1、探究性實驗教學的初步探索一、前言全日制義務教育化學課程標準（實驗稿）確立了化學課程改革的重點；以提高學生的科學素養為主旨。實驗是學生學習化學、實現科學探究的主要途徑，科學探究對提高學生的科學素養具有不可替代的作用，因此，我們提倡在實驗中探究，更好地培養學生探索科學奧秘與方法和創新研究的能力。建構主義認為學習是一個積極主動的建構過程，學習者不是被動地接受外在信息，而是根據先前認知結構主動地和有選擇地感知外在信息，不能把知識作為預先確定了的東西讓學生無條件地接納，而應關注學生如何在原有經驗基礎上，經過新舊經驗相互作用而建構知識的意義。傳統的化學實驗大多是驗證性的，課堂氣氛是凝固的、嚴厲的，學生的情

2、緒調動不充分，而且一切實驗結果在預料中，唾手可得，沒有新意，沒有懸念，學生很難成為知識的創新者；而探究性實驗是在假設的指引下獲取支持或推翻假設的科學實證，是以實驗為載體探究科學結論形成和發展的過程，是在教師的指導下，學生運用已學過的知識、技能，把自己當做新知識的探索者和發現者，通過實驗親自發現問題。筆者認為在化學實驗教學改革中，必須進行價值本位的轉移，強調學生探究新知的經歷和獲得新知的體驗，要實現結果和過程并重，要倡導開展探究性實驗，學會科學探究方法，培養科學素養。因此筆者進行了大膽嘗試。二、探究性實驗教學策略探究實驗的探究特點要求教師要改變以往的教學策略，構建新型的教學模式。打破“明確問題、

3、實驗操作、驗證結論”的模式，采用“提出問題、猜想假設、實驗探究、得出結論”的模式。（一）演示實驗轉化為探究性問題或實驗在演示實驗中，利用新的教學理念、“演示實驗”的教育功能，創造性地使用教材：對于必須由教師親自做的演示實驗，使用探究法的敘述代替結論性的解釋；運用科學家的思維方式分析和處理資料；將易操作、易成功，沒有破壞性和危害性的實驗改為學生的探究實驗。人教版義務教育課程標準實驗教科書·化學（九年級上冊）共有16個“活動與探究”欄目，其中6個涉及驗證結論性的實驗，10個為探究性實驗。對于驗證結論性的實驗，教學中改用提出化學實驗問題猜想與假設（或化學實驗事實）實驗驗證假說（或科學抽象）

4、科學結論解釋與應用的模式，將演示實驗轉化為學生分組探究實驗。例1，實驗教材中關于“質量守恒定律”的探究是一個典型范例。通過探究活動，學生對探究的手段，使用證據的規則，形成問題的方式，提出解釋方法等一系列問題都有了親自體驗而不僅僅是聽到或記住有關的知識或結論。例2，針對教材中制取二氧化碳方法的探究實驗，教師先設計以下三個實驗方案。方案一：碳酸鈉粉末+稀鹽酸（濃鹽酸或稀硫酸）方案二：碳酸鈣粉末+稀鹽酸（濃鹽酸或稀硫酸）方案三：碳酸鈣顆粒+稀鹽酸（濃鹽酸或稀硫酸）從三個方案引出9個探究實驗。原教材是直接告訴學生制備方法和結論，而探究實驗是通過創設類似科學研究的情境，重演了科學知識的再生產過程，展示出

5、“探究二氧化碳實驗室制法的最佳方案”的思路和方法。這一教學程序直接反映了從實驗研究至獲得科學結果的過程，使學生體驗了探求知識的樂趣，親身感受了科學家研究問題的經歷。這種真切、客觀、直接理解化學及化學知識的形成過程，實現了知識和技能的遷移以及知識、方法的求索、學術問題的研討、創新思維的挖掘、科學素養等的自我形成。（二）將學生驗證性實驗轉化為探究性實驗建構主義理論認為，學習不是教師向學生傳遞知識信息、學生被動吸收的過程，而是學習者主動建構知識意義的過程，這一過程是不能由他人所代替的。原教材基于安全、規范等因素考慮，所安排的“學生實驗”大多數是根據課本設計好的方案，由教師提供實驗試劑與儀器，再讓學生

6、動手操作，最后填寫“實驗報告”。這種程序限制了學生的創新思維與分析、解決問題能力的建構。為此，根據客觀條件和學生認知結構的特點，有選擇地將一部分驗證性的學生實驗改為探究性實驗。比如，實驗氧氣和二氧化碳的化學性質、酸堿的通性、酸溶液和鹽溶液分別與金屬發生置換反應的規律等，這些在以往的教材中都是驗證性的學生實驗，現在把它們改成探究性實驗。探究過程中，教師與學生一起提出問題、作出假設、設計實驗方案（包括方案可行性的論證）、實驗研究、綜合分析現象、解釋和交流、作出結論、反思與評價等。現舉例如下。酸與金屬反應（1）提出問題：是不是各種金屬都能跟鹽酸起置換反應？（2）猜想與假設：鹽酸能與鎂、鋁、鋅、鐵、銅

7、等反應。（3）實驗探究方法：實驗條件控制：在5支盛有2 ml鹽酸的試管中，分別加入鎂條、鋁片、鐵片、鋅粒、銅片，觀察發生的現象。（現象不明顯的，可用酒精燈加熱）實驗事實（如表1所示）：表1分組、反應物、實驗事實與化學方程式總結分析：是不是所有的金屬都能和鹽酸反應？通過比較發現，這五組實驗可分成兩類：一類發生化學反應，即；另一類不發生化學反應，即。結論。不是所有的金屬都能和鹽酸反應。在金屬活動性順序中排在氫前面的金屬能置換出酸里的氫，排在氫后面的金屬不能置換出酸里的氫。探索：能否用銀和鹽酸反應制氫氣？此例探究性實驗表明：學生對酸與金屬反應的規律認識更全面，記憶更深刻，知識掌握更牢固，理解更透徹，知識探索與應用能力同步到位。三、結束語本文以探究性實驗策略，即將演示驗證性實驗提升為學生探究科學的實驗，將學生驗證性實驗轉化為探究性實驗，將教材