化学课堂中实验探究式教学的实施

朱月娟

一、化学探究教学模式的建立

化学是实践性非常强的学科，观察、实验和理性思维是化学研究最基本的方法，也是探究教学中常采用的方法和手段。笔者所设计的探究教学模式结合化学学科的特点，以化学学科知识的教学为依托，利用课堂40分钟进行探究学习。它是一种以激发学生的学习兴趣、提高学生的学习能力和培养学生的创新精神为课堂教学重点，以学生主动参与教学作为前提，以自主探究为学习的途径，以合作学习为形式，以教师的引导和学生的主动学为内容。具有学生的自主性、学习的过程性、师生的合作性、学习的创新性等特点。

二、化学探究教学案例设计

笔者现以碱金属—钠的内容作为教学示范案例，按照探究模式诠释化学教学，以进一步说明在化学实际教学操作中如何实施本探究教学模式进行化学知识探究学习。

1.课前准备

实验仪器：金属钠，酒精灯，镊子，滤纸，小刀，石棉网，铁架台，胶头滴管，火柴，酚酞，烧杯，洗气瓶，硫酸铜溶液。

多媒体课件：一段视频CCTV2-生活栏目《火光中的生死隔离》。

2.教学流程

第一环节：创设激疑情境，激活学生思维（大约5分钟）。

具体做法是：

情景导入：播放一段CCTV2生活栏目《火光中的生死隔离》。

设疑引思：①为什么火灾中金属钠的出现会令手握高压水枪的消防员感觉可怕呢？②钠与水反应会发生什么样的危险呢？

播放视频：钠与水的反应的视频。

钠与水的反应非常剧烈，能发生爆炸，一小块钠就能发生爆炸，更何况是火灾现场十吨金属钠。此时学生的情绪已经完全被调动起来了，他们迫切地想知道。

教师追问：钠遇水为什么会发生爆炸？

学生猜想：一是反应放热；二是产生气体，可能是氧气，也可能是氢气，还有可能是氧气和氢气的混合气体。此时学生经过思考之后提出的问题可能很多，教师不要加以限制，更不要把学生硬往自己设计的圈套里引，对学生的发现应给予鼓励和赞美，使学生充分发挥想象力，大胆地提出各种猜想，从而激发他们创新的积极性。

第二环节一：亲历探究过程，形成思维方法（大约20分钟）。

提出探究主题一：钠与水的反应。

由于钠与水的实验具有一定的危险性，在实验开始前，作如下提示：（1）取钠：从试剂瓶中用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油；（2）切钠：在玻璃片上用小刀切下绿豆大小的一块放置备用，其余放回试剂瓶；（3）用镊子将钠放在盛水的小烧杯中，盖上玻璃片；（4）从烧杯侧面观察实验现象。特别强调要注意每一步的实验现象，做好实验记录，并用最简洁的语言概括实验现象，如熔，浮，游，响，红等。钠能与水反应的同时也解释了钠的一些物理性质，这样可以让学生更直观地掌握钠的物理性质，而不是教师一味灌输给学生。

提出探究主题二：通过设计实验研究验证钠与水反应产生氢气。

在新的问题情景下，学生的探究欲望被充分激发，教师可不失时机地抛出问题引导学生展开讨论，让他们开动脑筋，相互启发和借鉴，不断充实和完善设计方案。

小组讨论：（1）设计怎样的实验装置收集该气体？（2）收集到的气体如何验证？

方案交流：（1）利用ц型管作该实验收集并检验氢气；（2）用铝箔包好钠并在铝箔上戳几个小洞，排水法收集。

学生实验：用自己设计的方案进行实验。

学生在实验过程中会犯粗心、片面、半途而废等毛病，教师要及时加以引导，并对表现出色的同学给予肯定，以培养学生良好的实验习惯和意志品质。

反思评价：结合学生中产生的问题和教师提供问题进行交流。

评价要点：（1）实验原理的可行性；（2）实验操作的简约性；（3）实验现象的可视性。

教师设问：火灾现场金属钠的出现令消防员感到可怕的并不仅仅是不能用水来灭火，还有一个因素也令消防员感到可怕，是什么呢？（这样一提问，学生的情绪又被调动起来）

第二环节二：进行演示实验，完成化学性质二（大约5分钟）。

演示实验：钠与氧气的反应（钠在酒精灯上的燃烧实验，引导学生观察实验现象，写出反应方程式（在酒精灯的温度下，钠就能熔化着火燃烧，更何况是在火灾现场的高温下），自然而然地就把钠能和非金属氧气反应的化学性质问题解决了。

学生提问：大火最终是如何扑灭的？

播放视频：消防人员采用了含水较少的冷泡沫对大火实施了覆盖式扑灭，并严格把守储存钠的仓库。

教师提问：通过以上视频，你还能得到钠的哪些信息呢？

（提出这个问题，学生自然会想到这十吨钠是如何存放的，这些金属钠到底是有什么用途呢？）这样自然就把课程带到了第三部分第二环节三：联系生活实际，体悟学以致用（大约5分钟）。

自主学习：钠的存在和用途。

先让学生阅读课本相关内容，然后根据自己查找的资料和自己的理解、总结选代表发言，培养学生的自学能力。

第三环节：梳理知识，形成能力（大约3分钟）。

学生总结：性质决定用途。

利用这一节的学习所得请学生自己归纳碱金属的性质，然后推测碱金属中其他金属的化学性质（这样设计有利于培养学生整理自己的思路和总结分析能力）。

结束语设计：同学们，化学来源于生活，又服务于生活，当我们在生活中遇到像火灾这样重大的突发性灾难时，一定要保持冷静的头脑，用我们所学的各种知识突围，化险为夷，相信大家的明天会更好。

