新课程下“实验—探究”教学模式的设计和运用

朱中衡

新课程下“实验—探究”教学模式的设计和运用

朱中衡

（江苏省涟水中学江苏涟水223400）

化学实验在学科素质教育中具有不可替代的独特功能，是引导探究式教学取得成功不可或缺的“催化剂”。“实验—探究”已成为中学化学诸多教学模式中最具有强烈时代感和旺盛生命力的一种教学模式，它充分体现了教师的“导”完全为了学生的“学”服务这一理念，是提高化学教学质量和学生科学素养的重要手段。本文就“实验—探究”教学模式的设计与运用进行初步的探讨。

实验教学；实验探究；教学模式；教学设计；教学情境

中学化学实验教学是培养学生科学素质的一块沃土，我国著名的化学家戴安邦先生就曾经精僻地说过：“化学实验课是实施全面化学素质教育的最有效的教学形式”，而将“实验”与“探究”联系在一起，构成一种教学模式则是从素质教育的高度，对实验教学功能的再认识，再开发。在中学化学的众多教学模式中，“实验—探究”的教学模式成为诸多模式中最具优势最有典型意义的教学模式，它概揽性强，应用广泛，体现素质教育的理念，强烈的时代感使它具有最长久的生命力。

一、“实验—探究”教学模式的目标

“实验—探究”教学模式目标的建立是基于对化学教学中素质教育的目标和化学实验教学功能的理解，从科学素质的高度出发，“实验—探究”教学至少应具备下面的四个功能：

1.激发兴趣的功能。实验由于其鲜明的形象性很容易吸引学生注意而形成兴趣，现实教学中有些实验的原理超过了学生的知识水平，但它能让学生对科学产生兴趣，能引起学生对生活中蕴含的科学原理产生关注，这样的教学也是成功的。有些教师在高一氧化还原的教学中用学生虽然暂时还不能理解其反应原理，然而现象奇特的“化学振荡”例如化学时钟、蓝瓶子实验等创设教学情景，激发学习兴趣，收到很好的效果。

2.获取知识的功能。无论探索性还是验证性的实验，都可以使学生对所学的化学原理和化学事实有深刻的理解和记忆，而化学实验的知识技能本身就是中学化学教学中重要内容。现在，广大教师在教学中已创造出许多很好的教学设计，例如：新授课中的边讲边实验、实验引入组织复习等，这对少数人仍迷信背化学，迷信题海战术，认为“多背多练多得分”的观念，是一种冲击。

3.启迪思维的功能。实验教学中的启迪功能很多时候容易被其获知功能掩盖，若对实验的启思功能开发不够，只着重其知识价值，就会陷入重做轻思的误区。但是，实验不光是“做”还要“想”的，技能训练仅是较低层次的实验能力，实验的设计和实验的分析这种较高层次的实验能力的培养不能留到高三综合题训练时去进行，它应该贯串在每一个教学实验中。比如设计高一化学中稀硝酸与铜片反应的实验，在让学生在向稀酸中加铜片前，先加放少量的碳酸钠粉末，这种似乎“不合常理”的小小改动，却一下子激发了学生的思维，“逼”着学生去思考为什么。为什么要加Na2CO3（为了排走试管内空气）？为什么要排空气（NO易与氧化合）？为什么CO2能排空气（CO2比空气重）？这样一来，大大增加了其思维容量，实验启迪思维的功能也就充分体现了。充分重视实验教学中的各种思维活动，应该成为学科素质教学命题下实验教学改革的方向。

4.培育品德的功能。化学实验中可以培养学生严谨细致的科学作风、实事求是的科学态度、探索求真的科学品德，这些都潜移默化地影响着学生科学素质的育成。要培养学生强烈的环境意识，让学生养成爱护环境的良好习惯，教师需要付出大量的心血，光是课堂上同步的学生实验，就要作大量别具匠心的改进：铜与浓硝酸的反应，将铜片改为铜线，以便一观察到现象即抽走铜线停止实验，防止NO2逸出污染环境；H2S、SO2等有毒气体的实验，改用它们的水溶液并放在注射筒中少量取用……正是实验中这种环境意识的渗透，培养了学生良好的实验习惯，这是实验教学中育德功能的体现和开发。

