科学探究性学习在中学化学实验教学中的运用

熊军

摘 要：科学探究性学习是新的《化学课程标准》所提出的一种重要的学习方式，科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。而化学实验是进行科学探究的主要方式，它的功能是其他教学手段无法替代的。本文力求探讨如何在实验教学中体现探究性学习的特点，将探究性学习与中学化学实验教学实际有机地结合。

关键词：探究性学习；中学化学；实验教学

与传统的教学方式相比，科学探究性学习以学生发展为本，更有效地突出学生学的方式，形成一种让学生主动探求知识并重视解决实际问题的积极的教学方式。化学实验是人们认识和探究物质的一种科学方法，是人们根据探究的对象和探究的目的，创造性地运用科学认识和实验手段，有计划地实施探究性实践活动的过程。因此，化学实验过程本身就是一个创造性地探究的过程。这和探究性学习重过程、重应用、重体验、重全员参与有着相同之处，它把学生置于一个动态、开放、主动、多元的学习环境中，给学生提供了更多的获取知识的方式和渠道。

探究性学习有以下几个特征：探究性、开放性、实践性、过程性。那么，在实验教学中如何体现这些特点呢？

1从教师角度讲

教学过程中应该创设一种类似于科学探究的情景和途径，让学生通过主动地探索、发现和体验，学会对大量信息的收集、分析和处理，从而增进思维能力和创造能力，即探究性的学习。具体要做的工作是：①将一些验证性实验改为探究性实验；②拓展某些实验的实验内容；③开设一些开放性、综合性实验；④开设一些与生产和日常生活相联系的实验或调查研究。

2从学生角度讲

在进行科学探究性实验学习时，有以下几个具体步骤：

2.1实验方案的设计

实验方案的设计有助于培养学生严谨认真的科学态度，多渠道获取信息的能力，能提高学生综合处理问题的能力，能加深学生对化学实验的兴趣、化学实验在化学科学认识中的地位的认识，加深学生对实验操作的目的性的理解。为了逐步培养学生实验设计的能力，教师一是要教给学生实验方案设计的有关知识，主要有以下两个内容：①一个完整的实验方案所应包含的内容：实验目的；实验原理；实验用品及规格；实验装置图、实验步骤和操作方法；注意事项；实验现象及结论记录表；②实验设计的原则：科学性原则；可行性原则；安全性原则；简约性原则。二是要有目的地、逐步地提高学生实验设计的能力和水平，不可急于求成。可先让学生对课本里的学生实验进行改进和拓展（此时学生在设计实验时还是以模仿为主），再让学生做一些补充的课本里没有的实验，最后让学生用实验去解决生产和生活中的一些实际问题。在实验设计过程中，教师可提供给学生一些必要的参考资料，学生也可从不同渠道获取有关信息和参考其他同学设计的方案，设计出自己认为比较理想的方案。

教师在指导和审查学生的设计方案时，要注意探究性学习的开放性特征，不要轻易否决学生的设计方案，要鼓励学生大胆地提出实验方案，即使是在对学生提出的不全面、不完善甚至错误的实验方案，也要以表扬鼓励为主，充分肯定学生在提出实验方案过程中的主动参与精神和创新意识。同时教师应保护学生的好奇心、探究欲和探究性行为，允许学生在保证安全的前提下按照自己的方案进行探究活动，让学生在实验过程中经受挫折的磨练，并自己去体会方案中有哪些不足。

2.2实验方案的实施

实验方案的实施过程是实验教学中最为重要的一个过程，这个过程既是检验学生设计的实验方案的合理性、可行性的过程，又是锻炼学生的操作能力和应变能力的过程，也是培养学生严谨认真的科学态度的重要过程。教师在实验室应给学生一个宽松、民主、自由的實验环境，在实验过程中应注重学生的态度而不只是实验结果。要鼓励学生在实验过程中积极地动手动脑，不迷信书本、不迷信已有结论、勇于寻根问底。让学生去认真体验科学家科学探究的过程和方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。学生在实验方案的实施过程中，要注意以下几点：一要严格按照实验方案进行操作；二要注意操作的规范性；三要认真仔细地观察并实事求是地填写实验现象和实验数据；四要认真对待实验中出现的不正常现象；五要有良好的团结协助精神；六要有良好的实验习惯。由于实验方案是由学生自己设计的，因而在实验过程中还会出现一些意料不到的事，如实验的不可操作性或难操作性；某些现象的不可预见性等。

2.3实验报告的书写

对实验报告的评价重点放在：①现象记录是否全面；②由现象得出的结论是否合理；③实验数据的处理是否科学等。比如说在做硝酸性质的有关实验时，有的学生发现硝酸也能与金属反应产生无色气泡，该学生就根据已往的经验得出该气体是氢气，此反应是置换反应的错误结论。再比如说在做CuSO4溶液与金属锌的反应实验时，不注意观察实验现象，错误的认为反应后的锌粒表面一定还是银白色的。这些问题的出现都是由于学生在实验观察时的不认真和对现象分析的不严谨造成的。由于实验方案的多样性造成了实验现象的多样性，有的现象利用学生现有知识即可解释，但有的现象需要学生查阅资料互相探讨才能解释，这就提高了学生获取信息的能力，拓展了学生的知识面。

总之，科学探究性学习在化学实验教学中的合理运用培养了学生的分析问题和解决问题的能力、社会实践与活动能力以及团结协作的学习和工作能力。在探索研究的锻炼中，逐步形成学生的科学思想和科学方法，从而改变学生的学习方式，即改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的那种偏重于记忆、理解的立足于接受知识传输的学习方式，逐步形成一种对知识进行主动探求，并重视实际问题解决的主动积极的学习方式。从而有利于培养学生终身学习的本领，有利于全面提高受教育者的素质。