張尤俊

摘要：化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是最重要的科學(xué)探究方式，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)最主要的學(xué)習(xí)方法，是培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和提高學(xué)生探究能力的主要途徑.本文例談化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué).

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)

實(shí)驗(yàn)探究是指，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的一種探究活動(dòng)，是科學(xué)探究的具體表現(xiàn)形式，是化學(xué)教學(xué)中最常見(jiàn)、最主要的探究活動(dòng).如何設(shè)計(jì)和實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課堂，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的教學(xué)目的，是一個(gè)有價(jià)值且富有創(chuàng)造性的探究課題.下面結(jié)合筆者榮獲安徽省高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課比賽一等獎(jiǎng)、全國(guó)高中化學(xué)新課程優(yōu)質(zhì)課評(píng)比一等獎(jiǎng)的兩節(jié)原創(chuàng)課例“實(shí)驗(yàn)探究：鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射”和“實(shí)驗(yàn)探究：為什么木炭在氧氣中燃燒不產(chǎn)生火焰”淺談一些做法與體會(huì).

一、依托教材和生活實(shí)際，精選化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究

課題

高中化學(xué)教材中共設(shè)置了實(shí)驗(yàn)必修10個(gè)，選修27個(gè)及探究實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）必修6個(gè)，選修16個(gè).根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們可以充分挖掘出它對(duì)于生成實(shí)驗(yàn)探究課堂的作用和價(jià)值.此外，我們還可以充分聯(lián)系生活實(shí)際和學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備對(duì)實(shí)驗(yàn)探究課堂進(jìn)行創(chuàng)造性挖掘.例如，對(duì)于鐵絲在氧氣中燃燒能夠產(chǎn)生火星四射的現(xiàn)象，學(xué)生已經(jīng)爛熟于胸，然而對(duì)于“鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射”的問(wèn)題，學(xué)生往往顯得十分突然而無(wú)所適從.這個(gè)問(wèn)題的提出，一定能激發(fā)學(xué)生獲取新知的渴望.同樣，“木炭在氧氣中燃燒為什么不產(chǎn)生火焰現(xiàn)象”的問(wèn)題，對(duì)于學(xué)生和教師來(lái)說(shuō)都具有非常強(qiáng)的吸引力.基于以上思考，筆者選擇確定了“實(shí)驗(yàn)探究：鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射”和“實(shí)驗(yàn)探究：木炭在氧氣中燃燒為什么不產(chǎn)生火焰現(xiàn)象”作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課堂的課題.因此，對(duì)于教材中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及生活中遇到的一些化學(xué)現(xiàn)象，我們?nèi)绻粢舛鄦?wèn)幾個(gè)“為什么”，也許就會(huì)閃現(xiàn)出讓我們眼前一亮、別有新意的探究點(diǎn).

二、貫徹新課程理念，創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將科學(xué)探究的過(guò)程概括為提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)和表達(dá)與交流等要素.因此，筆者在化學(xué)教學(xué)中側(cè)重以這些要素為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，并實(shí)施探究教學(xué).在具體的教學(xué)設(shè)計(jì)中，考慮高中學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、年齡特點(diǎn)和能力水平以及科學(xué)探究的要求，筆者創(chuàng)設(shè)以學(xué)生為主體，以教師為指導(dǎo)的民主、平等、科學(xué)、對(duì)話、協(xié)商的新課程文化.例如，在“實(shí)驗(yàn)探究：鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，筆者通過(guò)設(shè)問(wèn)“哪些常見(jiàn)金屬能夠在氧氣中燃燒”切入金屬燃燒主題，然后設(shè)計(jì)鐵絲和鎂條分別在氧氣中燃燒的分組實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題“鐵絲和鎂條分別在氧氣中燃燒，同樣是點(diǎn)燃，同樣是與氧氣反應(yīng)，普通細(xì)鐵絲與鎂條的燃燒現(xiàn)象為何會(huì)有如此大的差異”，引入本節(jié)課題.在“鐵絲和鎂條在組成上有什么不同”的啟發(fā)下，學(xué)生進(jìn)行交流和合作，自主探究“如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究鐵絲在氧氣中燃燒發(fā)生火星四射現(xiàn)象與碳的存在有無(wú)關(guān)系”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，小組合作完成木炭、鋼絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)，然后討論分析得出結(jié)論.又如，在“實(shí)驗(yàn)探究：木炭在氧氣中燃燒為什么不產(chǎn)生火焰現(xiàn)象”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，筆者通過(guò)復(fù)習(xí)、整理物質(zhì)燃燒方面的舊知，讓學(xué)生理解燃燒概念，熟悉燃燒現(xiàn)象，分清火焰和火星的區(qū)別，為課題的提出和后面探究作好鋪墊和知識(shí)儲(chǔ)備.通過(guò)氫氣、鈉、酒精、木炭在氧氣中燃燒的分組實(shí)驗(yàn)，圍繞“有無(wú)火焰”引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引出課題“為什么木炭在氧氣中燃燒不產(chǎn)生火焰現(xiàn)象”.然后學(xué)生提出猜想，設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后討論分析得出結(jié)論.當(dāng)然，這些基本要素是科學(xué)探究的范型，但并不意味著每一個(gè)探究活動(dòng)都必須嚴(yán)格按照這樣的模式進(jìn)行，畢竟科學(xué)探究的內(nèi)容不同，探究的方法、途徑也各不相同.

