李莉

[摘 要] “科學(xué)探究”是新課改以來一種全新的學(xué)習(xí)方式，本文以上海教育出版社出版的九年級化學(xué)教材為基礎(chǔ)，對課本中的探究實(shí)驗(yàn)部分進(jìn)行了解讀，總結(jié)出教材中現(xiàn)有探究實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)：凸顯探究實(shí)驗(yàn)的地位，增強(qiáng)探究實(shí)驗(yàn)的可操作性，強(qiáng)調(diào)探究實(shí)驗(yàn)的安全，注重科學(xué)探究的過程。

[關(guān)鍵詞] 九年級化學(xué) 科學(xué)探究 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 解讀教材

在化學(xué)科學(xué)的探索中，探究實(shí)驗(yàn)是一個非常重要的組成部分。探究實(shí)驗(yàn)是學(xué)生用于獲取知識、領(lǐng)悟探究的思想觀念、形成自己科學(xué)探索能力的重要途徑。

本文將以九年級化學(xué)教材為基礎(chǔ)，解讀課本中的探究實(shí)驗(yàn)部分，結(jié)合教學(xué)大綱，對探究實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，旨在幫助學(xué)生走進(jìn)化學(xué)、了解化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)，體驗(yàn)科學(xué)探究的奧秘與魅力。

一、凸顯探究實(shí)驗(yàn)的地位

“科學(xué)探究”是新課改以來一種全新的學(xué)習(xí)方式，在教學(xué)大綱中，要求老師注重學(xué)生科學(xué)探究的能力，希望學(xué)生能主動探索，自主學(xué)習(xí)，解決問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，回到教育的本質(zhì)。在上教版教材中總共有49個“活動與探究”，可見探究實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。

上教版教材對探究實(shí)驗(yàn)重要性的凸顯主要在結(jié)構(gòu)安排和教學(xué)大綱的指導(dǎo)上，同時在課時安排上把某些探究實(shí)驗(yàn)單獨(dú)列為一個課時，如氧氣的制取與性質(zhì)、物質(zhì)燃燒的條件等8個基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。讓老師和學(xué)生都深刻認(rèn)識到探究實(shí)驗(yàn)的重要性，這有助于科學(xué)探究的開展。在8個基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，氧氣的制取與性質(zhì)，二氧化碳的制取與性質(zhì)、粗鹽的初步提純、酸與堿的化學(xué)性質(zhì)、配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液等都是近年來實(shí)驗(yàn)操作考試和中考的熱門內(nèi)容。如2013年化學(xué)中考第34題就是圍繞著實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w展開的，再如2015年中考試卷的34題是對酸堿中和反應(yīng)的探究。探究實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教材中的地位由此凸顯。

二、增強(qiáng)探究實(shí)驗(yàn)的可操作性

上教版教材中“活動與探究”部分的內(nèi)容有不少來源于生活，從一種或一類生活現(xiàn)象出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，再通過實(shí)驗(yàn)探究，對生活現(xiàn)象進(jìn)行歸納概括模型化，完成對社會現(xiàn)象，生活常識的理解和認(rèn)知。這樣的結(jié)構(gòu)安排可以幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)新知識和技能，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在第二章第三節(jié)《自然界中的水》的第二課時：《水的凈化》一課中，教材中列舉出了我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|到的河水、湖水、海水等自然界中的水，對比相對潔凈的自來水，讓學(xué)生們思考“同樣是水，為何河水湖水通常不適合飲用，而生活中的自來水相對比較潔凈，它是怎樣被生產(chǎn)出來的？”教師通過教材的插圖簡單介紹自來水廠的凈水過程：依次將天然水通過沉降池、沙濾池、吸附池和消毒池，最后輸送到千家萬戶。學(xué)生們不可能都有機(jī)會去自來水廠參觀學(xué)習(xí)，如何讓學(xué)生較好地認(rèn)識水的凈化過程呢？在教師指導(dǎo)下，通過教材介紹的資料，以小組的形式讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，將渾濁的混了紅墨水的泥漿水變?yōu)闈崈舻摹白詠硭薄Ｊ聦?shí)證明，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)多種多樣，通過交流與討論，根據(jù)步驟多少和水的清澈程度，大家總結(jié)出了最佳凈水方案。相對于工業(yè)生產(chǎn)，學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)儀器簡單，可操作性強(qiáng)。通過探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對水的凈化步驟加深了記憶，這樣既讓學(xué)生學(xué)到了化學(xué)知識，又增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力，還把科學(xué)探究融入了生活，使學(xué)生更加容易理解生活現(xiàn)象。

三、強(qiáng)調(diào)探究實(shí)驗(yàn)的安全性

化學(xué)實(shí)驗(yàn)常常伴隨著有毒氣體、粉塵的釋放，可燃物燃燒等“危險”現(xiàn)象，不僅如此，不當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作往往會增加實(shí)驗(yàn)的危險性，如某些錯誤的實(shí)驗(yàn)步驟有時會導(dǎo)致試管炸裂、失火、中毒、甚至爆炸。為了在保證安全的前提下從探究實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)會知識，教師對學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作的指導(dǎo)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)的培訓(xùn)是必不可少的。

