劉廣斌

摘要：實(shí)驗(yàn)探究既是學(xué)生獲取知識(shí)的手段與技能，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神與科學(xué)思維的重要載體。文章以人教版九年級(jí)化學(xué)“空氣”等部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，介紹了如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，以及如何在探究教學(xué)中引領(lǐng)學(xué)生不走尋常路，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生敢于創(chuàng)新、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)探究;創(chuàng)新意識(shí);科學(xué)精神

文章編號(hào)：1008-0546（2019）10-0089-03 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.10.024

學(xué)生既是教育教學(xué)的對(duì)象，又是學(xué)習(xí)的主體，更是現(xiàn)實(shí)社會(huì)的成員之一。因此，葉瀾教授認(rèn)為，學(xué)科教學(xué)的最終目的就不僅僅是“為學(xué)生提供認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)世界的理論知識(shí)”“更應(yīng)為學(xué)生建設(shè)與改造現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行思維與策略、方法與技巧上的訓(xùn)練，使學(xué)生形成特有的運(yùn)算符號(hào)和邏輯工具”。

作為課程重要內(nèi)容的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，兼具趣味性、探究性、思考性、創(chuàng)新性于一體。因此，在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，若結(jié)合不同的教學(xué)情境，適當(dāng)?shù)亻_(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)，不僅可以讓學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)的產(chǎn)生與形成過(guò)程，在體驗(yàn)的過(guò)程中培養(yǎng)理性思維，獲取分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的基本技能，形成良好的思維方法，以學(xué)科思維發(fā)展推動(dòng)知識(shí)學(xué)習(xí)，而且，在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、交流、反思的過(guò)程中，可以進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、客觀公正的科學(xué)態(tài)度;實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)的過(guò)程，既是對(duì)所學(xué)知識(shí)或能力的一次檢閱，更是一次對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。下面，我們就人教版九年級(jí)化學(xué)“空氣”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，與大家一起探討如何基于實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)開(kāi)展課堂教學(xué)。

一、挖掘素材，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力與創(chuàng)新意識(shí)

化學(xué)學(xué)科起源于實(shí)驗(yàn)，又依賴于實(shí)驗(yàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)大致可分為數(shù)據(jù)測(cè)量類實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)，以及結(jié)論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。并非所有化學(xué)實(shí)驗(yàn)都有探究?jī)r(jià)值，唯有在教學(xué)的過(guò)程中，帶著發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的初衷，才能發(fā)現(xiàn)和提出極具探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題，并且借助于此，培養(yǎng)學(xué)生的綜合發(fā)展能力，同時(shí)對(duì)原有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步探究、客觀評(píng)價(jià)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的設(shè)想，最終形成獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和改進(jìn)的創(chuàng)新精神。

具有探究?jī)r(jià)值的素材的挖掘可以是多方面的。在日常教學(xué)中，可以借助科學(xué)史話、資料卡片等形式加以滲透。如通過(guò)瑞利對(duì)稀有氣體“氬”的發(fā)現(xiàn)史;借助波義爾、羅蒙諾索夫、拉瓦錫等對(duì)質(zhì)量守恒定律的探究等，教育學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。還可以在概念教學(xué)中加以挖掘，如對(duì)于飽和溶液定義的教學(xué)，采用探究式教學(xué)，層層遞進(jìn)，讓學(xué)生在不斷的認(rèn)知沖突中獲取新知識(shí)。另外，對(duì)人教版初中化學(xué)教材中100多個(gè)課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)篩選后會(huì)發(fā)現(xiàn)，可以加以利用并培養(yǎng)學(xué)生探究與創(chuàng)新意識(shí)的實(shí)驗(yàn)還是很多的。

