1、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初步探索一、前言全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）確立了化學(xué)課程改革的重點(diǎn)；以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究的主要途徑，科學(xué)探究對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用，因此，我們提倡在實(shí)驗(yàn)中探究，更好地培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)奧秘與方法和創(chuàng)新研究的能力。建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動(dòng)的建構(gòu)過(guò)程，學(xué)習(xí)者不是被動(dòng)地接受外在信息，而是根據(jù)先前認(rèn)知結(jié)構(gòu)主動(dòng)地和有選擇地感知外在信息，不能把知識(shí)作為預(yù)先確定了的東西讓學(xué)生無(wú)條件地接納，而應(yīng)關(guān)注學(xué)生如何在原有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)新舊經(jīng)驗(yàn)相互作用而建構(gòu)知識(shí)的意義。傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性的，課堂氣氛是凝固的、嚴(yán)厲的，學(xué)生的情

2、緒調(diào)動(dòng)不充分，而且一切實(shí)驗(yàn)結(jié)果在預(yù)料中，唾手可得，沒(méi)有新意，沒(méi)有懸念，學(xué)生很難成為知識(shí)的創(chuàng)新者；而探究性實(shí)驗(yàn)是在假設(shè)的指引下獲取支持或推翻假設(shè)的科學(xué)實(shí)證，是以實(shí)驗(yàn)為載體探究科學(xué)結(jié)論形成和發(fā)展的過(guò)程，是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)、技能，把自己當(dāng)做新知識(shí)的探索者和發(fā)現(xiàn)者，通過(guò)實(shí)驗(yàn)親自發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。筆者認(rèn)為在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，必須進(jìn)行價(jià)值本位的轉(zhuǎn)移，強(qiáng)調(diào)學(xué)生探究新知的經(jīng)歷和獲得新知的體驗(yàn)，要實(shí)現(xiàn)結(jié)果和過(guò)程并重，要倡導(dǎo)開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)科學(xué)探究方法，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。因此筆者進(jìn)行了大膽嘗試。二、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略探究實(shí)驗(yàn)的探究特點(diǎn)要求教師要改變以往的教學(xué)策略，構(gòu)建新型的教學(xué)模式。打破“明確問(wèn)題、

3、實(shí)驗(yàn)操作、驗(yàn)證結(jié)論”的模式，采用“提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究、得出結(jié)論”的模式。（一）演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究性問(wèn)題或?qū)嶒?yàn)在演示實(shí)驗(yàn)中，利用新的教學(xué)理念、“演示實(shí)驗(yàn)”的教育功能，創(chuàng)造性地使用教材：對(duì)于必須由教師親自做的演示實(shí)驗(yàn)，使用探究法的敘述代替結(jié)論性的解釋?zhuān)贿\(yùn)用科學(xué)家的思維方式分析和處理資料；將易操作、易成功，沒(méi)有破壞性和危害性的實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)。人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·化學(xué)（九年級(jí)上冊(cè)）共有16個(gè)“活動(dòng)與探究”欄目，其中6個(gè)涉及驗(yàn)證結(jié)論性的實(shí)驗(yàn)，10個(gè)為探究性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于驗(yàn)證結(jié)論性的實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中改用提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題猜想與假設(shè)（或化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)（或科學(xué)抽象）

4、科學(xué)結(jié)論解釋與應(yīng)用的模式，將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)。例1，實(shí)驗(yàn)教材中關(guān)于“質(zhì)量守恒定律”的探究是一個(gè)典型范例。通過(guò)探究活動(dòng)，學(xué)生對(duì)探究的手段，使用證據(jù)的規(guī)則，形成問(wèn)題的方式，提出解釋方法等一系列問(wèn)題都有了親自體驗(yàn)而不僅僅是聽(tīng)到或記住有關(guān)的知識(shí)或結(jié)論。例2，針對(duì)教材中制取二氧化碳方法的探究實(shí)驗(yàn)，教師先設(shè)計(jì)以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。方案一：碳酸鈉粉末+稀鹽酸（濃鹽酸或稀硫酸）方案二：碳酸鈣粉末+稀鹽酸（濃鹽酸或稀硫酸）方案三：碳酸鈣顆粒+稀鹽酸（濃鹽酸或稀硫酸）從三個(gè)方案引出9個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。原教材是直接告訴學(xué)生制備方法和結(jié)論，而探究實(shí)驗(yàn)是通過(guò)創(chuàng)設(shè)類(lèi)似科學(xué)研究的情境，重演了科學(xué)知識(shí)的再生產(chǎn)過(guò)程，展示出

