基于学生实验探究能力培养的化学实验教学资源开发

周梦颖 黄涛 王灿永

摘要：本文从五方面阐述了如何通过利用已开发的化学实验教学资源来培养学生实验探究能力，即挖掘实验史实，再现历史场景，培养实验探究精神;利用地方资源，创设教学情景，激发实验探究欲望;拓展教材资源，注重“二次开发”，增强实验探究意识;开发网络教学，改进学习方式，强化实验探究体验;捕捉动态资源，把握精彩生成，提高实验探究水平。

关键词：开发  实验教学  资源  培养  实验探究  能力

有助于实现化学实验教学目标，并在实验教学设计、实施和评价过程中可利用的各种资源的总和统称为化学实验教学资源。它的开发与利用有利于拓展和完善实验教学内容，有利于营造和谐的教学环境，促进学生探究学习，培养与提升学生实验探究能力。那么，教师如何在化学教学中利用已开发的化学实验教学资源来培养与提升学生实验探究能力呢？下面笔者结合我们开发的化学实验教学资源的教学案例对此作一探讨。

一、挖掘实验史实，再现历史场景，培养实验探究精神

“化学给人民知识，而化学史给人民智慧。” 这是我国化学家傅鹰教授的至理名言。但在某些方面，教材中很多化学实验史实都有改进的空间，如选材和形式上、启发和探究的深度与广度上，以及人文精神上。所以教师有教学目的地挖掘实验史实，重现史实情境，向学生再现一些化学家不顾生命安危探究实验的事迹。在叙述化学科学家的事迹的过程中，要体现化学科学家所用的研究方法与精神，这样就在学习的过程中培养了学生的探究精神和科学思维，进而形成科学的世界观。例如在学习卤素时，教师可以向学生介绍科学家探究氟气的艰难与危险历程。在探究的过程中，戴维利因为气体中毒停止了实验，法国的佛雷密在研究中丧失了自己生命，但是这些危险与困难并没有吓到莫瓦桑，他吸取了前人失败的教训，历经2年不断研究，终于成功制备了纯净的氟气。由于在研究氟的制备和氟化合物方面卓有成效，他获得了1906年的诺贝尔奖。像这样的例子不胜枚举，科学家在极其困难的条件下也没有动摇他们追求真理的信念，强有力地说明实验家们对实验的热爱。

二、利用地方资源，创设教学情境，激发实验探究欲望

地方的化学实验教学资源从内容和形式上是对教材的补充，充分挖掘地方化学实验教学资源可以创设出学生熟悉的教学情境，使学生感受到化学就在身边，让其在自己熟悉的环境中亲身感受、体验、实践化学，从而激发学习化学的興趣和探究化学奥秘的欲望。如学习氯气有关性质时，学生可能在开始时对氯水具消毒杀菌作用并不在意，但我们把自来水的氯气消毒原理、过程、效果等作为化学实验教学资源开发出来以后，学生就会对如何运用氯气进行自来水消毒产生探究欲望。通过带领学生参观自来水厂，了解整个自来水消毒过程，听专业人员介绍用氯气消毒的利与弊后，我们可以引导学生在自来水消毒试剂的选择、氯气消毒自来水与试剂配制、对食物营养成分的影响做进一步的探究。除此以外，烟花爆竹生产与燃放、化学肥料的生产与使用、农村粪便池制取沼气、白酒或者米酒的酿造、农村土壤的改良等都是非常有价值的地方化学实验教学资源，利用它们来创设教学情境不仅能激发学生们实验探究欲望，还能培养学生热爱家乡的情怀。

