新课标下初中化学探究性实验教学的思考

文 焦志荣

初中化学新课程标准倡导以科学探究为主的多样化教学方式，“探究性实验教学”是其中一种重要的教学方式和途径，是教师为促进探究性学习活动有效开展所采取的一种教学方式，可以使学生体会科学探究的方式，培养学生的发散性思维和用科学方法研究问题的能力。

一、传统教学方式和探究性实验教学的比较

探究性实验教学活动是通过实验来进行的，其探究的形式是实验探究。

案例1：“微粒之间有空隙”

传统教学：往往是通过“50 mL酒精与50 mL水混合”的实验来得出这一结论，缺乏探究性。

探究性实验教学：首先明确实验探究课题—水与酒精混合后体积变化情况。

引导学生进行猜想与假设：(1)构成物质的众多分子是亲密无间地挤在一起的；(2)构成物质的众多分子间存在一定的空隙，如果微粒之间有空隙，那么不同种液体混合后的体积可能与两份液体体积加和的结果不同。

在“明确问题”、提出“猜想与假设”之后，要引导学生“制订计划”。怎样制订计划呢？控制实验条件是通常采用的科学方法，可设计如下：

水与酒精混合后体积变化:A.50 mL水与50 mL水混合后的体积如何变化？B.50 mL酒精与50 mL酒精混合后的体积如何变化？C.50 mL酒精与50 mL水混合后的体积如何变化？用量筒分别进行实验，事先预测结果并与实验记录比较，然后进行交流。

此案例的“实验设计”是通过控制实验条件来完成的，即参加反应物质的体积不变，只改变种类。“进行实验”与“搜集证据”是通过测量与观察记录来完成的。

实验后要引导学生进行分析总结从而得出结论，可以设计成“想一想”，使学生“观察与思考相结合”，通过独立思考获得对问题的解释，得出相关结论：很多物质是由分子构成的，除了大小不同之外，分子之间还有一定的空隙，小的分子可以穿插在另一种较大的分子之间的空隙里，所以表现为两种互不反应的物质混合在一起体积减小了。

在以上两种教学方式中，学生的行为是不同的，学生的感受、体验和主体性发挥程度也不相同。传统教学是注入式的，学生处于被动接受的地位；而探究性实验教学是启发式的，学生处于主动探究的地位。对于初三学生来说，由于分子概念比较抽象，接受起来比较困难，所以在本探究案例中并没有对它直接下定义，而是让学生经过自己的探究，发现了问题，解决了问题，获得了较深层次的情感体验，分子概念将会随着学习的深入在他们的头脑中逐步深化。

二、初中化学探究性实验教学的基本形式

要开展探究性实验教学，改变以往化学实验“照方抓药”式的教学模式是关键，而优化教学设计是实施的保证，具体可通过提出问题—猜想与假设—制订计划—进行实验—搜集证据—解释与结论等步骤来实施。

案例2：

(1)提出问题：纯水和盐水哪一个更容易结冰?

(2)猜想与假设：科学的猜想和假设是建立在学生已有知识经验基础上并能够被事实证明和检验的。

(3)制订计划与设计实验：将等量的纯水和盐水分别放在两个相同的杯子中，同时放在同一个冰柜中，让冰柜开始慢慢制冷，每隔15分钟观察一次，记录两杯液体是否结冰。

(4)进行实验与搜集证据：确定观察因子；控制变量；测量(时间、温度)。

(5)分析与结论： 描述实验数据；比较归纳；对探究结果进行描述和解释。

(6)评估：假设与探究结果的差异；探究活动中未解决的矛盾；发现新的问题；改进探究方案。

(7)交流：准确表达自己观点；坚持原则；尊重他人。

三、初中化学探究性实验教学在组织中应注意的问题

要想优化探究性实验教学过程，提高教学质量，应注意以下几个方面的问题：

(1)教师要转换观念，转变角色。要改变传统实验课中教师单纯演示实验，反复强调实验注意事项，要求学生严格按照实验步骤操作，教师讲评等环节，倡导设置问题情境，激发学生做实验的欲望，由学生讨论、交流，自主设计实验步骤，由学生评价、小结，并要求学生查找该实验的补充资料等开放式的教学环节。

(2)教师要善于创设恰当的教学情境。对于初中学生而言，学习兴趣是学习动力源，教师要善于从激发学生学习兴趣的角度入手，使用语言、数字、图片等情境，通过呈现学生熟悉的历史知识或制造常识冲突情境，激发学生的探究兴趣。

(3)要把握好循序渐进的原则。在探究过程中教师的教似乎不是很突出，更多的是引导学生学会深入思考，动手实践。针对学生的不同情况，可以采用探究一个课题的某一点或者某一角度的方法，探究的内容应该具有发散性、可操作性和不确定性。

例如：《植物对无机盐的吸收》可以探究“青菜如果缺乏氮、磷、钾等无机盐时植株的症状”，若是“青菜需要哪些无机盐”就无从下手。

(4)“授之以鱼，不如授之以渔”。教给学生科学知识，不如教给学生获取知识的方法。教学中应该改变重知识传授、轻方法教育，重实验验证、轻科学探究的做法，而应该从教给学生探究的方法入手，使学生主动参与实验的设计、操作过程，让学生通过提出问题、作出假设、设计验证、分工合作、查表与计算、对照比较、集体讨论、表达交流等活动，创造性地解决问题。

四、在初中化学探究性实验教学中要重视对学生的过程性指导

对习惯于自己讲、学生听的教师来说，如何指导学生进行探究性学习活动，确实还是一个新课题，有两方面的指导是比较重要的：一是对合作学习中分工的指导，二是对遇到问题的指导。

案例3：对学生合作学习分工的指导

“测定一段时间内本地区雨水的pH值，绘制时间—pH关系图，讨论本地区出现酸雨的情况，分析可能的原因”。在活动中，要涉及查阅资料、取样测定和数据处理等活动，一名学生在短期内很难完成，比较适合3名及以上学生的小组合作进行。

在分工时，教师可以进行指导，合理分配。可以给外向、善于交际的学生“调查走访”的任务，给思维严密、善于动手的学生“取样测定”的任务，给抽象思维强的学生“数据处理”的任务等，这样学生们可以共同经历探究性学习活动，相互交流，通力合作，完成学习任务。

案例4：对学生探究式学习活动中出现问题的指导

一名学生在验证“铁锈是铁在潮湿的环境中与空气中氧气作用的结果”的假设时，始终不能想到好的实验方案，感到迷茫。教师可以启发学生：解决问题时要抓住关键因素，实验探究时要学会控制实验条件。实验方案的制订要紧紧抓住“铁”“潮湿的环境(水)”“氧气”三个关键要素。

实验方案一：铁在有氧无水的条件下是否锈蚀；

实验方案二：铁在有水无氧的条件下是否锈蚀；

实验方案三：铁在有氧有水的条件下是否锈蚀。

五、结束语

初中化学探究性实验教学的开展大大提高了学生的学习兴趣，激发了学生的好奇心和学习欲望，使学生逐步学会如何发现问题、思考问题、解决问题，从而达到提高和培养学生科学素养和创新思维品质的目的。

[1] 衷明华.初中化学校本培训指导手册[M].广州：广东高等教育出版社,2008.

[2] 王祖浩.走进课堂：初中化学新课程案例与评析[M].北京：高等教育出版社,2006.