探究性化学实验教学
摘要：结合目前正推行的新课程标准改革的教学情况，分析实验探究性教学的必要性，介绍如何设计好探究性实验课，并设计对学生学习情况进行评价的方案，谈谈探究性教学的初步收获与体会。
关键词：化学实验 探究性实验教学
全日制义务教育《化学课程标准》中指出：“化学实验是进行科学探究的重要方式，学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。” 随着现代教育改革的不断深入，要求我们转变教学观念，重视开展化学实验教学模式的研究是提高化学教学质量的当务之急。
当今新一轮的基础教育课程改革的目标之一就是强调学生形成积极主动的学习态度，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息能力、获取新知能力、分析和解决问题能力以及交流和合作能力。探究性实验教学模式就是适应新课改需要的一种教学模式，对培养学生科学探究的欲望和能力有较大帮助。本人经过多年的教学后，谈一谈探究性实验教学的点滴体会。
一、进行探究性实验教学的必要性
探究性化学实验教学的指导思想是在全面推进素质教育的前提下，以现代教育理念为基础提出来的。实验不仅是为学生提供感性认识的直观手段，更是为了有效地对学生进行探索化学知识过程和研究训练方法的必要教学形式。学生在教师指导下亲自进行探究活动，更能激发他们的学习动机，发挥主观能动性，培养主体意识、创新意识和实践能力。《课标》和教材对各部分的教学内容已经提出了活动与探究建议，初中化学教材（上教版）全册共有40多个活动与探究实验，占实验部分的三分之一，可见探究性教学的重要性。若在教学中将一些验证性实验改为探究性实验，更能充分调动学生认知的积极性、主动性和探索性。增加一次学生的实验机会就多了一次创新实践活动。如：在做“测定空气中氧气含量”的实验时，我把书本中的实验作为原理让学生自学。然后，出示一些实验仪器：集气瓶、双孔橡皮塞（带有导管、燃烧匙）、烧杯、弹簧夹、酒精灯（火柴）等；一些药品：磷、木炭、水等，让学习小组讨论设计测定氧气含量的方案并上讲台演示。学生积极讨论，但不敢一试。这时，老师的鼓励和点拔双管齐下，有学生上场了。在不同次的实验中，倒流入集气瓶中水的体积也有所不同，有的正好1/5，有的不满1/5。不管哪种情况，都应让学生继续探究下去，找出其中的原因。然后更深层地探究用木炭代替磷行吗？为什么？这时举手要求实验的学生争先恐后，激发了学生进一步探索的兴趣。部分学生还询问能否买实验仪器回到家里做。从学生这种积极主动、勇于实践的学习态度上，可尝到探究性教学的喜悦感。通过以实验为主的各种探究活动,使学生体验科学探究的过程,学习科学探究的方法,深化科学探究的意识,激发学习化学的兴趣,促进学习方式的转变,以达到培养学生创新精神和实践能力、巩固化学知识、提高实验技能的目的。事实证明，在化学实验教学中如引导学生进行探究性学习，是新时期化学教师的一个重要教研课题。
二、探究性实验教学的基本思路
探究性实验教学是在教师引导下，学生以新知识的探索者和发现者的身份，运用已学过的知识和技能，通过实验获取新知的一种教学模式。在教学过程中，教师不把现成的原理和规律直接告诉学生，而是让学生在实验基础上进行较多的思考和讨论。教师根据教学要求和学生的认知特点提出探究的课题，从设计方法上给予一定的指导，或由学生提出课题，自行设计方案，通过实验、观察、阅读、分析、讨论、课外实践等多种活动，“发现”化学规律，完成教学任务。
三、探究性实验教学的基本方法与过程
一个完整的实验探究活动，其过程要素及目标可概括为： 要 素 目 标 提出问题 能从日常现象或化学学习中，经过启发或独立地发现一些有探究价值的问题并清楚地进行表述。 猜想与假设 能主动地或在他人的启发下对问题可能的答案作出猜想或假设。 制定计划 1．在教师指导下或通过小组讨论，提出活动方案，经历制定科学探究活动计划的过程。
2．根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案。 进行实验 1．能与同学共同合作正确地、顺利地完成实验操作。
2．能在实验操作中有意识地将观察和思考相结合。 收集证据 1．学习运用多种方式对物质及其变化进行观察。
2．能独立地或与他人合作对观察和测量的结果进行记录，并运用图表等形式加以表述。
3．初步学会运用调查、资料查阅等方式收集解决问题所需要的证据。 解释与结论 1．能对事实与证据进行简单的加工与整理，初步判断事实证据与假设之间的关系。
2．能在教师的指导下或通过与他人讨论对所获得的事实与证据进行归纳，得出正确的结论。
3．初步学会通过比较、分类、归纳、概括等方法认识知识之间的联系，形成合理的认知结构。 反思与评价 1．有对探究结果的可靠性进行评价的意识。
