开展探究型化学实验教学活动

■胡国明

教师要成为学生建构知识的帮助者和引导者，通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构知识。探究型实验教学模式符合新课程理念，符合建构主义的原则，是对学生进行创新意识、创新思维和科学探究方法训练的重要途径。

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的。实验既是化学教学的重要内容，又是化学教学的重要方法和手段。化学实验课教学随着课程改革的实施也在逐步进行改变，教学模式不断深化完善。传统的化学实验教学模式一般是在学生实验操作前由教师先讲清实验目的、实验原理、实验所需的仪器、试剂材料、仪器使用方法及注意事项、实验操作步骤、实验现象的观察和记录方法等，然后要求学生严格按照实验的步骤去完成实验，并注意认真观察记录实验现象，然后分析获得学习的知识内容。这样的化学实验教学，学生学习非常被动，缺乏主动性，虽然也动手操作，但仅仅是对教学知识点和实验操作过程的强化。学生学习的主体地位得不到充分体现，学生的学习积极性得不到充分激发，师生之间、学生之间缺少知识的交流、情感的共鸣，学生的创新意识和创新能力得不到培养，不符合当前教育新理念、新课标的基本要求。所以，改变旧的教学模式，构建新的探究型实验教学模式势在必行。

建构主义认知理论认为，学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识，教师要成为学生建构知识的帮助者和引导者，通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构知识。探究型实验教学模式符合新课程理念，符合建构主义的原则，是对学生进行创新意识、创新思维和科学探究方法训练的重要途径。

1 探究型化学实验教学模式的基本结构

探究型化学实验教学模式的基本结构内容包括：1）提出问题；2）自主设计；3）操作观察；4）记录现象；5）讨论交流；6）质疑答疑；7）分析归纳。其中的几个重要环节是：1）要求学生根据实验目的提出实验原理、设计出各种可能的实验方案，并能做出判断和选择；2）探讨不同实验现象差别及产生原因；3）能够分析实验现象并对异常现象作出判断和评述。

2 探究型化学实验教学模式的确定

探究型化学实验教学模式不能是一个万通公式，应该视不同的实验内容和课程目标以及学校的实验设备器材情况而有所改进。化学实验教师应在化学教研组集体备课的基础上充分挖掘各种实验资源，依据课程目标确定出每一个实验的结构环节，制定出适合师生和本校情况的切实可行的实验方案，有利于学生的探究学习和实验能力的培养。

3 探究型化学实验教学模式应充分体现学生主体作用

建构主义学习理论认为，个体的学习是知识的主动建构，个体要利用已有的认知结构对外界信息进行主动的选择推断，主动地建构对外部信息的解释系统。因此，在实验教学中发挥学生的主体作用非常重要。研究表明，只有当学生具有良好的学习动机，当他们的认知、情感都进入教学而实现自觉、自主的学习时，才能实现最优化的教学效果。探究型化学实验教学模式能充分发挥学生的主动作用。首先，根据提出问题，学生要自主设计实验方案，这一环节学生必须运用已有的知识，查阅资料并通过积极的思维来完成，同时还要从理论上研究进一步探究的可行性，直到确定方案，整个过程都离不开学生的积极参与。其次，实验的操作过程、试剂的选用、现象的观察分析、实验的结论及说明问题等都必须由学生完成。这样做能够体现了学生的主体地位，能够激发学生的积极性和主动性，更好地完成化学实验任务。

4 探究型化学实验教学模式能够培养学生的创造性

教育的目的是培养具有创新意识、创新精神、创新思维和创新能力的人才。学生不应当是知识的仓库，而应当是思维的发源地。教师要时时注意激发学生多思考，发展学生的思维。探究型化学实验教学模式在每个环节上都需要发挥学生的主体作用，要求学生运用已有的知识积极思考，在教师的测定含二氧化碳用放入燃着小蜡烛或集气瓶壁涂石灰水等方案互相比较，找出异同点、优缺点，并用实验操作验证，这是学生再次表现的更高的创造性。

5 探究型化学实验教学模式利于促进学生的合作学习

合作学习是学生在实验小组中开展学习，通过互相帮助来学习材料。合作学习可以促进学生的知识建构，促进学生的高水平的思维和学习活动。传统实验教学中每一小组的学生仅需按教师所讲解的实验方案完成实验即可，不需要或很少需要学生之间相互讨论交流和争议。在探究性化学实验教学模式中，学生个体首先利用自己的已有知识去分析要完成的实验，从而提出个人的实验方案。由于个体的已有知识结构及分析、思考问题的方式不同，会使同一个实验设计方案出现差别，在交流过程中学生之间可能会出现争议，从而出现更深刻的思考。此时教师给予适当的指导，学生通过反复思考点拨下分析确定实验方案，正确选用化学仪器和试剂等。这个过程就是培养学生创造性的过程，也是形成知识生长的必然过程。

例如，人教版九年级化学上册一节活动探究课“我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？”，学生根据提出的问题即“呼吸离不开空气，我们吸入的空气和呼出的空气有什么不同”，课前进行预习，查看参考资料，提出假设：1）氧气含量可能不同；2）二氧化碳含量可能不同；3）水蒸气含量可能不同。思考设计制定实验方案，方案包括实验原理、实验步骤、使用的仪器试剂，可能出现的现象、可能出现的问题以及得出的结论等情况；确定操作中包括空气和呼出的气体的采集方法和测定方法。

实验课上，学生纷纷列出自己的实验方案及操作过程，实验小组讨论出一致方案。归纳后列出所有的方案，由学生讨论找出合理的一种或两种最佳方案进行实验，观察现象与方案比较结果，得到结论。由于是学生亲自设计操作得到的结果，体现了学生首次创造性。再继续讨论交流其他的方案。如用玻璃管连续直接向集气瓶中吹入呼出的气体或直接用嘴向集气瓶中吹入呼出的气体的方法采集呼出气体；讨论，最后综合出本组实验方案。实验小组在进行实验操作中，可以互相协调帮助，并且可以操作与观察现象同时进行，轮换操作、轮换观察，互相指导操作上存在的差错和疏漏，提醒错误操作产生的后果，交流实验现象结果和产生的结论。通过小组实验的合作学习，学生会达成对实验知识的共同理解，建立起自己的更完整的知识体系结构。同时学生在对实验方案的设计、实验现象的分析等交流中，充分显示出自己的思维过程，从而可以判断出对问题的理解程度及思维方法是否正确。

教学实践证明，新课程标准下的探究型化学实验教学模式符合学生的认知规律，能够满足学生探求知识的欲望，激发学生学习的积极性和主动性，使学生在探究活动和合作学习中建构自己的知识体系，有利于培养学生的创新精神和实践能力。教师在化学实验教学中，要准确把握各种教学活动的可行性和最佳时机，让学生主动参与、乐于探究、勤于动手、交流合作；引导学生质疑问难，教师点拨指导，使学生学会学习，使每个学生的自主学习、创新能力都得到发展，全面提高教育教学质量。