“启发—探究”式教学 在中学化学实验教学中的应用

■文/马亚军

化学实验教学是化学教学的重要组成部分，实验操作能力也是化学学科素养的要素之一。“启发—探究”式教学是一种创新的教学模式，这种实验教学模式充分体现了学生的主体地位，能够激发学生的主观能动性，强化实验教学的效果。教师应当从传统的实验教学模式中脱离出来，将“启发—探究”式教学有效地应用于化学实验教学中。

一、在中学化学实验教学中应用“启发—探究”式教学的意义

“启发—探究”式教学在中学化学实验教学中的应用具有重要的意义。其一，有助于激发学生对实验的探究兴趣。在以往的化学实验教学中，大多由教师演示实验，学生只能观看实验，动手实践的机会很少，使部分原本对实验充满探究欲望的学生逐渐失去了探究兴趣。而“启发—探究”式教学实现了传统教学模式到多元化教学模式的转变，教师回归原本的引导者的地位，先创设情境对学生进行启发，然后引导学生发现问题、提出问题并提出假设，最后组织学生自主设计实验进行探究，整个实验过程都由学生自己来完成。这能够充分地满足学生的求知欲望，激发学生的探究热情。其二，有助于促进学生思维能力的提高。中学化学的教学目标不仅包括基础知识的教学，还要提高学生的思维能力，使其建立“宏观—微观—物质”之间的模型思维，从而更深入地研究反应的实质、能量的转化、结构与性质的关系等。“启发—探究”式教学符合化学学科素养的培育要求，能够转变传统的实验教学模式，给予学生主动发现问题、设计实验解决问题的空间，使化学实验由验证性实验向探究性实验转变，从而促进学生思维能力的发展。其三，有助于培养学生的科学探究精神。学生学习化学知识并不只是为了考试，教师应当发挥化学这门学科对个人素养的培育作用。“启发—探究”式教学能够培养学生发现问题、提出问题 和解决问题的能力，从而培养他们形成正确的科学探究态度和善于思考、善于观察、善于总结和纠错的良好品质，培养科学的探究精神。

二、在中学化学实验教学中应用“启发—探究”式教学的途径

（一）启发阶段营造良好的探究氛围

“启发—探究”式教学中的“启发”是决定实验探究效果的关键阶段，中学化学的实验探究中涉及的反应原理更复杂，因此，学生必须保持注意力的高度集中，认真观察实验现象，并依据现象分析可能的原因，提出假设，再继续进行验证，最终得出结论。受传统实验教学模式的影响，开展“启发—探究”式实验教学对于学生来说具有一定的挑战性。如果教师在“启发”阶段能够营造良好的探究氛围，如创设情境、设计生活化的问题、融入趣味性的元素等，可以激发学生的探究兴趣，使学生保持良好的精神状态，从而为接下来的实验探究做好铺垫。

以探究胶体的性质为例，教师先利用多媒体展示几幅图片，如日光从窗隙射入暗室、光线透过树叶间的缝隙射入密林中、放电影时放映室射到银幕上的光柱等。这些情境与学生的生活密切相关，容易激发学生的兴趣。此时，教师一定要给予学生充分的思考时间。学生会观察这几幅图片中的现象，在分析和讨论后提出“如何制备胶体”的问题，这时教师再讲解胶体的制备原理，能够让学生更好地进行胶体的制备实验和胶体性质的探究实验。

（二）师生交流探讨，提出假说

“启发—探究”式教学模式结合了启发式教学与探究式教学的优点，当教师设计问题启发学生明确实验探究的主题后，需要学生自主设计实验，按照实验探究的正确步骤，依据实验探究的主题提出几种假说。提出假说这一步骤是决定实验设计方案的关键阶段，也是锻炼学生思维能力和严谨性的重要阶段。一方面，假说的提出要以客观事实为依据，不能凭空捏造。这就需要学生依据要探究的内容和所学的物质性质及物质之间的反应等原理进行分析，提出可能的猜想。另一方面，提出的假说要全面。这就需要学生在进行分析时，思路要严谨、考虑要全面。虽然“启发—探究”式教学主张学生自主学习、自主思考，但是不能忽略教师的引导作用。因此，在提出假说时可以由师生共同讨论提出假说，以便教师及时纠错，确保实验设计方向的正确性。

例如，由“钠常常保存在石蜡油或煤油中”这一客观事实，对钠的性质进行探究。教师与学生互相讨论，提出假说。有的学生提出：“钠容易与空气中的某些成分反应。”这时教师追问：“具体是与空气中的哪一种成分反应呢？”学生回答：“氧气，因为氧气比较活泼。”教师继续引导：“那么，可以就此提出什么假说呢？”学生由此提出假说：“钠易与空气中的氧气反应。”还有学生提出：“钠能与水反应。”教师再继续探讨：“有没有可能与钠的物理性质有关呢？”有的学生提出： “钠的密度比煤油或石蜡油的密度大。”在激烈的讨论和教师的引导下，师生提出了符合探究主题的假说，为接下来学生设计实验确定了方向，学生也会因此增强自信心，对实验探究产生浓厚的兴趣。

