化学探究性实验的几种功能探讨

莫迎华

化学是以实验为基础的自然科学，从化学科学的形成和发展来看，化学实验对于提高化学教学质量，全面落实培养科学素养的目标，具有其他教学内容和形式所不能替代的作用。以提高学生科学素养为主旨的基础教育化学新课程，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度提出了化学新课程的目标体系，要“以科学探究为主的多样化的学习方式；重视学生的亲身经历和体验：强调创设生动活泼的学习情景”。这些新课程理念在化学教学中的落实和实施，都离不开化学实验，尤其是探究性化学实验。探究性化学实验教学就是在教师的引导下，学生根据化学教学的内容或日常生活、生产中遇到的问题，对自然界及研究的现象提出问题，从问题或任务出发，通过形式多样的探究实验活动，利用已知的、外加的因素作用于研究对象，借助探究性化学实验，独自或合作加以探索，认识研究对象的未知性质、组成、变化特征，以及与其他对象或现象的联系等的一种教学方式。

一、探究性化学实验的认识功能

从认识论的角度来看，化学教学过程是一个特殊的认识过程。因此教学过程中学生获得知识的过程也应符合人类认识事物的规律，即从感性到理性，再从理性到实践。而对于化学课堂教学而言，学生感性知识的获得很大程度上来源于化学实验，所以化学实验对于学生完成化学学习的认识过程起着非常重要的作用。探究性化学实验和其他类型的实验一样，发挥的重要作用主要表现在以下几方面：

1.能引发学生的化学教学认识。化学实验具有问题生成功能，它是提出化学教学认识问题的重要途径之一。学生在学习化学时，当其已有知识和经验即“当前状态”和目前未知但准备去探究的新知识，如物质的性质、变化、现象、化学概念、理论等目标状态之间产生差距，这种差距就是化学教学认识问题。探究性化学实验正是提出化学教学认识问题的重要方式之一。

2.化学实验为学生提供化学事实性知识。化学事实性知识指的是反映物质的性质、制法、用途、存在等多方面关于元素、化合物及其应用的知识。一方面，化学实验能够为学生认识元素化合物知识、学习化学概念和理论提供化学实验事实；另一方面，学生通过化学实验中物质交化的现象，对化学事实进行分析、对比、归纳、总结，形成化学概念、化学理论和化学观念。

3.化学实验能为学生检验、巩固化学知识和理论，验证化学假说提供事实性知识。在校学生所学知识的特点是前人已知的知识，但对于学生而言是未知的，学生对知识的理解、掌握程度如何，可以通过实验检验，并通过化学实验知识得到巩固和加强。同时，化学实验还可以对学生提出的假说提供事实性知识，以支持、验证假说的正确性。

二、探究性化学实验的方法论功能

新课程中的探究性化学实验不仅是一种实践活动，更是一种方法和过程，是落实科学素养“过程与方法”目标的重要手段之一。学生通过探究性化学实验，一方面亲历了科学实验探究的过程，获得有关的化学知识，掌握相关的化学实验技能；另一方面体验化学实验的科学方法，如观察的方法、实验的方法、实验记录的方法、对实验数据和事实的处理方法、科学抽象的方法、假说的方法、模型的方法等。如此经过长期的训练和积累，就能逐渐达到新课程中要求的培养学生科学素养的总目标。

三、探究性化学实验的人文教育功能

情感、态度与价值观已作为化学新课程的教育目标被提出，化学教育又是科学教育的一个重要内容。在科学教育中渗透方法、情感、态度、价值、责任等人文内涵，使学科知识与人文内容相联系，体现科学教育与人文精神的融合，是现代科学教育的一个重要趋势。化学实验作为化学教育内容的一个重要方面，在人文教育方面起着其他内容无法替代的作用。探究性化学实验强调从人和社会发展的角度出发，围绕客观实际问题思考、操作，因而更有利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，更有利于培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学品德。

此外，探究性化学实验能为学生提供更为丰富、广泛的感性材料，同时也要求教师更注重引导学生用辩证唯物主义的观点认识和分析化学事实，这有助于帮助学生形成科学的自然观、社会观和价值观。

四、探究性化学实验的教学论功能

从心理学的观点看，青少年学生普遍具有强烈的好奇心和求知欲，对新奇的事物具有浓厚的兴趣和探究欲望，而探究性化学实验所具有的特点恰恰迎合了学生的这些心理。探究性化学实验尊重学生的探究本性和需要，给学生预留了极大的自主实践和创造的空间。实验中涉及的问题、出现的五彩缤纷的实验现象能引起学生浓厚的认识兴趣，而这种认识兴趣是学习动机中最现实、最活跃的成分。当学生对化学实验产生浓厚的兴趣时，就会认真操作、仔细观察，并在实验活动中产生愉快、满足、兴奋等情感体验，促使化学实验顺利完成，同时使化学实验兴趣得到进一步强化，并逐渐转化为学习化学的强烈动机。

化学实验是学生学习化学和顺利进行探究活动的基础和保证，探究性化学实验能加深学生对科学探究的理解，培养学生自觉运用实验进行科学探究的意识，它对发展学生的科学探究能力，提高学生的科学素养具有其他教学形式和手段不可替代的作用。