2．能在教师的指导下或通过与他人讨论，对探究学习活动进行反思，发现自己与他人的长处以及存在的不足，并提出改进的具体建议。
3．能体验到探究活动的兴趣和学习成功的喜悦。 表达与交流 1．能用口头、书面等方式比较明确地表述探究过程和结果，并能与他人进行交流和讨论。
2．与他人交流讨论时，既敢于发表自己的观点，又善于倾听别人的意见。 例如，在学习“质量守恒定律”课题时，可开展“实验探究化学反应中物质的质量关系”的活动，其基本过程与方法如下：
1、引出问题：化学反应前后，反应物的质量关系总和与生成物的质量总和存在什么样的关系？
2、猜想假设：
（1）反应物质量总和＞生成物质量总和；
（2）反应物质量总和＜生成物质量总和；
（3）反应物质量总和＝生成物质量总和。
3、制定计划：在小组讨论基础上，在教师的指导下，选定“白磷燃烧”和“氢氧化钠溶液跟硫酸铜溶液反应”作为探究对象，并拟订实验方案。
4、进行实验：实验方案经教师审定后，按设计的方案进行实验。
5、收集证据：（1）观察锥形瓶内白磷燃烧的现象；（2）观察天平是否保持平衡；（3）观察氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应后的出现的现象；（4）待溶液反应完毕后，称量，观察天平是否仍保持平衡。
6、结论与解释：（1）反应前后，反应物质量总和=生成物质量总和；（2）化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子，重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。
7、反思与评价：（1）在实验过程中，本组成员的实验操作还存在哪些不足；（2）这两个实验还可作哪些改进；（3）能否设计其他的实验来验证猜想是否正确。
8、表达与交流：由小组长向全班同学汇报实验结论并解释之。
必须指出的是，以上实验探究的8个过程要素也并非一成不变，实验活动中包含的探究要素可多可少，要依具体情况而定，在探究活动中各要素的呈现顺序也是可以变换的。
四、探究性实验教学的初步收获和启示
1、探究性实验有助于开发学生的智慧潜力
中学生正处于良好思文结构形成的重要时期，他们富于想象、勇于创新、敢于批判的品质在以“教师为中心”的传统课堂上难以得到很好的发展，而探究性实验教学以“问题”、“现象”、“方法”为基本要素，以假设、实证、类比为基本研究方法，给学生造就了较大程度的自由思考、自行设计、自主实验的时空条件，为帮助学生新异思想的萌发提供了良好的情境。在实验中我们观察到，学生表现出来的严谨、专注、自信和果断，是以往教学中难以见到的。由此启发我们思考：中学生的智慧潜能的很大一部分尚未得到开发和利用，我们在教学中应如何把握有利时机？怎样创设宽松的教学环境？如何使更多的具有创造潜能的学生尽快地脱颖而出？我认为，应该多尝试探究性实验
2、探究性实验教学提高了学生的学习能力
尽管教学中所涉及的探究性实验的内容不同，解决问题的方法也各有差异，但实现探究过程都充分体现了心智技能与操作技能的和谐统一。学生必须学会对各种实验现象进行分析和筛选，发现提供假设和做出推理的关键素材，运用已学的规律或简单的计算推测可能的生成物。当课本上的现成知识不足以解决问题时，一部分学生自觉地表现出前所未有的超前获取知识的能力。我曾对100位学生作过问卷，通过探究性实验，自认为观察能力有明显提高的约占50%，自认为对复杂实验现象进行分析和推理的能力有明显提高的约占21%，自认为独立设计实验的能力有明显提高的约占29%。
3、探究性实验有助于加速青年教师的成长
探究性实验教学是一种依赖化学实验解决问题、获取知识规律的教学模式，具有很大的灵活性和开放性。这对化学教师特别是青年教师而言，无疑是一个挑战，要求教师努力去发掘。面对学生探究过程中的问题和争议，教师常常需要反复思考方可形成符合事实的结论。新的课题、新的要求，将不断地激励教师刻苦钻研，提高自身的专业水平和研究能力。事实证明，在化学教学中尝试探究性实验教学模式，有助于加速青年教师的成长。要使探究性实验教学真正闪烁创造的光辉，在很大程度上取决于教师自身的教学创造力。这正是我们青年教师努力的方向！
五、结语
探究性实验不仅是实验操作方式上的改变，更重要的是从鼓励参与、强调过程、突出开放的教学情境中，促使学生积极融入，主动探究，联系实际解决问题，帮助学生走出封闭的教室，在实践中形成科学的世界观和人生观。这是化学教学中实施素质教育和培养学生可持续性学习能力的一项有益的尝试，也是当前提倡的学科教学中实施创新教育的一种可行的途径，值得重视。
参考文献
1，<<化学教学系统论>>，刘知新、王祖浩著，广西教育出版社，1996年11月版。
2.<<试论探究式教学的特点及教师的作用>>，学科教育，王丹，1998年第10期。