第四环节：立足基础，拓展知识（大约5分钟）。

探究活动：钠和硫酸铜溶液的反应，能否把铜置换出来呢？

在火灾现场，万一金属钠着火了，消防员应该如何灭火呢？

留下这个探究题，目的是让学生从钠与水的反应中得到启示，再用实验加以认证，更好地把钠的化学性质—强还原性。（另外一个原因就是使学生感受到化学就在我们身边，还可以有效挖掘教学资源。）

板书设计：

这种板书言简意赅，使知识形成网络化，易于掌握知识的内在联系和规律，促进学生认知结构的完善，帮助学生形成整体框架。

三、教学反思

《碱金属》一章是典型的元素化合物知识的教学，充分体现了元素化合物课型以实验为基础、积极利用化学实验提高学生学习兴趣的特点，因而有利于采用实验探究教学法。在教学中，笔者通过创设一定的探究问题情境，以问题引路，以实验入手，激发学生积极主动地思考、讨论、探寻。同时，笔者利用大量的实验事实，或引导学生通过对实验现象的观察和分析得出结论，或启发学生先做出理论的推测再进行实验的验证，促使学生掌握从实践到理论、以理论指导实践的认识过程，加强学生构建解决问题的思路，培养学生研究科学的基本方法。

本节课的整个教学过程是以学生活动和教师引导为主，学生始终处于积极参与、主动探究、动脑动手、相互交流合作、理论联系实际的状态，学生既学会知识，又掌握方法，同时他们的思维、表达、自学、探究、合作等能力与各种技能，都得到充分地发展，对化学学习的兴趣及对待科学的情感也得到培养。但是笔者发现，在本节课堂探究教学的过程中，由于课内时间的关系，有两个问题需要注意：一是本节探究教学课明显存在知识容量偏小，无法保证一课时的完整性，不能对每一个知识点进行更深入探究（处理方法：以思考题的形式留给学生课后研究，增加教学的开放性。）；二是学生水平参差不齐，对探究问题的表现各不相同，大部分兴趣盎然，个别后进生无所适从，某些学优生则倍感无聊（应对措施：不同层次的问题提问不同水平的学生，以保持学生的学习积极性。同时，注意学生实验小组的合理搭配——优、中、差混合，有利于学生间的团结协作和相互激励。）。因此，有必要在整体探究教学环节中分别进行综合全面的处理。

分析案例中提供的情景，有几点值得我们思考：（1）案例中的探究课题是由学生在生活中碰到的问题演变而来的，并非是由教师强加给学生的。（2）该案例尽管没有一般课题所要求的完整的书面计划和结题报告，但探究的过程尤其是探究的思维过程却是有序而严密的。（3）在整个探究过程中，教师没有过多地直接干涉学生的研究，但对学生在科学方法方面的指导却是规范而毫不含糊的，体现出了教师对科学的严谨态度和对学生探究思维的正确引导。（4）整个探究过程从属于整个教学设计，探究成为教学实施的一个环节，在训练学生探究思维的过程中，完成既定的教学任务。

课堂教学实施探究性学习，其基本流程为：情景——问题——探究。教师把情景作为产生问题的载体，让学生在情景中感知、发现问题，师生共同确定一个中心问题作为“课题”，用类似科学研究的方式进行学习。学生问题的解决成为整个学习过程的驱动力，学生根据问题的性质提出研究问题的方案或假设，验证方案，应用多种手段和方法探索、研究、证明，从而亲自体验知识和规律的发现过程，获得积极的情感体验和深层的内心感悟。

通过对上述案例情景及其提出的问题的探讨，我们认为在课堂教学中实施探究性学习，应重点关注和解决，如探究问题的产生和选择，探究过程的实施和调控，教师适时引导和总结等问题。

1.选择探究性问题时应遵循下列原则：（1）探究的问题应和学生的心理和认识水平相符合，应是学生自己感兴趣的，而且问题的切口要小、易于操作、花时不多——只有这样的探究活动才会富有生机，才能顺利进行。（2）探究的问题与学科学习内容有较大的相关度，或具有一定的、学生能够直接感受到的实用价值。

2.在学生学习过程中，随时都有可能产生适合学生探究的问题，关键是教师抓住机会对学生进行引导，及时开展探究活动。在探究性学习活动中教师要做到以下几点：①创设学习情景激发探究；②训练科学方法学会探究；③优化教材结构引导探究

3.学生的探究离不开教师的适时指导。教师应在以下几个方面加强对学生的指导：（1）帮助学生把握探究问题的难度，并根据现实条件帮助学生分析探究的可行性。（2）引导学生按照科学探究的常规步骤有序进行探究活动，引导学生按科学探究规范进行操作和推理。（3）随时关注并及时处理学生在探究过程中可能出现的问题，如操作中的安全问题、操作的有序性问题、数据采集中出现的远离事实的情况、推理过程中的片面性、信息处理的不完整性等。（4）对学生的探究结果给予及时积极的评价，使学生的研究结果得到更大范围的推广，让学生更多地感受真实的科学探究过程。

探究式教学主张让学生主动参与知识获得的过程，掌握科学研究必须具备的科学方法，探究性获得科学知识，并逐步形成探究能力和科学态度。探究式教学不仅注意科学知识、科学方法的掌握，更强调探究能力的形成和科学态度的培养在探究过程中的统一。因此，在化学教学中进行探究学习的推行不但有利于培养学生的创新精神，从深远意义上说更有利于学生创新思维与创新能力的形成。