高中化學(xué)新課標(biāo)下探究實驗教學(xué)的探究

1、高中化學(xué)新課標(biāo)下探究實驗教學(xué)的探究摘要：探究性實驗教學(xué)的改革不同于實驗改良，它不僅是一種教學(xué)形式的變革，更是針對教育理念的改革，是為了從傳統(tǒng)教學(xué)中以老師為中心，注重結(jié)論的形式向以學(xué)生為中心，注重過程轉(zhuǎn)變的改革。新課程的施行效果和高中課堂理論都說明了探究性實驗教學(xué)有利于全體學(xué)生的共同開展，雖然施行過程中有很多障礙，但隨著教育教學(xué)改革的力度、深度和廣度的不斷加大，所有問題將會迎刃而解。關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；探究實驗；教育功能20世紀(jì)50年代以來，科學(xué)教育改革風(fēng)行全球，化學(xué)學(xué)科也不例外。實驗是化學(xué)學(xué)科的根底，在化學(xué)教育中的作用日益受到重視。實驗不僅是一種為學(xué)生提供感性知識的直觀手段，還有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)

2、化學(xué)的動機和興趣，使學(xué)生掌握化學(xué)知識和實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)問題的才能和科學(xué)態(tài)度。我國課程改革認(rèn)真分析了化學(xué)課程的現(xiàn)狀和存在的問題，在繼承和發(fā)揚傳統(tǒng)教育優(yōu)勢的根底上，重新審定化學(xué)課程理念、課程目的、課堂內(nèi)容及教學(xué)評價等方面。側(cè)重于新課程理念、探究教學(xué)形式和探究教學(xué)策略的研究居多，關(guān)于探究性實驗教學(xué)設(shè)計的研究較少。因此，本研究以“高中化學(xué)新課標(biāo)下探究實驗教學(xué)的探究為課題，具有多重意義:適應(yīng)21世紀(jì)知識經(jīng)濟社會開展的需要。充分發(fā)揮化學(xué)教育功能。有助于課堂就學(xué)中開展素質(zhì)教育。充分表達(dá)創(chuàng)造教育創(chuàng)新教育。有助于一線老師理解新課程理念，施行探究性實驗教學(xué)。1中學(xué)化學(xué)實驗的教學(xué)功能中學(xué)化學(xué)教學(xué)在全面施行

3、素質(zhì)教育的同時，更加關(guān)注的是學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和進(jìn)步，作為化學(xué)教學(xué)系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一的實驗教學(xué)應(yīng)不斷豐富其功能l。以實驗教學(xué)為載體從多方面培養(yǎng)和進(jìn)步中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)品質(zhì)1。1.1化學(xué)實驗是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要手段化學(xué)實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動機中最現(xiàn)實、最活潑的成分，它是促進(jìn)學(xué)生探究物質(zhì)及其變化規(guī)律性的一種重要內(nèi)在動力，具有較強的動機功能5。學(xué)生通過感知老師演示實驗的現(xiàn)象和觀察各種實驗儀器、裝置而產(chǎn)生直覺興趣。但不能僅僅滿足于觀察實驗現(xiàn)象，老師應(yīng)要求學(xué)生親自動手操作，老師還應(yīng)要求學(xué)生在動手操作的過程中仔細(xì)觀察、積極考慮、探究引起某種化學(xué)變化的原因，或?qū)θ粘Ｉ?、現(xiàn)實社會中的實際

4、問題進(jìn)展科學(xué)的解釋和說明。老師應(yīng)及時根據(jù)學(xué)生興趣的這種變化積極加以引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生獨立選題，開展探究性、研究性理論活動等。1.2化學(xué)實驗教學(xué)是學(xué)生獲取實驗技能的重要手段學(xué)生的實驗操作技能和多種才能是同活動親密相關(guān)的，分開了理論活動，無論是技能，還是才能都無從談起，也無法得以表現(xiàn)?；瘜W(xué)教學(xué)實驗是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的特殊形式的學(xué)習(xí)理論活動。在這種學(xué)習(xí)理論活動中，老師講解并進(jìn)展示范，學(xué)生進(jìn)展化學(xué)實驗的根本操作練習(xí)，并逐漸到達(dá)動作要求，最后，形成純熟的實驗技巧。這種學(xué)習(xí)理論活動對學(xué)生的才能，尤其是觀察才能和思維才能的培養(yǎng)也起著重要作用。1.3化學(xué)實驗教學(xué)能最大限度地發(fā)揮人的主觀能動性化學(xué)實驗中人的主主動地提

