探究性实验教学中有效问题设计策略

王建华

（同安第一中学，福建同安361100）

探究性实验教学中有效问题设计策略

王建华

（同安第一中学，福建同安361100）

就九年级化学探究性实验教学中如何设计有效的问题来引导学生顺利完成探究实验，捕捉有效的实验现象，得出科学合理的结论，从中获取化学知识，掌握基本技能，形成良好的科学素养进行探讨，结合具体的教学案例阐述有效问题设计的策略。

探究性实验教学；有效问题；设计策略

对于刚踏入九年级的学生来说，化学是全新的学科，有效的课堂能带领学生快速入门，并产生学习兴趣，掌握基本知识、技能、过程与方法，而科学探究是初中化学课堂的重要组成部分，探究性实验是科学探究的主要形式，是新课改中最重要的教学手段之一，在探究性实验教学中设计有效的问题是促使学生顺利完成探究，从中获取化学基础知识，理解化学原理，掌握技能，从而形成良好的科学素养的重要保证。笔者认为，在探究性实验的教学中，教师应该设计有效的问题来引导学生弄清探究目的，采取科学方法，捕捉有效的实验现象，得出科学的结论，从而提高课堂教学的有效性。

一、设计的问题要有针对性

提问是为了引导学生积极思维，提的问题只有明确具体，才能为学生指明思维的方向。陶行知先生说过：“发明千千万，起点是一问。禽兽不如人，过在不会问。智者问得巧，愚者问得笨。”有效提问能使课堂教学事半功倍，学生兴趣十足。

在一堂“氧气的性质”的观摩课中，有个片段：教师通过演示几种物质在空气和氧气中燃烧的实验，提出一个问题：“通过这几个实验，大家能体会到什么呢？”这时教室里一片寂静，学生一脸茫然。笔者想这位教师是想让学生通过几个实验，感受到很多物质都可以在氧气中燃烧，得出“氧气比较活泼，能和许多物质发生反应”的结论，可是这位教师的提问太笼统，缺乏具体指向，所以学生不知从何说起，笔者认为，倒不如把问题改成“通过这些实验，我们发现很多物质能在空气中燃烧，能不能在氧气中燃烧呢？”“铁丝不能在空气中燃烧，能在氧气中燃烧吗？”“你认为氧气活泼吗？”这样的提问，指向性明确，学生会很快领会教师的意图，回答出重要的结论，就能避免冷堂的尴尬局面。

有些教师在教学中，完成探究实验后，只是简单给出答案或结论，根本没有过程分析，这样教学的效果很差，如人教版九年级化学上册第三单元课题1“分子和原子”的教学中，探究“分子运动”时，许多教师演示课本提供的3-4的演示实验，观察到A烧杯中的酚酞变红，就直接问：“该实验说明什么？”，学生一般回答：“分子在运动”，可是至于酚酞为什么变红，分子怎么运动，相信许多学生还是不理解的。

针对这一情况，笔者认为可以设计如下几个问题：（1）到底是什么物质使酚酞变红的？（2）氨水能使酚酞变红，可是实验时是否将氨水直接加入酚酞中呢？（3）B杯中的氨水是如何让A杯中的酚酞变红的？

学生通过思考、交流不断回答解决问题，既掌握了“分子在运动”的相关知识，也初步建立了微粒观。因此，设置的问题应该具有针对性，促使学生充分利用实验所呈现的情境，积极主动提取有效信息，并进行加工整合，从而得出正确结论，在此过程中，学生的思维能力才能得到应有的训练和发展。

二、设计的问题要有指导性

科学探究过程中有效问题的设置，是实现科学探究有效性的前提，能指引学生积极思考，明确探究的目的，搞清楚探究的思路和探究方案设计所要依据的原理，所以探究性实验教学中设计的问题要有指导性，即针对探究目的或重要环节设置引导性问题，这对于帮助学生明确探究目标要求、实验方案的选择和实验原理有很大的作用。

例如，在人教版九年级化学上册第六单元课题3“二氧化碳和一氧化碳”的教学中，有的教师直接让学生往装满二氧化碳的矿泉水瓶里加入三分之一体积的水，盖紧瓶盖，振荡，观察现象。“为什么要用矿泉水瓶来试验，怎么不直接用集气瓶？”或“为什么不直接把二氧化碳通入水中？”这些问题对学生来说是不能理解的，所以笔者认为在让学生探究“二氧化碳可溶于水”的问题时应该提出如下几个问题：（1）二氧化碳是无色、无味的气体，能否直接观察到它溶于水的过程或结果呢？（2）一定体积的气体溶于水后，其体积会发生什么变化？利用这一变化可以借助何种装置，让这种“无形”变“有形”？

