探究式合作学习在初中化学教学中的应用——以“氧气的实验室制法”为例

■唐 瑶

随着新课程改革的不断推进，在初中化学教学中使学生获得未来发展所需的化学知识和应用技能，已成为教育的重要目标。因此，如何在化学教学中采取有效方法，让学生更好地参与其中，并获得深刻的学习体验，已成为教育界持续探索的课题。探究式合作学习的教学模式充分契合了新课改的要求。这种教育方法的核心理念是将学生置于主动学习的地位，以学生现实生活或学科领域问题为切入点，引导他们产生怀疑，进行调查研究、合作分析和研讨，以达到发现问题、分析问题和解决问题的目的。

教师通过引导学生主动参与探究，让他们可以更好地理解化学原理，培养批判性思维，提升问题解决的能力。下面，笔者以“氧气的实验室制法”为例，浅谈探究式合作学习在初中化学教学中的应用。

一、教学过程

任务一 课堂引入，激发兴趣

师：同学们，今天我们将学习如何在实验室中制取氧气。那你们知道氧气有什么用吗？

生1：氧气可以支持人的呼吸，还可以促进火焰燃烧。

生2：在医疗领域，氧气经常被用来治疗病人。

生3：氧气也在航空航天领域被使用。

师：很好。那你们知道如何制取氧气吗？

【设计意图】教师通过提出探究问题，引导学生分享他们对氧气应用的理解，激发学生的好奇心和兴趣，将学习目标与实际应用联系起来。

任务二 小组合作，分配任务

师：每4名同学为一个小组。组员甲负责记录实验过程，组员乙负责观察实验现象，组员丙负责数据分析，组员丁负责总结和反馈。同时，每名同学都可以轮流承担实验的不同过程。

【设计意图】任务二通过创建小组，分配不同的任务，以促进学生之间的合作互助，培养学生的团队合作能力，并确保每名学生都能积极参与到任务中。同时，学生轮流承担不同的环节，让每个人都有机会学到不同的知识和技能，提升综合素养。

任务三 实验准备

师：请每个小组准备好你们的实验材料：过氧化氢溶液、二氧化锰、酒精灯、火柴、药匙和制取氧气的简易发生装置。

生4：这些材料是如何使用的呢？

师：非常好的问题！那么，有同学知道如何使用这些材料进行实验吗？

生5：可以将过氧化氢溶液加入发生装置中。

生6：药匙可以用来取用一些固体试剂。

……

师：很好，你们已经掌握实验材料的基本使用方法。现在，我们一起来完成这个实验。

【设计意图】任务三通过提供实验材料，让学生掌握相关实验材料的用法，帮助学生理解实验的基本原理和操作步骤，确保每名学生都了解实验材料的作用和用法，以便他们能够安全地进行实验。

任务四 设计实验

实验步骤：在Y型管的一端加入少量二氧化锰粉末，另一端加入10%的过氧化氢溶液，上端套上干瘪的气球（如图1）。倾斜Y 型管，让两者混合，观察Y 型管内现象以及气球变化情况。

图1

师：同学们能发现什么现象？

生7：溶液在冒泡。

生8：气球在慢慢变大。

师：冒泡和气球变大是因为产生了哪种气体？

生9：氧气。

师：如何证明你的猜想？

生10：将带火星的木条放在气球口，观察是否复燃。

师：很好。那么二氧化锰在反应前后的性质是否发生了改变呢？

生11：我觉得应该没有。

师：没错。二氧化锰在本次实验中，起到的是催化剂的作用，加快反应速率。你们还知道有哪些其他催化剂？

……

【设计意图】教师让学生自主实验，主动观察实验现象，总结实验结论，这样的过程培养了学生的团队合作能力和实验操作能力。同时，通过气球的膨胀程度，将产生的无色气体直观显化出来，培养学生的科学探究能力。最后，教师通过提问“你们还知道有哪些其他催化剂”，发散学生思维，培养学生兴趣。

任务五 实验存在的问题和不足

师：我们已经做完实验了，那有什么地方可以改进吗？

生12：有一些气泡可能“逃逸”了，导致我们的数据不够准确。

生13：我觉得温度对氧气的制取也有一定的影响。下次我们可以在不同温度下进行实验。

……

师：很棒的建议！这将是一个有趣的拓展实验。

【设计意图】实验的最后，教师引导学生讨论实验存在的问题和改进空间。学生积极地提出了改进实验的建议，并与教师一起探讨了可能的改进方案。这个环节培养了学生的批判性思维和问题解决能力。学生自主识别实验中的问题，并提出具体的改进建议，教师鼓励他们主动参与实验设计和改进过程，从而提高他们的探究兴趣、科学素养和实验技能，也为未来的实验提供了有趣的方向。

三、教学反思

探究式合作学习教学模式强调在学习过程中培养学生的自主性和积极性。学生不再被动接受知识，而是在团队合作中积极探索，主动提出问题，自主思考和分析。学生通过实际操作、调查研究以及合作交流，深化对知识的理解，培养发散性思维，提升综合素养。