5、醒研究對象的本質(zhì)屬性及其變化的規(guī)律性，使人的認(rèn)識不斷深化，而且還表如今能改造、變革研究對象，創(chuàng)造出新物質(zhì)、新材料，以滿足人類在各方面的需要?，F(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為，老師和學(xué)生都具有主觀能動性，是教與學(xué)的主體。老師作為主體的意識、才能、人格充分地浸透到教的過程中。學(xué)生主體性的開展以老師主體性的弘揚為條件，是對老師主體性的肯定。學(xué)生的實驗探究活動，在探究的內(nèi)容、方式、方法和探究的程度等方面，都要受到學(xué)生的知識基儲才能開展程度和身心開展規(guī)律的制約。在老師的組織引導(dǎo)下，有目的、有方案地進(jìn)展。同樣，無論是探究條件的創(chuàng)造，還是探究各個階段的活動，都要求老師充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性和創(chuàng)造性。因此，我們認(rèn)為師生在探究教

6、學(xué)活動過程中仍處于主體地位，無視這一點，探究教學(xué)就不會獲得成功。1.4化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新才能的重要渠道針對目前的根底教育過于強調(diào)承受學(xué)習(xí)、死記硬背、機械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，新課程倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式，要務(wù)實現(xiàn)從“讀化學(xué)、“聽化學(xué)，向“做化學(xué)、“探究化學(xué)的轉(zhuǎn)變，這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和理論才能，落實培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)目的具有重要意義?；瘜W(xué)實驗是進(jìn)展科學(xué)探究的主要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和進(jìn)步創(chuàng)新才能的重要途徑。通過科學(xué)探究體驗，可以使學(xué)生知識與技能、過程與方法，情感態(tài)度與價值觀三個方面都得到開展2。從世界化學(xué)教育的開展來看，化學(xué)實驗教學(xué)正在發(fā)生深化的變化。一是從理論上對實驗在化學(xué)教學(xué)中

7、的作用的認(rèn)識越來越全面、深化。實驗己不僅僅是一種為學(xué)生提供感性認(rèn)識的直觀手段.而且還是激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生掌握化學(xué)知識、實驗技能，培養(yǎng)科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)問題才能，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、科學(xué)的自然觀的一種非常重要而有效的途徑和方法。二是由以老師的演示實驗為主逐步向?qū)W生實驗為主轉(zhuǎn)變。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下親自進(jìn)展實驗探究活動，能最大限度地發(fā)揮學(xué)習(xí)主體的積極性、主動性和創(chuàng)造性，從而在教學(xué)理論上保證了實驗在化學(xué)教學(xué)中的作用得到充分而有效的發(fā)揮。2實驗教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的作用2.1以實驗為根底是化學(xué)學(xué)科的根本特征之一化學(xué)實驗是化學(xué)學(xué)科開展的最現(xiàn)實、最生動、最有效的載體。以實驗為載體學(xué)習(xí)化學(xué)是有效的學(xué)習(xí)

8、化學(xué)的方法之一。以通過實驗研究認(rèn)識物質(zhì)，掌握化學(xué)根本原理和根本技能初步學(xué)會化學(xué)研究的實驗方法。通過不同的實驗方法，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的愿望，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性?；瘜W(xué)實驗的過程本身是一個創(chuàng)造性的探究過程。化學(xué)開展的歷史也可充分說明，化學(xué)科學(xué)的開展和打破是離不開化學(xué)實驗的。學(xué)生在實驗的過程中積極考慮，動手操作，體驗科學(xué)家科學(xué)探究的過程和方法，可以獲得科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅?；瘜W(xué)實驗不僅是學(xué)生驗證假設(shè)或猜測的主要方法，而且為他們將來從事科學(xué)研究提供了一種方法。32.2最直接的效果就是使化學(xué)課堂教學(xué)“活起來。以學(xué)生為主體，以理論性、自主性、創(chuàng)造性、興趣性為特征的“實驗探究式教學(xué)。是因為它所具有