三、發(fā)揮輔助教學(xué)作用，優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教

學(xué)方法

1.發(fā)揮探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)W案的輔助教學(xué)作用.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，為引導(dǎo)學(xué)生走在正確的探究軌道上，節(jié)約學(xué)生獲取有用信息所需的時(shí)間，我們可以根據(jù)課堂教學(xué)需要，將課內(nèi)和課外的知識(shí)材料整合形成一份具有針對(duì)性的有效教學(xué)資源——探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)W案.通過(guò)報(bào)告或?qū)W案獨(dú)特的輔助教學(xué)作用，幫助我們順利完成課堂教學(xué)任務(wù).作為培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的重要手段，探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)W案一般由實(shí)驗(yàn)小組完成設(shè)計(jì).這樣做，既能培養(yǎng)學(xué)生搜集、處理信息的能力，又能提高學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力以及對(duì)本學(xué)科知識(shí)內(nèi)容的表達(dá)能力.當(dāng)然，我們也可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)及實(shí)際需要，靈活設(shè)計(jì)并創(chuàng)造性地使用探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)W案.例如，在“實(shí)驗(yàn)探究：鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射”學(xué)案中，筆者圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)了兩個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)（普通細(xì)鐵絲和鎂條分別在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及異同點(diǎn)）、一個(gè)問(wèn)題探究（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異同點(diǎn)的原因）、一份實(shí)驗(yàn)用鐵絲和鎂條的化學(xué)組成介紹材料等.又如，在“實(shí)驗(yàn)探究：為什么木炭在氧氣中燃燒不產(chǎn)生火焰現(xiàn)象”學(xué)案中，筆者圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)了一個(gè)問(wèn)題探究（什么是燃燒？燃燒的常見(jiàn)現(xiàn)象有哪些？）、四個(gè)分組對(duì)照實(shí)驗(yàn)（氫氣、鈉、酒精、木炭在空氣或氧氣中燃燒）、兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)（用特制鐵管一端斜伸入燃著的酒精燈和蠟燭的焰心處，用火柴點(diǎn)燃金屬管斜向上的另一端管口）、兩個(gè)問(wèn)題探究（鈉、酒精在空氣中燃燒現(xiàn)象異同及原因）、一份一些可燃物熔沸點(diǎn)的閱讀材料、一個(gè)互助探究問(wèn)題（可燃物沸點(diǎn)與燃燒現(xiàn)象的關(guān)系）等內(nèi)容.在化學(xué)教學(xué)中，筆者設(shè)計(jì)的學(xué)案起到了導(dǎo)引課堂、推進(jìn)課堂和生成課堂等作用.

2.發(fā)揮多媒體課件輔助教學(xué)作用.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，核心是學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癜踩樌M(jìn)行，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的說(shuō)明強(qiáng)調(diào)是至關(guān)重要的，但是在很短的時(shí)間內(nèi)能夠讓學(xué)生迅速領(lǐng)會(huì)是相對(duì)難以實(shí)現(xiàn)的.如果將實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程及注意事項(xiàng)用諸如PPT、flash動(dòng)畫(huà)等進(jìn)行展示，就能達(dá)到事半功倍之效.例如，在講“實(shí)驗(yàn)探究：鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射”和“實(shí)驗(yàn)探究：為什么木炭在氧氣中燃燒不產(chǎn)生火焰現(xiàn)象”時(shí)，筆者制作的flash動(dòng)畫(huà)課件，無(wú)論從畫(huà)面精美度、動(dòng)畫(huà)逼真度和與課堂教學(xué)融合度都具有一定的水準(zhǔn)，為教學(xué)任務(wù)的順利推進(jìn)發(fā)揮了重要作用，也為課堂增添了些許靈性.