如人教版九年級(jí)化學(xué)第二單元《課題1空氣》中有關(guān)“空氣是由什么組成的”教學(xué)，如果按照正常的教學(xué)設(shè)計(jì)，可以讓學(xué)生有一定的知識(shí)性收獲，知道空氣不是一種純凈物，是由氮?dú)?、氧氣等氣體組成的混合物，氧氣約占空氣總體積的1/5。但當(dāng)多年以后，學(xué)生不再?gòu)氖禄瘜W(xué)這一行業(yè)之時(shí)，有多少學(xué)生還記得化學(xué)這一學(xué)科？有多少學(xué)生還記得1/5這一數(shù)據(jù)？即使記得，又有什么特別的意義？思維能力是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，所以在此內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，孩子們學(xué)會(huì)的應(yīng)該是從化學(xué)課程中獲得基本的分析、解決問(wèn)題的能力，以及在解決問(wèn)題的過(guò)程中養(yǎng)成的尊重事實(shí)和證據(jù)、不迷信權(quán)威、獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和批判的精神。對(duì)此部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，我是這樣設(shè)計(jì)的：

【自主學(xué)習(xí)】自讀教材，思考以下問(wèn)題并交流：

1.日常生活中的哪些現(xiàn)象可以證明空氣的存在？

2.空氣中含有哪些物質(zhì)？哪些事實(shí)可以證明它們的存在？

【活動(dòng)一】感恩前輩，感悟方法

1.實(shí)驗(yàn)回顧：介紹科學(xué)家（拉瓦錫）對(duì)于空氣組成的探究。

2.方法感悟：從拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)中感悟其思路與方法，品味其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

3.客觀評(píng)價(jià)：從拉瓦錫當(dāng)時(shí)的時(shí)代背景，以及現(xiàn)代人的角度客觀評(píng)價(jià)拉瓦錫實(shí)驗(yàn)的成功與不足之處。

評(píng)價(jià)1：邁出了從定性到定量這關(guān)鍵性的一步;

評(píng)價(jià)2：實(shí)驗(yàn)裝置太復(fù)雜;

評(píng)價(jià)3：實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng);

評(píng)價(jià)4：實(shí)驗(yàn)用品為汞，不安全、不環(huán)保;

評(píng)價(jià)5：現(xiàn)象可能不太明顯;

評(píng)析與說(shuō)明：踏著前人探究的腳步前行，不失為一種快速學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)的捷徑，相信但不迷信權(quán)威又是科學(xué)研究以及學(xué)習(xí)必須具有的科學(xué)態(tài)度。通過(guò)討論交流，對(duì)前輩的研究進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià)，不僅是對(duì)前輩的尊重，更是自身進(jìn)步的源泉所在，于是這就有了以下的“活動(dòng)二”。

【活動(dòng)二】實(shí)驗(yàn)?zāi)７?，學(xué)會(huì)超越

1.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

要求：利用所學(xué)知識(shí)，以及所提供的實(shí)驗(yàn)儀器與用品（亦可使用生活中的器具替代），以學(xué)習(xí)小組為單位，借助小組的優(yōu)勢(shì)，參照拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)思路與方法，設(shè)計(jì)出安全高效、簡(jiǎn)易可行的實(shí)驗(yàn)方案。

實(shí)驗(yàn)用品：集氣瓶、燒杯、導(dǎo)管、燃燒匙、小木條（燃燒會(huì)生成二氧化碳）、蠟燭、鐵絲（燃燒需要高濃度的氧氣;生銹也能消耗氧氣，但需要較長(zhǎng)時(shí)間才能顯現(xiàn)。）、紅磷（可在空氣中燃燒，生成白色五氧化二磷固體）、硫（可在空氣中燃燒，生成二氧化硫氣體。）

2.方案交流與評(píng)價(jià)

各小組設(shè)計(jì)方案的交流與互評(píng)。

3.分組實(shí)驗(yàn)

評(píng)析與說(shuō)明：在學(xué)生們確定實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，絕大多數(shù)選用紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的小組匯報(bào)：所測(cè)氧氣體積普遍不足空氣的1/5，在對(duì)實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)逐一分析后發(fā)現(xiàn)，都沒(méi)有明顯的問(wèn)題。“氧氣的體積小于空氣的1/5”屬于系統(tǒng)誤差，還是偶然誤差？此時(shí)學(xué)生們又一次陷入迷茫：如若放棄對(duì)此誤差的分析，科學(xué)探究也將失去其本真的意義，同時(shí)失去的也將是學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神。因此，我增加了以下環(huán)節(jié)，將“再探究”實(shí)驗(yàn)作為“活動(dòng)三”布置為課外實(shí)驗(yàn)加以完成。