例析初中化学实验探究教学的实践与思考

任俊平 周文荣

摘要：基于实验探究教学的实践，以探究铁生锈条件、身边的化学物质、二氧化碳的制取、二氧化碳与氢氧化钠反应以及人类重要的营养物质等课例或教学片断为载体，从引发有价值的探究问题、设计有意义的探究过程、选择有实效的探究方式等视角进行了分析和思考，以期促进一线教师深入践行初中化学实验探究教学。

关键词：实验探究;课例;探究问题;探究过程;探究方式

文章编号：1008-0546（2020）09-0079-02

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

实验探究是初中化学重要的学习方式，是适应时代发展培养核心素养的重要途径。基于对目前课堂中实验探究教与学的现状调查、分析与思考，笔者积极践行以实验探究为主的多样化教学，改进学生学习方式，提高课堂学习效率，提升学生综合素质，促进学生可持续发展。

一、创设真实情境，引发有价值的探究问题

基于真实情境的实验探究学习往往有许多问题需要去探究，但什么样的问题最具有探究的价值和意义，值得思考和选择。从有效学习的视角看，那些缺乏自主性、思维性和创造性的表面化浅层次的问题不应该作为实验探究学习的核心问题。化学实验探究学习选择的问题应该是能激发学习兴趣，丰厚学科知识，提高思维品质，提升学科素养的核心问题。因此探究问题的确定要思考如下三个方面：定什么、怎么定、为什么？笔者认为有价值的探究问题源于学生积极的思考、认知的冲突、情感的激发和现象的感悟等方面。

例如，在《探究铁生锈条件》教学时，笔者尝试进行了如下的设计：

情境1：展示生锈铁制品的图片和实物。

问题1：请同学们思考一下铁的生锈对我们的生活有哪些影响？

情境2：铁的生锈不但会给我们的生活带来不便，而且会造成巨大的资源损失，我们每一位公民都有责任减少这种损失（播放铁生锈带来的资源损失的视频）！。

问题2：请同学们思考要减少钢铁因生锈而损失，我们应该首先知道什么？

情境3：生铁和铁锈的相关资料和组成（展示文本和图片）。

问题3：请同学们根据生铁和铁锈的组成，思考铁在空气中生锈可能与外界哪些条件有关？

问题4：如何证明你的猜想？先请同学们认真阅读“实验小贴士”，然后分4人小组讨论实验设计方案，在讨论充分的基础上完成实验。

问题5：在设计实验方案时，你用了什么样的化学思想和方法？

（学生分组讨论后分享交流，最后师生共同总结）

问题6：请同学们再次分析生铁和铁锈的组成，思考哪个猜想是无需进行实验探究就能说明是错误的，你的理论依据是什么？

情境4：铁的生锈实验看到明显现象需要的时间很长，请大家观看视频（事先录制的记录每天铁生锈变化情况的视频），分析现象得出结论。

该实验探究学习基于真实的教学情境，从知识的疑难处和学生的认知冲突处切入探究问题，引导学生围绕情境展开活动，激发学生的探究欲望，激活学生的思维过程。该实验探究学习利用有价值的探究问题驱动教学，突破知识重点、分解知识难点，引导学生从疑惑、困难的境地中走出迷茫。

二、基于素养发展，设计有意义的探究过程

实验探究要真实地让学生体验从提出问题到得出结论的整个过程，只有亲身经历了才能真正理解探究的意义和价值。因此，有意义的实验探究要基于学生已有的经验和认知出发，能让学生参与到探究过程中去，不能脱离学生的能力水平。实验探究学习过程要突出知识有意义的探究，突出探究方法有意义的体验，突出思维能力有意义的发展。

例如，《身边的化学物质》复习课，笔者进行了如下的设计：

学生活动1：四人一组将维生素C泡腾片放入水中。

问题1：请问看到了什么现象？

呈现资料：维生素C泡腾片的成分

问题2：根据信息，小组讨论产生的气体可能是什么？你应用了什么化学思想？一起来探究：

学生活动2：学生进行分组讨论，然后学生代表分享交流讨论结果。

问题3：请设计实验验证你的猜想？为什么泡腾片平时保存时不产生气体？H2O有何作用？

学生活动3：学生交流分享，同伴评价，教师补充。

问题4：维生素C泡腾片应该如何保存？这样保存还可以起到什么作用？

问题5：CO2、O2和H2O涉及人类生命活动的化学反应有哪些？从中你认识到了什么？

学生活动4：建构知识网络，认识化学变化中“变与不变”内在化学本质。

该实验探究学习关注学生已有基础知识，以泡腾片为实验探究载体，从学生熟悉的CO2、O2和H2O三種身边的物质出发，在对问题探究的活动过程中不断地完善对知识的重构，引导学生理解化学变化的本质，从守恒的思想认识化学变化中的“变与不变”，使知识的习得过程成为一个思维的发展过程，体现了有意义的体验、有意义的探究和有意义的建构。

