(xué)實驗的價值和教學(xué)意義遠不止于此，更是需要關(guān)注到學(xué)生對于化學(xué)的態(tài)度、情感、價值觀的認同和形成。如果長此以往，學(xué)生的思維就會停滯，就會缺少對化學(xué)探究、提問和思考的興趣。

（三）化學(xué)實驗評價的單一性，影響學(xué)生價值觀和情感態(tài)度的正向形成

長期以來，初中化學(xué)實驗受到應(yīng)試教育以及基礎(chǔ)設(shè)施和教學(xué)工具不足的影響，導(dǎo)致很多地區(qū)的化學(xué)實驗內(nèi)容、評價方式單一，缺乏趣味性，更多的是關(guān)注書面式的作業(yè)和成績結(jié)果來作為評價。而這種較為局限單一的評價方式，容易造成學(xué)生在學(xué)習(xí)和實驗過程中投機取巧，不認真做實驗的習(xí)慣。實驗對于初中生化學(xué)學(xué)習(xí)能力的提高具有重要作用，可以說實驗是學(xué)生化學(xué)思維行車和確立的基礎(chǔ)，它不僅會影響學(xué)生的化學(xué)考試成績，而且還會對學(xué)生的其他能力諸如創(chuàng)新力以及創(chuàng)造力的提升產(chǎn)生重要影響?；瘜W(xué)實驗教學(xué)和評價不能僅僅局限于此，學(xué)生的創(chuàng)造力、情感態(tài)度等都需要被重視，創(chuàng)造性不應(yīng)該局限于智力和成績結(jié)果上，一些非智力因素都是需要教師在評價中要考慮的，對于學(xué)生做實驗的情況，不能單單以會與不會，或者是對與錯的方式，在關(guān)注實驗結(jié)果的同時更要重視過程，從過程中樹立學(xué)生良好的價值觀和態(tài)度，強化學(xué)生的實際操作和總結(jié)反思的能力。

四、研究性學(xué)習(xí)在初中化學(xué)實驗中的滲透對策

（一）重視實驗教學(xué)內(nèi)涵價值，培養(yǎng)學(xué)生興趣愛好

新大綱的教材中，列出的眾多化學(xué)實驗，都要求教師必須要在規(guī)定的教學(xué)課時中完成相應(yīng)的實驗，而且也對學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)和體驗樹立了要求和標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)有的條件下，教師需要積極完成實驗教學(xué)，自己動手創(chuàng)造條件，以便讓更多的學(xué)生擁有動手實驗的機會。除在教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生掌握“使用儀器的技能以及實驗操作的能力”之外，還要讓學(xué)生學(xué)會初步的觀察、記錄和分析實驗現(xiàn)象的能力，可以根據(jù)自己的觀察和分析來總結(jié)初步的結(jié)論，然后書寫相應(yīng)的實驗報告。而這些教學(xué)新方法、新理念，主要目的就是在于轉(zhuǎn)變師生傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和思維，體現(xiàn)實驗教學(xué)與生活、學(xué)習(xí)的整體性，使應(yīng)試教育真正轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育，關(guān)注學(xué)生的全面成長。所以，在之后的化學(xué)課程教學(xué)中，教師應(yīng)該改變以往只重視講授、忽視實驗的想法，摒棄只是為了應(yīng)付考試和教學(xué)要求而開展實驗，或者是以背實驗步驟來替代做實驗的錯誤方法，要改變以往只是滿足實驗教學(xué)規(guī)定，忽視了實驗過程中對于學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣、思維能力、科學(xué)態(tài)度等素質(zhì)的培養(yǎng)。要積極通過實驗來激發(fā)學(xué)生對于化學(xué)的興趣和情感認同，通過化學(xué)實驗來將教學(xué)、生活、理論、實踐等融合，這樣才能全面提升教學(xué)的有效性。

（二）化學(xué)實驗在研究性學(xué)習(xí)中的具體案例應(yīng)用

實驗教學(xué)案例一：銅生銹條件的研究探索

1.創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生探究樂趣

在課堂教學(xué)開展前，先提問一些戴眼鏡的同學(xué)，尤其是眼鏡邊框是銅制的，在經(jīng)歷夏天的潮濕炎熱氣候之后，是否會發(fā)現(xiàn)鏡框縫隙中有一些綠色的東西，這是因為在金屬銅在潮濕環(huán)境中生出的銅銹，讓學(xué)生們產(chǎn)生對于問題的疑惑，然后逐步產(chǎn)生去探究和思索的欲望。學(xué)生們在之前的學(xué)習(xí)中知道了鐵生銹是因為與氧氣、水發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。那么教師可以以此為切入點，問銅生銹又是與什么因素有關(guān)，有的學(xué)生認為是與氧氣、水有關(guān)，有的則不這么認為。

2.組織交流探究，研究實驗方案

教師作為組織者，先將班級成員分為若干個討論和實驗小組，讓學(xué)生們先開始自由探究和討論，學(xué)生們根據(jù)課本知識和課外資料來了解。通過在這種假設(shè)的探討，讓學(xué)生們自主合作搜集相關(guān)的資料，然后可以自由借助相關(guān)的儀器和實驗材料，通過書面方式先擬定實驗方案。在各組呈交自己的實驗方案之后，再圍繞實驗裝置來進行探究討論。

然后根據(jù)分組的情況，學(xué)生們分成了相應(yīng)的探究交流小組。最后通過教師的指導(dǎo)和總結(jié)，大致得出了下面幾種探究和實驗方法：

