首页 -> 2007年第8期

探究性实验设计在化学教学中的实践与感悟

作者:王小兵




  创新是时代发展永恒的主题,实验探究是化学研究的重要手段。如何进行探究性实验设计是每个化学教育工作者所关注的热点。
  
  1、引导学生揣摩探究性实验的过程及方法。
  
  探究性实验设计是在原有知识:技能的基础上对一些具有探索性,有为能力所及的实验课题进行探究学习。基本程序:确立主题——尝试探究——提出假设——验证假说——深入探究——确认结论。实践中发现,学生遇到探究性实验设计的题目束手无策,如果直接告诉答案,只能使思路越来越窄,我的做法是,引导学生找出探究性实验的实例,如:探究蜡烛燃烧产物探究蜡烛成分的实验;泥土中是否有微生物的测定探究实验;物质溶解的影响因素的探究实验案例;学生不难悟出探究性实验的一般步骤,思路打开了,课堂发言踊跃了。实践表明。探究性实验设计教学注重方法的指导尤为重要。
  
  2、发挥个体探究能动性。适时点拨、提示、精讲。
  
  具体措施是: (1)鼓励学生参与实验,要学生课前准备,课中上台演示,提高动手能力; (2)激励学生进行实验改进,提高应变能力; (3)勉励学生设计同名而内容不同的实验,提高探究能力。如二氧化碳的溶解性实验,可用注射器代替塑料瓶,先吸入一定体积的二氧化碳,再吸入等体积的水,看活塞的移动情况,从刻度上还可清楚了解到二氧化碳遇水溶解的体积大小。如此实验。避免了演示实验的一家之言和瞬时之作。拓展了演示实验的教育时空,发挥了学生探究创新的积极性,使学生产生了一种自主活动的内驱力。大大激发学生的学习积极性,真正成为学习的主人。
  
  3、重视观察力和思维习惯的培养。
  
  师生在问题的不断发现与解决中快乐的成长。探究性实验设计过程是培养观察力和思维习惯的有利时机。学生在分组探究设计中结论不同,主要原因是观察不仔细,分析不全面,结果有偏差,发现问题教师应启发引导,提供线索或参考资料,让学生带着问题去查阅,在问题的探究和解决过程中拓展知识,锻炼思维,养成善于思考全面分析的习惯,真正在思中探究,在探究中思考。如鉴别盐酸和氢氧化钡,让学生设计多种方法进行实验。有的学生能找九种方法如:石蕊、酚酞、Na2CO3、Cu-SO4、FeCl3、Zn、pH试纸、CuO、H2SO4等等。这种教学模式充分发挥了学生的主体作用,培养了学生独立思考能力和创新能力,促进了学生智力和非智力因素的发展。教师既教给了学生知识,又培养了实践及创造能力,学会动手、动脑、搜集并加工信息,在吸收和消化知识的过程中逐渐形成自己良好的学习方法。
  
  4、探究性实验设计中应注意的问题。
  
  (1)学生的参与。为了让科学探究活动能有效的展开,必须让学习者投入其中,对此,重视要让学习者通过充分的时间(练习)并得到反馈,可以增强其表现的适切行为,融入了个人的经验,使学习者觉得学习才有意义。
  (2)问题宜小不宜大。探究性实验问题不要过于繁杂和开放,可将问题控制在一个域面上,便于学生实现探究目标,得到正确的结论。如用KCL03(氯酸钾)和MnO2(二氧化锰)混合加热制氧气的实验,涉及到许多问题,不可能同时加以探究和解决。可探究一个小问题,如不加或加入小量MnO2(二氧化锰)时对生产氧气的速度有所影响,反应完毕后MnO2又如何回收等,以使学生形成催化剂的概念即可。
  (3)问题的应答域要明确具体。应答域是指在问题的表述中对问题答案的存在范围所做的一种预设。这种预设在学生实验探究过程中起到定向和指导作用,帮助学生明确探究的目标,少走弯路。如“盐酸能跟哪些物质发生化学反应?”这个问题的应答域是“物质”,探究的范围很大,让学生去探究会感到茫然或无从下手。若将问题改为“盐酸能跟哪些金属反应?”应答域是“金属”。范围就很小。学生容易进行探究实验。
  (4)问题要切实可行。实验探究问题在内容、方式、方法和探究的程度方面要符合学生的认识规律、知识基础和能力水平。不能太难或者过于简单,超出学生的能力所及。如探究溶液的导电性时,为什么连接氢氧化钠水溶液的灯泡比连接氨水的灯泡亮?初中学生显然无法回答。
  (5)问题的表述方式与探究性实验相匹配。探究性实验问题主要是通过探究性实验手段来解决。因此,所提出的问题在表述方式上要与探究性实验相匹配。如:学习“质量守恒定律”时,如果用探究性实验形成这实验事实,问题应表述为“白磷燃烧前后。天平两边是否平衡?”如果用验证性实验检验定律的正确性,问题应表述为:“白磷燃烧前后天平两边也一定平衡吗?”。
  总之,在化学实验设计及探究中,我深刻感受到创新教育的基点在于教会学生如何学习,教师是引导者,启发者,咨询者,帮助学生确定人生楷模,变“灌输现成知识”为“共同建构知识”,从“提供标准答案”变为“共同寻求新知”,这是社会赋予我们每个教育工作者的神圣使命。