建构协作探究式化学实验课堂模式

◇ 广东 杨先明

化学是一门以实验为基础的探究类学科，在教学过程中，教师要格外注重实验在教学过程中的重要性，实验教学将直接影响学生对化学知识的学习与应用.所以在实验教学中教师应该从多方面入手，不断进行探究与创新，建构协作探究式化学实验课堂模式，通过对不同角度的教学让学生得到全方面的进步与发展，创建高效化学教学课堂.

1 观察生活现象，提出问题

教师可以选取生活中存在的一些典型问题作为实验的主题，生活化的实验能够直接激发学生内心与化学知识之间的共鸣，增强学生学习化学知识的兴趣，提升学生对化学知识的实际应用能力，构建以化学的视角来看待世界的思维方式，丰富实验模式，推动实验教学的发展.

例如，在“铁和铁的化合物”实验教学中，笔者在课堂开始时向学生提了几个生活中常见的问题来导入课程：把苹果削了皮之后暴露在空气中一段时间后为什么会出现锈黄色? 在超市买的苹果汁的成分表里为什么会有维生素C? 通过这些在生活中接触到的问题与现象激发学生深入探究的学习兴趣，然后在学生思考这些问题时笔者继续进行引导：苹果中含有Fe2＋，在空气中被氧化为Fe3＋，那么大家知道铁在不同的溶液中都会产生什么样的变化吗? 然后笔者开始进行实验，以铁和稀硝酸反应实验为例，首先将铁丝放入试管中，之后，将稀硝酸滴入试管中，并将试管迅速密封.仔细观察实验现象，学生总结出一系列的变化，同时针对这些变化提出问题：为什么液面下降了? 在液面下降之后为什么产生了红棕色气体? 里边的溶液为什么变成了棕黄色? 刚刚在实验过程中为什么强调塞子一定要塞紧? 在之前的探索中，学生通过自主探究学习，已经知道稀HNO3具有较强的氧化性，铁具有还原性，两者在同一体系内，能够发生化学反应，通过笔者所演示的实验现象，学生总结得出了反应方程式Fe＋4HNO3＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，在这样的氛围下教学效果也得到了显著的提升.

由此可见，在进行探究实验教学时，教师可将生活化的问题与化学实验进行巧妙结合，让学生在熟悉的氛围中感受到化学知识的存在，从而培养学生的化学思维，增强学生对化学知识的应用能力.

2 提出实验假设，科学推理

在实验过程中，需要实验者按照预想对实验的进程加以控制和改变，通过对实验过程的仔细观察和不断检测去证明自己的猜想与假设，所以教师可以在实验之前精心设计一些问题，让学生在实验过程中依据这些问题进行科学推理，从而深入探究实验原理，培养学生的探索精神与创新意识.

在“配制一定物质的量浓度的溶液”实验中，笔者并没有直接给出学生最恰当的实验仪器，而是给学生提供了多种选择：容量瓶、量筒、烧杯、电子天平、滴定管等.随后让学生自己选择实验仪器，学生对哪种仪器能达到实验效果，能提升实验效率进行了探讨，然后更好地挑选出了合适的仪器.笔者发现学生对选择仪器这一实验过程产生了浓厚的兴趣，并且积极主动地进行讨论与交流，整体提升了实验课堂的效率.在实验过程中有的学生说，平时进行实验时都是直接使用老师给出的仪器，从来没有想过实验仪器的选择也要进行精心的对比与科学的分析，并且非常开心地告诉笔者，通过这次实验又对化学实验有了新的认识，以后在进行实验时选择仪器也要认真仔细.在整个实验过程中学生表现出了更加严谨的实验态度，对化学实验有了更加科学的认知.

因此，在化学实验教学过程中，教师要通过对实验原理的透彻分析，科学地提出一些实验问题与假设，让学生在有支撑的情况下进行有目的的实验探究，培养学生科学严谨的化学实验态度，丰富学生的化学知识，深化化学思想.

3 设计具体方案，动手操作

新课程要求学生要动手操作实验，这就要求教师在进行实验教学设计时要考虑学生动手操作的环节，尽可能把实验的主动权移交到学生手中，让学生在动手操作的过程中直观地感受到化学知识的魅力，培养学生深入探究化学知识的意识，养成严谨科学的实验态度与良好的实验习惯.

