摘 要：化學(xué)是研究物質(zhì)的，對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)與研究離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)特別是探究性實(shí)驗(yàn)，其內(nèi)容充滿思維性、挑戰(zhàn)性、興趣性、探究性，能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，隨著新課程實(shí)施的不斷深入以及該校實(shí)驗(yàn)室條件的不斷改善，該校化學(xué)教師確立了“探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究”課題，目的是要提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，最終達(dá)到改進(jìn)以往化學(xué)教學(xué)過(guò)程中的陳舊固有的模式，探索出更加適合現(xiàn)代初中化學(xué)教學(xué)的新的有效方法，為全面提高教學(xué)質(zhì)量開(kāi)創(chuàng)新途徑、新方法。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué) 探究性實(shí)驗(yàn) 探究能力 教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）04（c）-0144-03

1 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念和理論依據(jù)

（1）探究性實(shí)驗(yàn)是指由教師給出或?qū)W生自定探索課題，讓學(xué)生自己擬定實(shí)驗(yàn)方案，制訂實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段，探索未知的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，并在獲得的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過(guò)科學(xué)抽象總結(jié)出結(jié)論的一種實(shí)驗(yàn)形式。

（2）探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理論依據(jù)。

①布魯納理論：“認(rèn)識(shí)是一個(gè)過(guò)程，而不是一種產(chǎn)品?！?學(xué)習(xí)不僅是讓學(xué)生掌握知識(shí)，更要學(xué)生去體驗(yàn)所學(xué)知識(shí)的原理所產(chǎn)生的過(guò)程。

②皮亞杰認(rèn)識(shí)論：只有新的刺激與認(rèn)知主體原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間發(fā)生矛盾或沖突，才能引起主體容納新的刺激。借助實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)現(xiàn)象，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望，有利于引起學(xué)生認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的重新組織和進(jìn)一步發(fā)展。

③自然科學(xué)方法論：自然科學(xué)的研究過(guò)程是以自然現(xiàn)象科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用科學(xué)方法而開(kāi)展的過(guò)程。因此，按自然科學(xué)的研究設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法探究，進(jìn)而不斷提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2 新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)科學(xué)探究的要求

一級(jí)主題：科學(xué)探究。

二級(jí)主題：①增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解；

②發(fā)展科學(xué)探究的能力；

③學(xué)習(xí)基本的實(shí)驗(yàn)技能；

④完成基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

課標(biāo)中對(duì)科學(xué)探究主題的內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)提出了具體的要求?？茖W(xué)探究學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)必須讓學(xué)生親身經(jīng)歷豐富的探究活動(dòng)。筆者認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中對(duì)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)該予以高度重視。

3 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施前期準(zhǔn)備工作

3.1 確定要探究的課題

在多年的初中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，根據(jù)當(dāng)今初中學(xué)生的特點(diǎn)和該校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備條件，把實(shí)驗(yàn)分為學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)、教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生家庭小實(shí)驗(yàn)等，另外還開(kāi)設(shè)一些開(kāi)放性綜合性實(shí)驗(yàn)。而其中有以學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)為主的人們共選擇了其中的17個(gè)進(jìn)行探究教學(xué)，這些實(shí)驗(yàn)是空氣中氧氣含量的測(cè)定、催化劑的驗(yàn)證、二氧化碳和水的反應(yīng)、鐵生銹條件的探究、質(zhì)量守恒定律的探究、鐵生銹的條件、石灰石的煅燒后產(chǎn)物的檢驗(yàn)、酸堿指示劑的選擇、影響物質(zhì)溶解性的因素、燃燒條件的探究、中和反應(yīng)的探究、二氧化碳和氫氧化鈉的反應(yīng)、探究水的組成、二氧化碳性質(zhì)、氧氣性質(zhì)、蛋白質(zhì)性質(zhì)、工業(yè)煉鐵探究。學(xué)生也可以自己擬定想要探究的課題，并在教師指導(dǎo)下完成自己的探究。

