沈正飛

江蘇省沭陽縣潼陽中學(xué)

談?wù)勗鯓釉诨瘜W(xué)教學(xué)中進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)

沈正飛

江蘇省沭陽縣潼陽中學(xué)

探究性學(xué)習(xí)不是單純的傳授知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)興趣，使教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用始終貫穿于教學(xué)的全過程。

高中化學(xué)；探究性學(xué)習(xí)；終身學(xué)習(xí)

“探究性學(xué)習(xí)”是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、積極探究、獨(dú)立思考、不斷提高自身收集資料和處理信息的能力的學(xué)習(xí)方式。探究性學(xué)習(xí)不是單純的傳授知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)興趣，使教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用始終貫穿于教學(xué)的全過程。

一、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的案例

【案例】“原電池的原理及形成條件”實(shí)驗(yàn)的探究

1.提出問題。

怎樣把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苣?電池是如何產(chǎn)生電能的?構(gòu)成一個(gè)電池的基本條件又是什么呢?

2.問題探究。

（1）原電池基本原理的探究（以銅鋅原電池為例）。

[實(shí)驗(yàn)探究一]能否設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，使銅片在稀硫酸中在銅片上產(chǎn)生氫氣呢?教師將學(xué)生每4人一組，要求完成下列實(shí)驗(yàn)方案:提醒學(xué)生注意觀察現(xiàn)象，并在實(shí)驗(yàn)完成后匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，思考由實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)論。（方案1）銅片和鋅片不接觸，放入一裝稀硫酸的燒杯中；（方案2）銅片與鋅片接觸，放入一裝稀硫酸燒杯中；（方案3）銅片與鋅片用導(dǎo)線連接，放入一裝稀硫酸燒杯中。

[實(shí)驗(yàn)探究二]銅片與鋅片用導(dǎo)線連接，放入稀硫酸中。思考:導(dǎo)線上是否有電流通過，如何用實(shí)驗(yàn)證明?自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:（方案1）在導(dǎo)線上連接一個(gè)電流計(jì)；（方案2）在導(dǎo)線上連接一個(gè)小燈泡。

通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了導(dǎo)線上有電流產(chǎn)生。由此引出原電池的概念。教師追問:銅鋅原電池裝置為何能產(chǎn)生電能?引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和原理，并用動(dòng)畫演示“計(jì)算機(jī)模擬銅鋅原電池裝置內(nèi)部電路的形成”。動(dòng)畫演示電子的流動(dòng)方向及電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)，同時(shí)伴隨鋅片的溶解，鋅原子失去電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，氫離子在銅片上得到電子產(chǎn)生氫氣。通過微觀展示，學(xué)生對(duì)Cu—Zn原電池有了更為直觀的認(rèn)識(shí)和理解，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生寫出電極方程式。教師讓學(xué)生隨意發(fā)表自己的見解，然后由學(xué)生總結(jié)得出:①原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。②原電池裝置中，一般較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。

（2）原電池形成條件的探究。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己的設(shè)想和實(shí)驗(yàn)室提供的儀器、藥品，進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)探究。教師作適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，和學(xué)生自主創(chuàng)新相結(jié)合，既適當(dāng)降低探究的難度，又充分發(fā)揮學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)性。

[實(shí)驗(yàn)探究三]（方案1）鋅片和鋅片同時(shí)放入稀硫酸中，且之間連接一個(gè)電流計(jì)；（方案2）鋅片和碳棒同時(shí)放入稀硫酸中，且之間連接一個(gè)電流計(jì)；（方案3）鋅片和玻璃棒同時(shí)放入稀硫酸中，且之間連接一個(gè)電流計(jì)。

[實(shí)驗(yàn)探究四]（方案1）銅片和鋅片同時(shí)放入硫酸銅中，且之間連接一個(gè)電流計(jì)；（方案2）銅片和鋅片同時(shí)放入糖水中，且之間連接一個(gè)電流計(jì)；（方案3）銅片和碳棒同時(shí)放入稀硫酸中，且之間連接一個(gè)電流計(jì)。

在學(xué)生分組探究過程中，教師參與其中，采取深層對(duì)話、促進(jìn)交流等方法進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā)。當(dāng)學(xué)生提出問題時(shí)，教師應(yīng)在充分贊揚(yáng)的基礎(chǔ)上參與他們的研究，并得出結(jié)論。至此，學(xué)生為自己設(shè)計(jì)的獨(dú)特實(shí)驗(yàn)和探究到的與眾不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論深感興奮和自豪，進(jìn)一步增強(qiáng)了探究的樂趣和自信。教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析構(gòu)成原電池的條件，并讓學(xué)生展開討論，請(qǐng)學(xué)生歸納總結(jié)原電池的形成條件:①兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬與一種非金屬導(dǎo)體）作電極。②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中，能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。③兩極相連形成閉合電路。

3.學(xué)習(xí)反饋。

讓學(xué)生根據(jù)原電池內(nèi)容的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):①設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，使其總反應(yīng)式為Zn+Cu2+→Zn2++Cu，畫出所設(shè)計(jì)原電池的示意圖，并標(biāo)出正、負(fù)極與電子流動(dòng)方向。②用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的合理性。最后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，讓學(xué)生思考:把西紅柿或柑橘等水果組成一個(gè)原電池裝置。繼續(xù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使課內(nèi)探究的氣氛延伸到課后。

二、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會(huì)

在探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，化學(xué)問題的提出和解決是以實(shí)驗(yàn)探索的途徑和手段進(jìn)行的。課堂教學(xué)應(yīng)盡可能邊講邊實(shí)驗(yàn)來展開，使學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)軇?dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或事實(shí)，探究物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，充分利用化學(xué)學(xué)科“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的基本特征，挖掘和開發(fā)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在探究性學(xué)習(xí)中的功能，對(duì)于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、形成終身學(xué)習(xí)的能力具有重要的意義。

其實(shí)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身就是科學(xué)探究的過程?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)的一種科學(xué)方法，是人們根據(jù)研究的對(duì)象和研究的目的，創(chuàng)造性地運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)手段，有計(jì)劃地實(shí)施探究性實(shí)踐活動(dòng)的過程?；瘜W(xué)發(fā)展的歷史也充分證明:化學(xué)科學(xué)的任何一項(xiàng)重大的突破，無一例外地是經(jīng)過化學(xué)實(shí)驗(yàn)而取得的。正如波義耳所說，沒有實(shí)驗(yàn)，任何新的東西都不能深知。中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，雖然絕大多數(shù)是對(duì)物質(zhì)及其變化的再認(rèn)識(shí)，但從本質(zhì)上看，這一過程與科學(xué)家進(jìn)行的科學(xué)研究中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一致的。當(dāng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)被用作探究性學(xué)習(xí)的途徑時(shí)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性和探究性便充分顯示出來。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中積極地動(dòng)腦動(dòng)手，體驗(yàn)科學(xué)家科學(xué)探究的過程和方法，獲得科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅。所以，在學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，完全可以利用實(shí)驗(yàn)這個(gè)手段進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。