三、关注有效课堂，选择有实效的探究方式

实验探究学习除了关注知识和技能的学习，更应该注重个性品质、情感态度价值观的引导，教师在实验探究学习中既要扮演好学生学习的合作者、促进者的角色，更要扮演好学生终身发展的激励者、引领者的角色。实验探究方式要既要考虑学生学习的现状、学习内容的背景，还要考虑实验探究的方式与学科的整合。教师在组织学生学习的过程中，要有“人无我有，人有我优，人优我新，人新我创”的灵活运用的思想，选择多样化的学习方式，提高学习效果的有效性。

1.引导学生自主探究，感悟实验探究学习的创造性

实验探究能有效地帮助学生理解知识，发展学生的思维，培养学生的创造能力。在化学学习中，教师要多利用各种各样的实验，引导学生去自主探究、自主建构。例如，在探究“二氧化碳的发生装置”时，先让学生回顾氧气的制取装置，然后问学生“能否用这套装置制取二氧化碳”，引导学生建构选择气体发生装置的两个基本视角：反应物状态和反应条件。在此基础上，分小组由学生自主选择仪器组装一套合理的装置，由小组代表向全班展示，同伴进行评价和改进，最后在大家意见一致的情况下呈现实验室制取二氧化碳的发生装置。这种基于学生已有经验，通过学生自主参与的探究方式，充分激活了学生的参与热情和创新思维。

2.开展分组合作探究，体验实验探究学习的协作性

合作能力是学生融入社会、与人交往的一种重要的可持续发展能力。教师在教学过程中要注重学生合作活动的设计，例如小组讨论、分组辩论、合作探究等。在实验探究学习过程中，要让学生体验操作员、观察员、记录员、汇报员等多种角色，在不同的探究过程中发挥每个学生不同的作用。实验探究过程中要让学生经历发表个人意见、小组集体讨论、合作完成实验、交流分享结果、达成共识的过程。实验探究学习在注重学生间的合作的同时，也要注重教师与学生间的合作，要充分发挥好教师的提醒、指导、解惑的作用，促进实验探究学习向高层次发展。

3.选择合理环节探究，提高实验探究学习的实效性

实验探究学习可以整体探究，也可以部分探究。教师应尽可能提供机会让学生体验从提出问题到反思评价整个实验探究学习的过程，但也可让学生对某一知识点或某一环节进行部分探究。例如，在学习碱的性质时，针对“如何证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应”这一个环节展开探究学习，教师先引导学生分组讨论，然后交流各自的实验方案后并完成实验，在此基础上教师再补充演示用二氧化碳传感器、温度传感器测定二氧化碳与氢氧化钠发生反应时浓度及温度变化的实验以及用pH传感器测定二氧化碳与氢氧化钠发生反应时pH变化的实验，最后师生共同总结可以从生成物的产生、反应物的减少和能量变化的视角来验证无明显现象反应的发生。本案例的实验探究侧重于实验方案的设计与改进这一环节，即进行了部分实验环节探究。针对某一个环节的探究学习，可以抓住重点，有效地突破难点，让学习更有实效。

4.联系生活实际探究，认识实验探究学习的价值性

探究源于问题。教师要善于联系生活，引导将生活中的原始问题转化成化学问题。例如，在学习《人类重要的营养物质》时，教师利用生活中做蛋糕的情境引出探究問题“如何鉴别面粉、奶粉和蔗糖”，通过学生分组讨论后完成实验。学生在实验的基础上分享实验现象和结论“取三种固体于试管中加水溶解，能溶解的是蔗糖。往不溶解的两支试管中滴加碘水，变蓝的是面粉”。这时候教师及时投影出生活中奶粉的配料表，让学生发现奶粉中也有淀粉，引发认知冲突，产生新的探究，最后得出结论是因为奶粉中淀粉含量较少的原因才不能使碘水变色。让实验探究学习为生活服务才能真正体现实验探究的价值，因此，实验探究可以课内探究，也可以课外探究，从课堂拓展到生活，让学生体验对人类社会有价值、有作用的化学。