第一個小組，先搜集了一小片銅片，然后將其擦拭干凈，準(zhǔn)備測試銅生銹是否與水有關(guān)，將其放入到了干凈、干燥的玻璃瓶當(dāng)中，然后對其進行了密封。在經(jīng)過了十天的觀察之后，發(fā)現(xiàn)品種的銅片沒有發(fā)生變化。

第二個小組也準(zhǔn)備了相同大小的銅片，然后準(zhǔn)備了一些處理好的蒸餾水，將蒸餾水倒入干凈的玻璃瓶當(dāng)中，將銅片放入進去，準(zhǔn)備測試銅生銹是否與氧氣有關(guān)。最后經(jīng)過十天的觀察發(fā)現(xiàn)在沒有氧氣的情況下，銅片沒有發(fā)生明顯變化。

第三個小組準(zhǔn)備相同大小銅片，然后將銅片半浸入到裝有蒸餾水的玻璃瓶當(dāng)中，然后用瓶蓋蓋緊，插入導(dǎo)管連接到盛有堿石灰的干燥瓶上。實驗中從導(dǎo)管輸入空氣，排除二氧化碳的干擾。最后經(jīng)過十天的觀察發(fā)現(xiàn)銅片并沒有明顯變化。

第四個小組準(zhǔn)備相同大小銅片，然后將其半浸入到裝有蒸餾水的玻璃燒瓶中，敞開放置，這個實驗中滿足了銅生銹的所有假設(shè)條件，最后在觀察近一周的時間中，發(fā)現(xiàn)銅片表面出現(xiàn)了暗綠色斑點。

3.教師開展評價，獲得實驗樂趣

最后經(jīng)過了實驗驗證，可以確定銅生銹是與氧氣、水、二氧化碳等因素相互作用后產(chǎn)生的結(jié)果。教師根據(jù)對各個小組實驗的觀察，結(jié)合學(xué)生對于小組實驗的自我評價分析，通過多樣化的評定方式來肯定每個學(xué)生認真努力的成果。上述的一些實驗假設(shè)中，學(xué)生們的一些假設(shè)并不完整，教師指導(dǎo)學(xué)生們查閱相關(guān)的資料，后續(xù)帶領(lǐng)學(xué)生們設(shè)計了完整的實驗過程，也取得了成功。讓學(xué)生們在合作中探究，并且得到自主探究和分析的樂趣，在樂趣中樹立學(xué)生良好的科學(xué)精神，增長了見識經(jīng)驗，鍛煉了動手操作的能力，增強了對化學(xué)的情感認同。

實驗教學(xué)案例二：影響蠟燭燃燒時間的因素

1.明確研究目的：通過生活中常見的化學(xué)現(xiàn)象讓學(xué)生更加熟悉科學(xué)探究的步驟，并且可以在探究中理解因變量、自變量等含義以及運用。

2.實驗過程：第一，先是創(chuàng)設(shè)相應(yīng)情景，教師拿著一只燒杯倒扣在燃燒蠟燭上，過一會蠟燭熄滅了，探究為什么會熄滅？然后控制變量法，拿一個更大的燒杯，結(jié)果是否會發(fā)生變化？通過這種方法讓學(xué)生們產(chǎn)生疑問，思考影響蠟燭燃燒時間的因素。

3.發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)：通過上邊的一些小展示，學(xué)生們提出了思考到的影響因素，如蠟燭高度、燒杯大小、蠟燭燃燒劇烈程度等。最后決定先以“蠟燭高度”這個因素開展實驗。在確定了主題之后，學(xué)生們又提出了幾種假設(shè)：第一，蠟燭越高，燃燒時間越短；第二，蠟燭越低，燃燒時間越短；第三，蠟燭最后會同時熄滅。

4.開展實驗，明確結(jié)論

學(xué)生們找來了相應(yīng)的實驗器材，然后按照預(yù)先設(shè)計的方案開始實驗，并在過程中用秒表記錄了燃燒時間。最后得出的結(jié)論有三種：第一是低的蠟燭先熄滅。這個可以解釋為二氧化碳的密度大于空氣，聚集于底部之后讓低蠟燭先熄滅。第二是高的先熄滅?？梢越忉尀闊崃渴沟枚趸济芏茸冃∩仙呦灎T先熄滅。第三同時熄滅?？梢越忉尀橥瑫r受到兩種因素影響，然后氧氣被消耗完之后同時熄滅。

5.實驗理念和方法的生活應(yīng)用

上述化學(xué)實驗針對的就是實驗中的自變量、因變量以控制變量的具體理解和應(yīng)用，而這種理念還可以應(yīng)用到日常生活中。比如食鹽在水中溶解的速率與不同因素的關(guān)系等，這些問題實驗的生活延伸，讓科學(xué)探究的精神播灑到學(xué)生的心中。

五、結(jié)語

在新的教學(xué)大綱和理念中，初中化學(xué)的教學(xué)目的除去要讓學(xué)生掌握必要的知識和基礎(chǔ)技能之外，還需要重視學(xué)生對于知識方面的情感認知和價值觀樹立。在新的教學(xué)內(nèi)容中，從當(dāng)前國內(nèi)的教育現(xiàn)狀出發(fā)，通過這些主動的辦法可以讓學(xué)生獲得更好的情感、知識和操作技能的深化發(fā)展，尤其可以開拓學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新探究能力的形成。研究性學(xué)習(xí)主要關(guān)注的是了解和探索的過程，讓學(xué)生可以更好地發(fā)現(xiàn)和實踐，并且在過程中逐漸形成良好的技能、見識，豐富自身的學(xué)科經(jīng)驗。