3.2 保證探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利實(shí)施采取的一些措施

課堂探究性試驗(yàn)實(shí)施難，為避免學(xué)習(xí)者把實(shí)驗(yàn)探究課堂當(dāng)成游樂(lè)場(chǎng)，把實(shí)驗(yàn)器材當(dāng)玩具，把合作交流當(dāng)成交頭接耳講笑話的舞臺(tái)。從而影響探究活動(dòng)的開(kāi)展。為此教師在探究教學(xué)中應(yīng)該嚴(yán)格組織合理調(diào)控。該校班額不大每班大約40人，學(xué)生素質(zhì)較好，課堂紀(jì)律較好，但是在實(shí)驗(yàn)探究課時(shí)依然要避免上述不良情況的發(fā)生。為便于實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的順利進(jìn)行，便于學(xué)生學(xué)習(xí)與討論。九年級(jí)開(kāi)設(shè)化學(xué)課不久，就將每班學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，每組一般四人，每組設(shè)有一名組長(zhǎng)（組織學(xué)習(xí)能力強(qiáng)者）。小組成員看座位情況有時(shí)可以調(diào)換，并設(shè)有實(shí)驗(yàn)記錄員。設(shè)置課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)機(jī)制，小組互評(píng)自評(píng)再師評(píng)等。同學(xué)相互協(xié)作互相幫助互相監(jiān)督共同研討與辯論，這樣的學(xué)習(xí)小組在該校已經(jīng)成為一大特色促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)。

4 探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施細(xì)則

從當(dāng)代學(xué)生的時(shí)代特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，以自然科學(xué)方法論為指導(dǎo)，將探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)概括為：（1）提出問(wèn)題；（2）猜想與假設(shè)；（3）制定實(shí)驗(yàn)方案；（4）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)；（5）記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；（6）得出結(jié)論；（7）思考評(píng)價(jià)；（8）交流探索等要素。

4.1 提出問(wèn)題

愛(ài)因斯坦說(shuō)：提出問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要。在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)大多數(shù)學(xué)生只習(xí)慣于思考老師所提出的問(wèn)題，很少主動(dòng)地去提出問(wèn)題。教師在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)該有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力。

提出問(wèn)題的幾種策略。

（1）讓學(xué)生在閱讀、觀察和實(shí)踐中提出與化學(xué)相關(guān)的問(wèn)題。

（2）興趣對(duì)有效地學(xué)習(xí)是非常重要的。要激發(fā)學(xué)生對(duì)社會(huì)生活中與化學(xué)相關(guān)的各種現(xiàn)象產(chǎn)生興趣。

（3）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引發(fā)好奇，使學(xué)生積極提出問(wèn)題。

科學(xué)探究是從問(wèn)題開(kāi)始，而問(wèn)題產(chǎn)生于懷疑，宋朝哲學(xué)家朱熹說(shuō)過(guò)：“學(xué)貴善疑，大疑則大悟，小疑則小悟，不疑則不悟?！痹谔岢鰡?wèn)題環(huán)節(jié)教師起引領(lǐng)作用，實(shí)際教學(xué)中也可以由教師直接提出探究的問(wèn)題。

提出問(wèn)題要注意：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的角度；提出問(wèn)題要具體化便于開(kāi)展探究；問(wèn)題敘述形式盡量直接發(fā)問(wèn)。

4.2 猜想與假設(shè)

假設(shè)是根據(jù)已有的科學(xué)依據(jù)或客觀事實(shí)，對(duì)探討的問(wèn)題提出一種或幾種可能的情況。在實(shí)際探究中，對(duì)探究的問(wèn)題相關(guān)知識(shí)和事實(shí)不夠充分的時(shí)候，可以大膽進(jìn)行假設(shè)及聯(lián)想。例如：在二氧化碳通入紫色石蕊試液中石蕊變紅。是什么物質(zhì)使石蕊變紅的呢？同學(xué)們各抒己見(jiàn)，積極思維，并猜想使石蕊變紅的物質(zhì)可能是水或者是二氧化碳或者是二氧化碳和水反應(yīng)的生成物。教師在這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的要素中要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)進(jìn)行猜想和假設(shè)的能力。

提出猜想與假設(shè)時(shí)有以下幾點(diǎn)。

（1）要具有科學(xué)合理性。猜想是從提出問(wèn)題的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，猜想要從問(wèn)題出發(fā)應(yīng)該具有科學(xué)合理性。

（2）要具有全面性。問(wèn)題的猜想不止一種可運(yùn)用討論的方法把可能性考慮全面。例如：探究物質(zhì)成分時(shí)，猜想的物質(zhì)可以是符合條件的純凈物也可能是混合物。