（三）学生合作设计实验，验证假说

由于学生的学习能力存在差异，学习能力较差的学生不能独立地完成实验，导致实验进展较慢；学习能力较强的学生可以按部就班地完成实验，这样会使得学习能力较差的学生产生一定的焦虑和不自信。因此，教师可以让学生以小组合作的方式设计实验验证假说。将学习能力较差和较强的学生进行均衡分组，学生与学生之间能够自然地交流，学习能力较差的学生可以向学习能力较强的学生学习实验的操作技能，学习能力较强的学生能够鼓励学习能力较差的学生动手操作，还可以向学习能力较差的学生讲解实验原理和实验思路，对其他学生提出的错误观点进行指正，从而实现共同进步。

例如，探究“干燥的氯气能使鲜花褪色”的原因，学生提出的假说有：一是氯气具有强氧化性，将有色物质氧化为无色物质；二是氯气与水反应后生成的次氯酸具有漂白性，使鲜花褪色。由此学生合作设计实验验证两种假说，对于假说一，需要学生选择另一种有色的物质进行实验，有的学生提出选择一个湿润的蓝色布条，将其放入盛有氯气的集气瓶中，观察布条是否褪色，而有的学生进行反 驳：“如果这样操作，还是无法确定两种假说的正确性。”有的学生受到启发，想到应该排除水的干扰，选择干燥的蓝色布条就可以验证假说一是否正确，他们由此开始进行实验。这样的合作探究方式有助于不同层次的学生获得提高。

（四）展示实验成果，教师进行评价

展示实验成果，教师评价是“启发—探究”式教学的重要组成部分，有助于教师依据学生的实验成果，了解学生在整个实验过程中对实验方向的把握情况，以便完善实验教学。另外，展示实验成果能够让学生互相交流，欣赏他人的优点，认识到自身的不足。“启发—探究”式教学是以学生为主体的探究式教学和启发式教学的结合，无论是启发阶段、提出假说的阶段还是设计实验验证假说的阶段，都突出了学生的主体地位。实验结束后，展示学生的实验成果，并且由教师进行评价，能够完善学生对实验的体验过程，给予学生反思与交流的机会，从而促进实验教学的有效开展。

例如，“配制一定物质的量浓度的溶液”的实验教学，该实验的关键点需要学生在实验过程中去体会，才能积累经验，获得进一步提高。当学生配制完溶液后，教师让学生展示实验成果，然后借助提问的方式对学生的实验进行评价，如“容量瓶在使用时要注意什么？称量后的氯化钠固体如果在转移到烧杯的过程中不小心洒出，会对配制的溶液的物质的量浓度有什么影响？定容时俯视或者仰视会对配制的溶液的物质的量浓度有什么影响？如果定容时，加入的水过多，该怎么操作？”通过这些问题，教师可以了解每组学生在实验过程中是否出现了上述问题，出现问题后是如何解决的，从而让学生进行自我纠错，完善实验过程。

（五）鼓励学生进行延伸的实验

“启发—探究”式教学在实验教学中的应用还应当鼓励学生进行延伸实验，一方面，可以锻炼学生的实验操作能力，积累经验；另一方面，能够培养学生创新能力，培养其科学探索精神。延伸实验是在教师确立的实验的基础上，为了继续验证该原理而采用的其他实验方法，或者在完成教师确立的实验的基础上，利用该原理设计其他的实验等。延伸实验体现的是学生对知识的灵活运用能力及探究能力，有助于促进学生学科核心素养的发展，更有助于“启发—探究”式教学在实验教学中的有效应用。

例如，探究硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的实质，通过该实验，学生初步了解上述两种溶液反应的实质为Ba2+与SO42-结合生成BaSO4白色沉淀，Na+与Cl-没有参与反应。接着，教师可以鼓励学生进行延伸实验，有的学生会想到继续探究某离子反应的实质，如硫酸铜溶液与硝酸钡溶液的反应，实验现象为产生白色沉淀，但溶液的蓝色没有褪去，从而得出该反应的实质为Ba2+与SO42-结合生成BaSO4白色沉淀，由于Cu2+没有参与反应，因而溶液的蓝色未褪去。通过这样的延伸实验，能够帮助学生进一步理解化学知识，既锻炼了他们的动手操作能力，又促进了其思维能力的提高，从而促进“启发—探究”式教学在化学实验教学中的有效应用。

综上所述，“启发—探究”式教学在中学化学实验教学中的应用，有助于激发学生对实验的探究兴趣，促进学生思维能力的发展，培养学生的科学探究精神。在当前教育改革的背景下，应当倡导“启发—探究”式教学与化学实验教学的融合，通过启发阶段营造良好的探究氛围、师生交流探讨提出假说、学生合作设计实验验证假说、展示实验成果，并结合教师评价、鼓励学生进行延伸实验等途径促进高中化学实验教学的有效开展。