9、的多樣化的學(xué)習(xí)形式，可以極大的調(diào)動學(xué)生樂于參與、主動探究、勤于動手的積極性，可以極大的挖掘出學(xué)生的潛能和創(chuàng)造力。化學(xué)實驗本身就具有引發(fā)學(xué)生濃重的認(rèn)知興趣和強烈的求知欲望的先天優(yōu)勢，但只有當(dāng)學(xué)生通過親自探究實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和規(guī)律，理解探究問題的真正價值時，所形成的興趣才能保持穩(wěn)定性和持久性。理論證明，施行“實驗探究教學(xué)形式既可促使學(xué)生形成對化學(xué)學(xué)習(xí)的持久興趣，同時又可激發(fā)學(xué)生的求知創(chuàng)新欲，更能進(jìn)步學(xué)生的學(xué)習(xí)才能和良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。在探究、創(chuàng)新的過程中，學(xué)生的一個個閃光點，在給學(xué)生帶來成功喜悅的同時也給老師帶來有啟發(fā)性的驚喜，這既拉近了師生之間的間隔 ，拉近了學(xué)生與社會、與生活的間隔 ，更成為

10、師生進(jìn)一步探究、交流和學(xué)習(xí)的動力。如此良性開展最終會出現(xiàn)教學(xué)相長、師生共同開展的可喜場面。2.3化學(xué)探究實驗教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)化學(xué)實驗是一種重要的科學(xué)活動,可以把觀察、實驗控制、搜集事實、分析和統(tǒng)計結(jié)果等科學(xué)方法融于一體。中學(xué)生對事物有天然的好奇心和探究的愿望，學(xué)習(xí)的進(jìn)展很大程度上取決于這種自然傾向的激發(fā)。老師應(yīng)保護(hù)學(xué)生的好奇心、探究欲和探究性行為，允許他們在保證平安的前提下，按照自己的方案進(jìn)展探究活動，讓學(xué)生在探究過程中經(jīng)受挫折的磨練，體驗探究的樂趣和成功的喜悅。因此，在實驗中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握科學(xué)研究方法。通過化學(xué)實驗，還可以培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科學(xué)精神，一絲不茍的科學(xué)

11、態(tài)度和團結(jié)協(xié)作的科學(xué)作風(fēng)，這些是探究性學(xué)習(xí)的必要條件，也是學(xué)生在將來社會全面開展所必需的根本素質(zhì)。3開放性實驗探究:金屬鈉與稀硫酸銅溶液反響產(chǎn)物探究3.1引入問題通過?堿金屬元素?的學(xué)習(xí)以及老師課堂演示實驗，學(xué)生掌握了鈉的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)，理解鈉與水反響的實驗現(xiàn)象及反響產(chǎn)物。在此根底上，老師引導(dǎo)學(xué)生考慮，活潑性質(zhì)非常強的鈉與硫酸銅溶液作用時，會得到什么產(chǎn)物?局部同學(xué)根據(jù)鈉的金屬活動性比銅強的知識，毫不猶豫地任務(wù)鈉能置換出硫酸銅中的銅;也有局部同學(xué)會產(chǎn)生疑問:鈉是先給水反響，還是先把銅置換出來呢?這時，通過老師引導(dǎo)，就形成了很好的探究“焦點。3.2猜測與假設(shè)老師可組織學(xué)生分小組展開討論并對問題

12、提出自己的假設(shè)。全班同學(xué)的猜測和假設(shè)主要為兩大類。一是鈉先置換出硫酸銅中的銅，生成產(chǎn)物問單質(zhì)銅的紅色沉淀和硫酸鈉溶液;二是鈉先與水反響，生成氫氧化鈉和氫氣，然后氫氧化鈉在和硫酸銅反響，生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀。3.3提出實驗方案因為探究課題的開放性強，學(xué)生各個小組提出的實驗方案五花八門?？偨Y(jié)起來，主要局部根本一樣:取綠豆大小的一塊金屬鈉，用濾紙洗干煤油后，參加一大試管中，用分液漏斗向大試管中參加硫酸銅溶液。其中有的實驗小組，為了驗證實驗中有氫氣產(chǎn)生，還添加了其他實驗裝備。有代表性的兩類為：一是用導(dǎo)管將氣體導(dǎo)入灼熱的氧化銅試管中。二是在分液漏斗的頂端套一氣球。3.4實驗探究，實驗現(xiàn)象通過分組實驗，

13、同學(xué)們主要得到了如下幾種實現(xiàn)象。工程人數(shù)猜測與假設(shè)預(yù)測實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象9組32人生成氫氧化銅產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，并有氫氣放出產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，并有氫氣放出。4組16人生成氫氧化銅產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，并有氫氣放出產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，沉淀中夾雜黑色固體，并有氫氣放出。3組12人置換出銅生成紅色的氧化銅沉淀產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀。3.5解釋交流當(dāng)學(xué)生完成了實驗探究之后，互相協(xié)作交流，最后得出結(jié)論。金屬鈉與硫酸銅溶液反響，首先是金屬鈉與硫酸銅溶液中的水反響，生成氫氧化鈉，放出氫氣，然后氫氧化鈉在和硫酸銅反響，生成蘭色的氫氧化銅沉淀。局部實驗藍(lán)色的氫氧化銅沉淀有黑色的固體物質(zhì)為氧化銅。學(xué)生交流討論后，認(rèn)為，金屬與水