三、拓展教材资源，注重“二次开发”，增强实验探究意识

教材是化学实验教学最重要的教学资源，由于现在我们使用的教材有多个版本，各教材开发者对课程标准的理解存在一定的差异性，这就要求教师必须树立新课程“用教材教而非教教材”的理念，打破教材的结构、体系及内容框框，结合课程标准和学校的区情、校情及学生实际，强化对教材中的实验进行 “二次开发”。实验的“二次开发”主要侧重于实验原理、实验装置、实验方案、实验手段的改进与创新以及微型实验的开发等。我们可以通过开放化学实验室，鼓励学生“亲自参与”，引导学生“乐于探究”，使其能在“做”、“考察”、“实验”、“设计”、“制作”等一系列动手操作的过程中去发现和解决问题，从而增强学生探究意识。如在学习酸碱的性质时，可以让学生创新设计一个魔术实验：向一个已经用白纸折叠的干燥的小花（上面已用石蕊试液处理过）上喷上一种无色液体（HCl溶液）以后，小花会由白色变为红色;然后再向变红的花朵上喷上另一种无色液体（NaOH溶液）后，小花又会由红色变为蓝色，其他同学们对这一实验现象表现出强烈的好奇心和探究欲。学生就会互相讨论：小花朵为什么遇到“水”会由无色变红色？为什么遇到“水”又会由红色变蓝色？两次实验过程中喷到小花朵上的“水”有什么不同？它们具有的化学性质是否相同？接着要求学生通过实验合作探究……一系列的“亲自参与”让学生既感到了化学实验的奇妙，又能交流讨论、合作探究，收到了良好的教学效果。

四、开发网络资源，创设虚拟情境，强化实验探究体验

整合网络上化学实验教学资源，利用集成技术或网页开发技术可以把它加工处理成以多媒体演示软件、友好交互型的数字化学习资源，这为网络教学提供重要的信息技术资源。目前网络实验教学已经开始作为学生学习的一种认知工具，我们可以把开发的数字化学习资源构建成为不同层次的实验教学网络课程，为学生生成虚拟的学习情境，既改进了学习方式，又能强化实验探究体验。学生通过网络可以有目标地提取与获得信息，分析数据与图表资料，猜想与提出实验方案，验证假设与解决实际问题，使自己在刺激和有趣的实验体验中获得个性化发展。这种新型的学习方式能在一定程度上促进学生对实验探究的热情，增强学生实验探究的既视感体验，让学生在快乐和主动的探究中掌握一定的化学原理。学生自然而然会对探究化学物质的性质记忆犹新，并且这些探究实验为培养创新精神与实践能力打下良好基础。

五、捕捉动态资源，把握精彩生成，提高实验探究水平

课堂教学中学生是十分重要的人力资源，学生拥有的多元生活信息、人性化的问题理解、独特的感悟体验、创造性的思维方法等都是课堂教学中动态的实验教学资源。教师如果在化学教学中能敏锐捕捉到学生的突发奇想的见解，准确把握实验“意外”带来的教育契机，一定会激发学生继续探究的兴致，课堂也一定会精彩纷呈、“百家争鸣”。如在学习蛋白质变性失活性质时，可以引导学生通过观察鸡蛋白溶液与少量醋酸铅溶液作用产生凝聚的实验，得出重金属离子Pb2+导致蛋白质变性的结论。学生在老师列举了可以使蛋白质变性失活的物质和原理时，学生会突发奇想：“既然甲醛、苯等有机化合物能使蛋白质变性，那醋酸铅使鸡蛋白变性的也许不是重金属Pb2+而是有机物离子CH3COO—？”这个问题肯定是出乎老师和其他学生的意料，此时其他学生也会表现出强烈好奇心和求知欲，教师应立即对学生提出的质疑表示肯定和表扬，并引导学生：同学们能否根据前几章学习的实验方法，通过讨论设计实验来探究使蛋白质变性的粒子是Pb2+还是CH3COO—呢？经过小组同学的思考、讨论，学生可以根据控制变量法设计出实验方案。经过实验假设、验证、分析后，同学们形成正确的认识，通过自己自行设计的实验学生的实验与探究能力定会提升一个档次。

如上所述，教师在化学实验教学中尽可能地利用与开发化学实验教学资源，这样有利于激发学生实验探究欲望，增强实验探究意识，强化实验探究体验，提高实验探究水平，从而提高学生的实验探究能力。因此我们必须切实重视化学实验教学资源的建设，积极开发和有效利用化学实验教学资源。

参考文献：

[1] 张文军.高中课程资源开发和利用的实践智慧[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]郑长龙.化学实验教学新视野[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]孟令宝，杨明生.化学实验教学资源开发的实践与思考[J].中学化学教学参考，2007（5）.