比如，實(shí)驗(yàn)室利用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時是先停止加熱還是先將排水法收集氣體的導(dǎo)管從水中取出，實(shí)驗(yàn)步驟的錯誤可能導(dǎo)致試管內(nèi)氣壓減小從而產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，試管可能驟冷而炸裂。教師可在實(shí)驗(yàn)前先讓學(xué)生們討論這兩個步驟的先后順序，利用多媒體演示反實(shí)驗(yàn)或者親自演示反實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生們觀察到錯誤步驟可能導(dǎo)致的危險，讓學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)步驟正確的重要性。再如硫酸型酸雨形成的探究實(shí)驗(yàn)中，由于硫磺的燃燒產(chǎn)物二氧化硫具有一定的毒性，在實(shí)驗(yàn)前必須叮囑學(xué)生實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，以盡量減少二氧化硫的吸入。

當(dāng)然，探究實(shí)驗(yàn)是允許并提倡讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)的，學(xué)生可以發(fā)揮自己的主觀能動性，進(jìn)行更加安全合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，改善實(shí)驗(yàn)過程，更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的探索與學(xué)習(xí)，但是應(yīng)該在安全操作的前提下，以及教師的指導(dǎo)下進(jìn)行。

四、注重科學(xué)探究的過程

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的一個重要組成部分。初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式”?？茖W(xué)探究涉及到提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等要素，具有一定的未知性。在教材第四章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系一課中，對質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證，教材展示了科學(xué)探究的常用步驟和要素。1、提出問題：以火柴燃燒和銅片加熱兩個演示實(shí)驗(yàn)開始，提出化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量是增加、減少還是不變這個問題；2、猜想與假設(shè)：學(xué)生將提出的問題和已有的化學(xué)知識聯(lián)系起來進(jìn)行猜想與假設(shè)；3、收集證據(jù)：查閱相關(guān)資料收集證據(jù)來檢驗(yàn)自己的猜想與假設(shè)的正確性，比如搜集波義耳和拉瓦錫對化學(xué)反應(yīng)定量研究的實(shí)驗(yàn)資料；4、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)在密閉容器中進(jìn)行的兩個化學(xué)實(shí)驗(yàn)并實(shí)施：硫酸銅與氫氧化鈉溶液的混合、石灰石與稀鹽酸的混合，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；5、結(jié)論和反思：通過相關(guān)資料和探究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想的正確性。對于與事實(shí)不相符的猜想能勇于否定，但不能否定原猜想的價值，因?yàn)榭茖W(xué)探究是個循序漸進(jìn)的過程；6、表達(dá)與交流：用語言、數(shù)據(jù)、文字等方式和同伴們交流探究的過程和結(jié)果，傾聽他人的不同觀點(diǎn)，相互交換意見，并會用自己得出的結(jié)論解釋一些特殊的現(xiàn)象，如蠟燭燃燒后質(zhì)量減輕及銅片加熱后質(zhì)量增加等。

以上是教材對科學(xué)探究的一般實(shí)施步驟的介紹，當(dāng)然科學(xué)探究其實(shí)并沒有固定的模式，有些科學(xué)探究的步驟也許會簡單些。這只是教材對科學(xué)探究要素的介紹，科學(xué)探究的主體并不是教材或教師，教師只是組織者和引導(dǎo)者，應(yīng)把科學(xué)探究的主動權(quán)交給學(xué)生。

新課標(biāo)中修改了對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的要求，從“順利完成實(shí)驗(yàn)”到“獨(dú)立或與他人合作完成實(shí)驗(yàn)”，更加注重學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究的過程。通過實(shí)施探究實(shí)驗(yàn)，加深了學(xué)生對所學(xué)知識的綜合理解，鍛煉了學(xué)生的動手能力，還增進(jìn)了學(xué)生之間的互動交流，這有助于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)探索態(tài)度和科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。另外，在實(shí)驗(yàn)的過程中倡導(dǎo)“以探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式”，不僅能使學(xué)生自主思考、討論，還能鞏固課堂理論知識。因此在上教版化學(xué)教材中，注重的是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究過程，而不是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

探究實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取化學(xué)知識的重要方式，在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、操作技能、創(chuàng)新意識等方面具有重要的作用。人類社會的生存與發(fā)展離不開人們對科學(xué)的不斷探索。因此我們教師應(yīng)該深刻領(lǐng)會《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的精神，挖掘探究課堂的內(nèi)涵，優(yōu)化科學(xué)探究過程，積極啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生在探究過程中處于大膽猜測、主動實(shí)驗(yàn)、細(xì)心觀察、善于總結(jié)的探究情境中，找到解決問題的方法及途徑，實(shí)現(xiàn)高效課堂的教學(xué)目標(biāo)。

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