由于二氧化碳是无色无味的气体，它溶于水时没有任何明显现象，因此需要将无法观察到现象的变化——“无形”，通过一定的装置使之变化——“有形”体现出来；所以将气体装入软塑料瓶中，加入一定量的水，盖紧瓶塞，充分振荡，气体溶解，气体体积减小，气压降低，大气压会把瓶子压扁。只要学生能理解其中的原理，受到启发，就能设计出更多的装置以达到实验目的，在此过程中，学生分析问题和解决问题的能力得到提高，创造性思维也得到应有的训练。

探究“二氧化碳溶于水的过程中有没有发生化学变化？”时，不少教师还是直接将课本提供的实验方案通过演示实验的方式展示给学生，然后让学生通过现象的分析得出相应的结论，这虽然也能完成相应教学内容，但是学生对于为什么要如此设计，对其原理、设计的思路一无所知，因此也就谈不上应有的科学探究思维的训练。笔者认为，该探究是本教材第一次学习控制变量法进行实验探究，应该先引导学生明确探究目的、讨论并设计探究方案，再进行实验，使学生充分理解和体验在控制条件下进行对比实验的方法。因此，在进行该探究之前可设置如下情境：往溶解有二氧化碳的水中滴入紫色石蕊试液，试液变红，紧接着提出问题：紫色石蕊是一种酸碱指示剂，遇酸会变红，那么刚才的实验中，到底是什么物质使石蕊变红呢？接着再提出指导性问题：这里面含有什么物质呢？（指着装有溶解二氧化碳的水的矿泉水瓶问）学生思考后回答：有水、二氧化碳，还可能有水和二氧化碳接触后生成的新物质。那么，用什么实验来探究水能否使石蕊变红？用什么实验来探究只有二氧化碳是否能使石蕊变红？最后问：如果是二氧化碳和水共同作用使石蕊变红的，那该如何设计实验方案来探究呢？每个问题都在不断地调动学生积极投入思考和讨论，交流后确定以课本提供的方案进行探究。这一系列的问题的设置，都在引导学生思考面对探究问题，该如何进行分析，找到解决的办法，设计解决问题的实验方案，并通过实验收集证据，进行分析、归纳、推理得出合理的结论，在此过程中，学生不仅很好地掌握了“二氧化碳能与水反应”的基础知识，还充分体验了科学的探究过程，有效提升认知能力，为今后独立设计科学探究方案打下基础。

三、设计的问题要有层次性

创设好的问题情境，能有效地激发学生的探究欲望，引发学生思考，自主寻找问题的解决方案，从而达到发展学生思维能力和创造能力。因此，在实验探究教学中，应该根据学生的认知水平和已有的经验，从学生熟悉的事物入手，提出能引发学生头脑风暴的浅层次的问题，激发学生探究兴趣，带领学生展开探究活动。如：在“空气中氧气的含量”的探究教学前，笔者提出如下问题：（1）你能用生活中的哪些现象或通过什么实验来证明空气是真实存在的？（2）你知道空气中有什么成分吗？什么现象可以说明它们的存在？（3）用什么方法可以除去密闭容器里的空气中的氧气？（4）如果装在矿泉水瓶里的空气中的氧气被除去了，会出现什么现象呢？（5）如何将集气瓶的容积平分成5等份，并在瓶外壁做上记号？

随着这些问题的思考、讨论和解决，学生对本节课的探究活动的目的和实验原理就能有很好的理解。当然以上几个问题是为本节课探究活动打基础、做铺垫，属于较低层次，紧接着，我们还应该为获取新知设计问题情境，引导学生通过实验观察、讨论交流获取本节课的重点新知，可在实验时提出如下问题：（1）点燃红磷有什么现象？燃烧的红磷放入集气瓶内后还能继续燃烧吗？（2）待红磷燃烧熄灭了、集气瓶冷却了，打开止水夹，有什么现象？（3）通过以上看到的现象你能得出什么结论？（4）为什么集气瓶不能充满水，说明剩余的气体具有什么性质？

问题（1）的提出，能引导学生意识到集气瓶中的空气与外界的空气是完全一样的，从而确定该实验具有代表性。问题（2）（3）是本探究的重点，引导学生观察现象，并通过现象的分析得出相应的结论。本探究完全可以到此为止，但是问题（4）的提出，能激发学生更深入的思考、讨论和研究，是充分利用课堂生成资源，创造性地获取新知识的好机会，层次更深、要求更高，这一环节往往容易被忽略。

［1］杨洁，张善培.探究性实验实施的问题与思考［J］.中学化学教学参考，2007（5）.

［2］杨会勤，周青.化学探究性实验教学中的问题与对策［J］.中学化学教学参考，2008（3）.

［3］李远社.化学教学中基于问题的探究性实验教学的实践研究［J］.实验教学与仪器，2008（2）.

（责任编辑：张贤金）