4.3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

假設(shè)提出后，就要想方設(shè)法去檢驗(yàn)它，用實(shí)證性材料去推翻原假設(shè)或支持原假設(shè)即設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

（1）實(shí)驗(yàn)方案包含的基本內(nèi)容。

①名稱；②目的與要求；③實(shí)驗(yàn)原理；④實(shí)驗(yàn)用品；⑤裝置圖；⑥步驟和方法；⑦注意事項(xiàng)；⑧實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與記錄；⑨實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析及結(jié)論。

（2）方案設(shè)計(jì)基本原則：科學(xué)性；可行性；安全性；簡(jiǎn)約性；綠色環(huán)保。

（3）實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)案例。

教師要有目的地逐步地提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的能力和水平，不可急于求成。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生多渠道獲取信息的能力，能提高學(xué)生綜合處理問(wèn)題的能力。

教學(xué)案例：質(zhì)量守恒定律。

探究主題：化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和是否發(fā)生改變。

各小組設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案。

方案一：把一片銅片放在敞口試管中稱量其總質(zhì)量，再把裝有銅片的試管在酒精燈的火焰上加熱2～3 min待試管冷卻后再稱量其總質(zhì)量。觀察天平是否平衡。

方案二：在一支5 mL試管中加入稀鹽酸把此試管放在裝有大理石的燒杯中稱量，再把試管中的鹽酸倒入燒杯中稱量，觀察天平是否平衡。

方案三：取硫酸銅溶液于小燒杯中并將燒杯置于托盤(pán)天平上之后把一根鐵釘置于燒杯旁稱量其總質(zhì)量，把鐵釘浸在硫酸銅溶液中待反應(yīng)完畢再進(jìn)行稱量，觀察天平是否平衡。

上述案例中設(shè)計(jì)的三個(gè)方案同學(xué)們討論的結(jié)果是方案一中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有問(wèn)題，參加反應(yīng)的氣體沒(méi)有被稱量，應(yīng)該把敞口試管換成試管口塞上橡皮塞的密閉裝置。猜想二中有氣體生成的反應(yīng)應(yīng)把生成的氣體收集起來(lái)，應(yīng)把燒杯換成錐形瓶，在瓶口放橡皮塞，為防止膠塞彈出錐形瓶底要放澄清石灰水。有的小組同學(xué)把敞口裝置改成用大氣球收集氣體的密閉裝置。實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)天平不平衡經(jīng)討論分析：生成氣體產(chǎn)生的浮力對(duì)實(shí)驗(yàn)也是有影響的。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中及時(shí)的思考并解決了這些問(wèn)題，對(duì)掌握知識(shí)是非常重要的。

4.4 實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程既是檢驗(yàn)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的合理性、可行性的過(guò)程，更是鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和隨機(jī)應(yīng)變能力的過(guò)程；更是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)態(tài)度的重要過(guò)程。要鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極地動(dòng)手動(dòng)腦，不完全依賴書(shū)本。讓學(xué)生去認(rèn)真體驗(yàn)操作的過(guò)程，真正嘗到探究的樂(lè)趣。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些意料不到的事，如實(shí)驗(yàn)的某一步失敗以及某些現(xiàn)象的不可預(yù)見(jiàn)性等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)。

（1）良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣；（2）操作的規(guī)范性；（3）要嚴(yán)格遵守方案中的操作流程；（4）認(rèn)真觀察；（5）實(shí)事求；（6）認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象；（7）相互幫助，團(tuán)結(jié)協(xié)作。

4.5 記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象收集證據(jù)

在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的證據(jù)包括以下幾類：（1）化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)、化學(xué)史實(shí)；（2）自然現(xiàn)象、生活經(jīng)驗(yàn)；（3）化學(xué)科學(xué)中技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用中的重大成果、化學(xué)對(duì)個(gè)人和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生重要影響的事件等等。教師在教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)各種途徑，從多方面來(lái)收集有關(guān)證據(jù)。收集證據(jù)的途徑和方式有觀察和實(shí)驗(yàn)、查閱報(bào)紙和書(shū)刊、上網(wǎng)、實(shí)際調(diào)查、訪問(wèn)等。