例如，在“氨气的喷泉实验”教学过程中，在课堂教学刚开始时，笔者向学生详细强调了实验过程中的注意事项，并着重提示大家注意安全.然后让学生认识一下实验台上的实验用品.浓氨水、氢氧化钠固体、酚酞试液等都提前准备好了正常范围内的量.笔者介绍完实验用品后又向学生讲解了实验步骤，并要求学生在动手操作的过程中仔细观察实验现象.由于对实验进行了改进，学生在实验过程中可随意控制喷泉，能够帮助学生更加直观、清晰地观察实验现象，而把气体的收集和喷泉实验的装置连成一个整体，让学生不需要事先收集氨气，使这一操作更加简单、易于进行，并且能够大大提高实验的成功率，学生在亲自动手操作实验的过程中也容易获得成就感，增强自信.

由此可见，在实验教学过程中引导学生亲自动手操作实验至关重要，这就要求化学教师在实验前透彻了解实验原理，清晰掌握实验步骤，并且能够在不影响实验结果与教学效果的情况下对实验进行升级与创新，调整为更加适合学生动手操作的实验学习，从而提升学生的学习积极性，促进学生在协作学习的过程中得到全面发展.

4 分析实验数据，发现规律

在化学实验教学中，认真细致的观察及对实验数据进行科学严谨的分析是学生需要掌握的必备能力，因此在进行实验时教师要引导学生采用正确的方式进行实验观察，培养学生的实验数据分析能力，深化学生的化学思维，引导学生能够通过实验现象抓住本质，提升课堂效率.

例如，在“硫酸亚铁铵的制备”实验中，笔者让学生明确观察反应过程中各变化量之间的关系与规律.学生在实验过程中也发现硫酸的浓度不宜太大或太小，在浓度小的时候，反应的速率慢；在浓度太大的时候，容易产生Fe3＋、SO2，溶液呈现出黄色，还有可能形成块状的黑色物，此时笔者向学生讲解：在亚硫酸铁制备的过程中，不管是酸过量还是铁过量都可以得到亚硫酸铁，但是产品的质量和纯度会受到影响.在铁过量的时候可以防止FeSO4被氧化，一般来说，Fe稍稍过量的时候，产生的产品质量会比较好，未反应的铁可循环反应.有些学生还发现在加热时如果有恒温加热装置会更好，用沸水浴加热时，要注意控制反应的速率，防止由于反应过快而使反应液喷出，加热时要不断振荡锥形瓶.所有学生就这样在仔细的观察与分析中不断地得出结论，并且在有疑问时及时提出，笔者也在回答问题时加深知识的拓展.在实验结束后很多学生都说这节课能让人更加容易理解.

所以，在实验教学过程中，教师应引导学生学会观察实验过程，培养学生科学严谨分析实验数据的能力，让学生在分析的过程中发现规律、产生疑问，加强学生对化学知识的深入探究，促进学生对实验原理的理解.

5 延伸相关资料，迁移创新

化学实验不仅仅是对课内知识的学习与理解，还有对课外知识的探究与拓展，这就要求教师将课外实践与实验教学相结合，让学生在实际应用中不断进行创新，学习以化学思维思考生活中遇到的问题，培养学生对化学知识的实际应用能力，提升学生的科学素养.

例如，在“海带中碘离子的提取与检测”实验中，笔者在课前首先向学生布置了本节课的内容：在生活中大家应该都吃过海带吧，那么大家知道海带中含有什么成分吗? 学生此时异口同声地回答：“碘!”笔者继续引导：碘是我们的身体中不可缺少的一种元素，可以预防大脖子病等.通过与生活的联系，拉近学生与化学实验之间的距离，帮助学生理解化学知识与实验原理.从海带中提取碘离子需要以下步骤：1)把灼烧成灰烬的海带进行过滤.2)将过滤完成的可溶于水的无机碘化物进行氧化还原反应，还原出碘单质.3)用四氯化碳把碘单质从水溶液中萃取出来.讲解完实验原理后笔者让学生开始进行实验操作，通过之前的过滤与氧化等知识的迁移完成这次实验操作，在学生进行实验的过程中笔者随时解决出现的问题，整个实验课堂完成得非常成功.

由此可见，在实验教学中拓展课外知识可以帮助学生更好地理解化学实验原理，激发学生进行探索与创新的兴趣，帮助学生完成化学知识的迁移与提升，提升化学实验教学效率.

总而言之，化学实验教学作为整个化学教学的重要组成部分，需要教师进行不断的探索与创新，通过多种多样的教学形式与教学思考激发学生的学习兴趣，打开学生化学世界的大门，培养学生自主探究与发现化学知识的能力，促进学生的全面发展.