二、“实验—探究”教学模式运用的支持条件

主要的支持条件有四个：

1.教师教学观念的转变，素质教育的质量观，以生为本的师生观，以及教师本人的科学思想素养，都是很重要的。

2.教师要有较为娴熟的课堂教学技能，包括提问的技能、组织讨论的技能、指导实验的技能，尤其是组织教学驾驭课堂的技能。

3.民主和谐的师生关系，愉悦的课堂气氛，也是“实验—探究”模式能否顺利实施必不可少的。

4.硬件设备也是支持条件之一，例如化学实验室的数量，实验室的仪器、药品、设备和实验员的配合等。

三、“实验—探究”教学模式中教学情境的创设

“实验—探究”教学模式运用一个重要的条件是要有一个成功的实验问题情境的创设。在“实验—探究”教学模式中创设问题情境，能使学生认知的动力系统和智力系统处于高度的兴奋状态，使学生的认知活动和意向活动都全身心参与投入，这当然有利于学生良好心理素质和智力水平的健康发展。

利用化学实验创设教学情境时，要遵循以下原则：

首先，教学情境的产生只能靠诱发强化，命令和强迫无法产生良好的教学情境。教学情境是智力因素与非智力因素高度调动的产物，情由境发，境至情生，只有当学生对教师的诱导产生心理共振并且相互影响而形成共同的强烈的集体心向时，这种教学现象才能水到渠成。

其次，利用创设情境时所提出的问题都要与学生群体原有的认知水平有一个适当较大的落差，问题情境才有可能出现。在认识过程中，非平衡是认知发展的必要条件。因此，为了创设情境，适当地暴露、产生、激化学生认知结构上的矛盾是必要的，当然，这种矛盾的激化要适度。

第三，要有尽可能多的学生参与，并且有较充分的学生活动（思考、讨论、实验、练习等）时间，创设的教学情境才容易产生效益。教学中要充分运用教材的演示实验和学生实验设置情境。

四、“实验—探究”教学模式在化学课堂教学中运用的操作程序

传统的实验教学基本模式是：“讲解—实验—讲解”，也就是按“讲—做—讲”的程序去组织教学的。第一个环节的“讲”是教材中的化学知识，例如某种物质的性质、某个化学原理的内容等，第二个环节的实验不管是教师演示还是学生操作，目的都是验证刚才“讲”的结论，第三个环节还是“讲”，即实验后的小结，如结合考试的要求讲操作要点，讲实验现象，讲实验所验证的结论等。结论在实验前，是这种实验教学模式在操作程序上的最显著特征，显然，这是一种以获取知识为主要目标的接受式学习的实验教学模式。

“实验—探究”教学模式的基本教学程序则可表达为：“问题—实验—讨论”，即按“问—做—议”的程序去组织教学。在问题与实验两个环节之间往往还增加一个附属环节“实验设计”，即用怎样的实验去解决问题的思考。结论在实验之后，是这种模式与传统实验教学模式在外在形态（教学程序）上的突出区别，更本质的区别在于内涵。在“实验—探究”模式中，“实验”是手段，“探究”才是模式的核心，显然，这种对实验教学功能全面开发的教学模式，是一种以学生发展为目标的，探索性、发现性学习的实验教学模式。

［课例］离子方程式的引入

［问］从学过的化学知识中，我们知道NaOH和HCl会发生反应，又知道在溶液中NaOH和HCl都以离子形式存在，那么，当它们相互反应时，实际上真正发生反应的是什么微观粒子？（提出探究的方向）设计怎样的实验探究这个问题？

［答］用实验证明反应后有些粒子“没有”了，有些粒子依然存在。

［问］设计三个实验，证明：①这个反应确实发生了；②反应后溶液中仍然有带电的粒子；③溶液中的粒子是什么？

［讨论并实验］学生分组设计并完成实验。用酚酞试液证明问题①；用导电性装置证明问题②；用AgNO3和HNO3解决问题③。

［讨论］滴有酚酞的NaOH溶液在加入盐酸后红色消失，因为酚酞可以指示OH-的存在，所以说明反应确实发生了，并且OH-参加了反应；中和后的溶液仍能导电，说明有些离子在反应前和反应后都存在，经检验，其中有Cl-，可见NaOH和HCl两种溶液的中和，实际上只是H+和OH-结合生成了水。

［讲］方程式中只将实际变化了的H+、OH-和生成的H2O表示出来就可以了，像这样的方程式就叫离子方程式。

可以看出，“实验—探究”教学模式，对培养学生的探究思维，育成科学素质，是极为有利的。以上讨论了“实验—探究”教学模式的设计和运用，化学教学中课型和教学模式还有许多，对各种课型和教学模式进行广泛和深入的研究，将使我们提高课堂教学效率，优化教学过程的努力更理性更有成效。

［1］刘良.优化实验教学，培养探究能力［J］.中学化学教学参考，2007（7）

［2］吴星.化学新课程中的科学探究［M］.北京：高等教育出版社，2006

1008-0546（2010）01-0039-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2010.01.015