5、“探究二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法的最佳方案”的思路和方法。這一教學(xué)程序直接反映了從實(shí)驗(yàn)研究至獲得科學(xué)結(jié)果的過(guò)程，使學(xué)生體驗(yàn)了探求知識(shí)的樂(lè)趣，親身感受了科學(xué)家研究問(wèn)題的經(jīng)歷。這種真切、客觀、直接理解化學(xué)及化學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)和技能的遷移以及知識(shí)、方法的求索、學(xué)術(shù)問(wèn)題的研討、創(chuàng)新思維的挖掘、科學(xué)素養(yǎng)等的自我形成。（二）將學(xué)生驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究性實(shí)驗(yàn)建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是教師向?qū)W生傳遞知識(shí)信息、學(xué)生被動(dòng)吸收的過(guò)程，而是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義的過(guò)程，這一過(guò)程是不能由他人所代替的。原教材基于安全、規(guī)范等因素考慮，所安排的“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”大多數(shù)是根據(jù)課本設(shè)計(jì)好的方案，由教師提供實(shí)驗(yàn)試劑與儀器，再讓學(xué)生

6、動(dòng)手操作，最后填寫(xiě)“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”。這種程序限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維與分析、解決問(wèn)題能力的建構(gòu)。為此，根據(jù)客觀條件和學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，有選擇地將一部分驗(yàn)證性的學(xué)生實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)。比如，實(shí)驗(yàn)氧氣和二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)、酸堿的通性、酸溶液和鹽溶液分別與金屬發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律等，這些在以往的教材中都是驗(yàn)證性的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在把它們改成探究性實(shí)驗(yàn)。探究過(guò)程中，教師與學(xué)生一起提出問(wèn)題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（包括方案可行性的論證）、實(shí)驗(yàn)研究、綜合分析現(xiàn)象、解釋和交流、作出結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)等?，F(xiàn)舉例如下。酸與金屬反應(yīng)（1）提出問(wèn)題：是不是各種金屬都能跟鹽酸起置換反應(yīng)？（2）猜想與假設(shè)：鹽酸能與鎂、鋁、鋅、鐵、銅

7、等反應(yīng)。（3）實(shí)驗(yàn)探究方法：實(shí)驗(yàn)條件控制：在5支盛有2 ml鹽酸的試管中，分別加入鎂條、鋁片、鐵片、鋅粒、銅片，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。（現(xiàn)象不明顯的，可用酒精燈加熱）實(shí)驗(yàn)事實(shí)（如表1所示）：表1分組、反應(yīng)物、實(shí)驗(yàn)事實(shí)與化學(xué)方程式總結(jié)分析：是不是所有的金屬都能和鹽酸反應(yīng)？通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，這五組實(shí)驗(yàn)可分成兩類(lèi)：一類(lèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即；另一類(lèi)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即。結(jié)論。不是所有的金屬都能和鹽酸反應(yīng)。在金屬活動(dòng)性順序中排在氫前面的金屬能置換出酸里的氫，排在氫后面的金屬不能置換出酸里的氫。探索：能否用銀和鹽酸反應(yīng)制氫氣？此例探究性實(shí)驗(yàn)表明：學(xué)生對(duì)酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律認(rèn)識(shí)更全面，記憶更深刻，知識(shí)掌握更牢固，理解更透徹，知識(shí)探索與應(yīng)用能力同步到位。三、結(jié)束語(yǔ)本文以探究性實(shí)驗(yàn)策略，即將演示驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)提升為學(xué)生探究科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，將學(xué)生驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究性實(shí)驗(yàn)，將教材