4.6 解釋與結(jié)論

解釋與結(jié)論是科學(xué)性探究實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，解釋與結(jié)論的得出，需要運(yùn)用一定的科學(xué)方法。在教學(xué)中，教師要有目的、有計(jì)劃地通過(guò)具體的探究活動(dòng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)，學(xué)習(xí)得出解釋與結(jié)論的基本方法。包括比較與分類、歸納與概括等。

4.7 反思與評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)主要包括以下幾點(diǎn)：（1）效果是否明顯；（2）操作是否安全；（3）裝置是否簡(jiǎn)單；（4）實(shí)驗(yàn)是否易操作、藥品用量的多少；（5）步驟的多少、實(shí)驗(yàn)所用時(shí)間長(zhǎng)短；（6）是否綠色環(huán)保等。

4.8 交流討論

在交流過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解，明確某種看法，認(rèn)真聽(tīng)取他人意見(jiàn)，積極參與辯論，理智地堅(jiān)持己見(jiàn)尊重客觀事實(shí)敢于修正自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)探究過(guò)程的討論與交流，形成了一個(gè)溝通與合作的良好氣氛，發(fā)展共同合作，分享信息的團(tuán)隊(duì)精神，這也是當(dāng)代青年學(xué)生所應(yīng)具備的基本素質(zhì)。

5 探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐體會(huì)及取得的成績(jī)

5.1 在一定程度上促進(jìn)了學(xué)生的主體發(fā)展

在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)習(xí)者對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)更為深刻，特別是利用實(shí)驗(yàn)處理實(shí)際問(wèn)題的能力有了很大提高；對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性和科學(xué)性有了更深刻的認(rèn)識(shí)；對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣更為濃厚。發(fā)展了探究能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的解題策略。在一定程度上促進(jìn)了學(xué)生的主體發(fā)展。

5.2 教學(xué)成績(jī)顯著

實(shí)驗(yàn)與探究題在中考中占有重要地位，該校化學(xué)教師特別重視探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重視學(xué)習(xí)者探究思維能力的培養(yǎng)，化學(xué)成績(jī)?cè)跉v次考試中均名列前茅。

5.3 教師的教學(xué)行為發(fā)生了改變，促進(jìn)了教師專業(yè)化成長(zhǎng)

教師從不知怎樣從事探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)到熟練掌握探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般過(guò)程和教學(xué)方法?？偨Y(jié)出了一些有效的探究性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)策略：小組合作，師生合作實(shí)驗(yàn)的策略，變演示實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)的策略等。促進(jìn)了教師的專業(yè)化成長(zhǎng)。

總之，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)整個(gè)過(guò)程中教師是組織者，引導(dǎo)者，合作者。變“滿堂灌”為啟發(fā)式，變教師“主宰”為教師“主導(dǎo)”，變學(xué)生“被動(dòng)”為學(xué)生“主動(dòng)”。變學(xué)生“模仿”為學(xué)生“探索”，變注重教師的“教”為注重學(xué)生的“學(xué)”，將科學(xué)探究作為教學(xué)核心。這是提高化學(xué)教學(xué)的有效途徑，也是對(duì)學(xué)生實(shí)施素質(zhì)教育的重要途徑，是科教興國(guó)戰(zhàn)略在化學(xué)課程改革中的具體體現(xiàn)?？茖W(xué)探究對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。應(yīng)予以重視，研究和推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考編輯部編著.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考[M].陜西：師范大學(xué)雜志社，2004：245-246.

[2]吳慶芳.初中化學(xué)資料所有權(quán)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2013：271-272.

[3]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012：1-37.

[4]王祖浩.義務(wù)教育教科書(shū)九年級(jí)化學(xué)[M].上海教育出版社，2013：94.

[5]原臻鈺.初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的研究[D].上海師范大學(xué)，2014.

[6]汪玉銘.初中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與教學(xué)研究[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2014（2）：27.

[7]李雅茜.影響化學(xué)探究式學(xué)習(xí)實(shí)效性因素的實(shí)證研究[D]. 首都師范大學(xué)，2014.

[8]高超.新課改下提高初中化學(xué)教師素質(zhì)的途徑研究[D]. 哈爾濱師范大學(xué)，2013.

[9]蘇日娜.趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].西部素質(zhì)教育，2016（7）：112.