14、反響是劇烈的放熱反響，放出的熱量可使局部氫氧化銅分解產(chǎn)生黑色的氧化固體。那么為什么鈉會先和水反響呢?對于這個問題，有2個學(xué)生在實驗報告提出由于硫酸銅溶液中水分子的密度比銅離子大，此時相當(dāng)于生成了水合硫酸銅，銅離子被水分子包圍，因此鈉先與水接觸反響。3.6老師評價通過探究性實驗，絕大局部學(xué)生掌握了實驗的過程及現(xiàn)象，對產(chǎn)生現(xiàn)象的原理能提出合理的結(jié)實。通過批閱學(xué)生實驗報揭發(fā)現(xiàn)，同組成員論記錄一欄大局部學(xué)生未填寫，說明學(xué)生合作討論意識還比擬薄弱和不擅長記錄學(xué)生在自我評價局部寫道:“說實話，我比擬喜歡實驗，更喜歡從實驗中發(fā)現(xiàn)特情況去研究，當(dāng)然，做實驗自己的切記要細(xì)心，實驗很多東西是無法挽回，象這引起的損

15、失是不必要的；“只要實驗操作標(biāo)準(zhǔn)，有一定的知識根底，就能培養(yǎng)一個人的實驗興趣，找出實驗方法；“這次實驗不僅鍛煉我們的動手才能，而且能讓我們自己通過實驗來得出結(jié)論，能進(jìn)步我們的興趣實驗操作比擬強，知識根底比擬好，對實驗很有興趣，實驗方法還要進(jìn)一步進(jìn)步，希望可以有更多做實驗的時機；“我認(rèn)為實驗中，我們表達(dá)的動手才能差，而且從實驗結(jié)果看，我的思維才能還不夠周全，根底不夠扎實;通過這次實驗，不僅讓我們增長了課外知識，還讓我體驗到對客觀事實要嚴(yán)謹(jǐn)對待，等等。學(xué)生的自我評價說明，所有學(xué)生都表示實驗興趣濃重，建議以后多提供時機。大局部學(xué)生認(rèn)為自己的知識根底較好，學(xué)生普遍對自己的實驗操作及實驗方法評較教低。同

16、組成員評價局部，學(xué)生打分大多是“很好或較好，沒有層次性，彼此間評價較高，跟自我評價局部相矛盾。因此，學(xué)生對互相評價還沒有建立正確的態(tài)度，評價失真。4結(jié)語回首探究性實驗教學(xué)所經(jīng)歷的歷史擅變和蓬勃開展的今天，我們清醒的認(rèn)識高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)在當(dāng)前化學(xué)教育教學(xué)改革中所承載的重要意義。深化分析了探究性實驗教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中施行的根本過程;全面認(rèn)識了探究性實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實驗探究才能和探究精神、體驗科學(xué)探究過程、掌握科學(xué)探究根本方法、發(fā)揮學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和團隊精神、形成實事求是嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度等方面所具有的重要價值。結(jié)合案例從認(rèn)識論的角度，解釋了探究性實驗教學(xué)在提出化學(xué)教學(xué)認(rèn)識問題、認(rèn)識科學(xué)探究過程、為學(xué)生掌握化學(xué)科學(xué)知識，檢驗化學(xué)理論和驗證化學(xué)假說提供化學(xué)實驗事實根據(jù)等發(fā)面所具有的認(rèn)識論功能。展望將來，伴隨著新課程改革的全面進(jìn)展，探究性實驗教學(xué)的研究將逐漸“精細(xì)化，探究性實驗教學(xué)的理論將越來越豐富，它將成為高中化學(xué)教學(xué)的主要手段之一，也將成為高中校本課程開發(fā)的一塊沃土。隨著經(jīng)濟的開展，化學(xué)實驗儀器、設(shè)備和條件日趨完善，相信高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)的前景將越來越美妙。注：本文為溫州大學(xué)2022年度學(xué)生科技創(chuàng)新工程?高中化學(xué)新課程學(xué)生開放性實驗活動設(shè)計方案?的研究成果。參考文獻(xiàn)：1黃東芳等.北京市中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)研究二十年回憶與展望J.化學(xué)教學(xué),200