四、關(guān)注學(xué)情，構(gòu)建民主、和諧、高效課堂

科學(xué)探究課堂，特別是源于課本又高于課本的原創(chuàng)性課題，探究知識(shí)、探究實(shí)驗(yàn)通常具有較強(qiáng)的未知性、實(shí)踐性、開(kāi)放性、過(guò)程性以及綜合性.要想實(shí)施民主、和諧、高效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課堂，我們必須圍繞課題在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)判、探究知識(shí)的儲(chǔ)備，以及學(xué)生思考問(wèn)題的角度等方面認(rèn)真準(zhǔn)備，設(shè)想、演練和應(yīng)對(duì)各種可能出現(xiàn)的情況.

1.關(guān)注學(xué)情，精心設(shè)計(jì)，確保實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯.例如，在“實(shí)驗(yàn)探究：鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射”的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備中，筆者從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)各種直徑、含鐵量不同的鐵絲和鋼絲等產(chǎn)品，然后將每一種產(chǎn)品做成條形、螺旋狀、鐵（鋼）絲束、鐵（鋼）球等，再將制成的金屬樣品逐一進(jìn)行在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄工作.通過(guò)近兩周的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，筆者發(fā)現(xiàn)形狀相同的含碳量不同的鐵絲和鋼絲分別在氧氣中燃燒時(shí)現(xiàn)象存在差異，而且同種材質(zhì)形狀不同火星四射的明顯程度也存在差異.同時(shí)，在對(duì)比實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)經(jīng)常出現(xiàn)莫名的失敗，如現(xiàn)象不明顯、集氣瓶炸裂等.筆者通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，金屬絲直徑過(guò)大、氧氣收集不純、金屬絲束過(guò)大等都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生一定程度的影響.經(jīng)過(guò)總結(jié)，筆者根據(jù)課堂教學(xué)需要最終確定了所用的實(shí)驗(yàn)樣品及其他輔助材料.在課堂實(shí)踐中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)簡(jiǎn)單快捷、現(xiàn)象明顯，先期預(yù)判可能出現(xiàn)的問(wèn)題也都在課前準(zhǔn)備范圍內(nèi).同樣，在“實(shí)驗(yàn)探究：為什么木炭在氧氣中燃燒不產(chǎn)生火焰現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備中，木炭在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)，對(duì)木炭的大小、形狀和厚度同樣需要精心實(shí)驗(yàn)，否則會(huì)出現(xiàn)很多有別于課本中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.此外，在設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們要關(guān)注教學(xué)對(duì)象的基本情況.只有做到“心中有人”，我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)才會(huì)具有實(shí)際意義.例如，在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中，筆者經(jīng)常出現(xiàn)螺旋狀鐵絲、木炭片脫落至瓶中而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的情況.教師如此，何況很少做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生.為此，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)，將鐵絲固定在鑷子上，加大加長(zhǎng)木炭片以便于夾持，同時(shí)在課堂教學(xué)中刻意提醒學(xué)生注意本步驟的實(shí)驗(yàn)操作.另外，關(guān)于燃燒的實(shí)驗(yàn)偏多，危險(xiǎn)性較大，為了安全起見(jiàn)，筆者將酒精、蠟燭的燃燒實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)放置于瓷盤(pán)中進(jìn)行，并在課堂上加強(qiáng)巡視，及時(shí)提醒和糾正不規(guī)范操作，最終實(shí)現(xiàn)了安全、高效課堂.

2.關(guān)注課堂，充分準(zhǔn)備，構(gòu)建民主、和諧、高效課堂.由于探究課堂的開(kāi)放性，在探究過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)實(shí)際結(jié)果與預(yù)測(cè)的或教材中的結(jié)論或?qū)W生已掌握的知識(shí)不符的狀況，而學(xué)生往往在此時(shí)又會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的好奇心和求知欲.如果我們沒(méi)有對(duì)可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象或問(wèn)題進(jìn)行前期準(zhǔn)備，并在課堂上及時(shí)加以引導(dǎo)，就會(huì)使學(xué)生的探究欲望因此減退，不利于提高課堂效率.因此，我們應(yīng)該在教學(xué)設(shè)計(jì)之初考慮各種可能出現(xiàn)的情況，并做出相應(yīng)的預(yù)案.

總之，在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的知識(shí)、智力、能力得到發(fā)展.作為中學(xué)化學(xué)教育工作者，我們唯有轉(zhuǎn)變教育思維，堅(jiān)定新課程理念，主動(dòng)設(shè)計(jì)、實(shí)踐實(shí)驗(yàn)探究課堂，才能提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果.

參考文獻(xiàn)

夏建華主編.高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)教學(xué)及典型案例研究.人民教育出版社.

靳玉樂(lè)主編.探究教學(xué)的學(xué)習(xí)與輔導(dǎo).人民教育出版社.