论文部分内容阅读
摘要：化学是一门以实验为基础的学科，其知识的阐述和理论的建构是通过科学探究得出的，实验是科学探究的基础。本文是对化学探究性实验教学应用所做的一些简单分析。
关键字：化学；探究性；实验；教学；
一、化学探究性实验教学的特征
探究性实验强调获得实验结果和亲身经历实验过程的统一，而且更加注重学生对实验过程的理解，这也就决定了探究性实验具有以下几个特征：
（1） 自主性
探究性实验是以学生的直接经验为基础而实施的，在进行过程中需要提出问题、设计方案，需要亲自动手实验，需要分析和解释、明确假设，需要运用判断思维和逻辑思维，需要考虑可能的其他解释。实验中，学生始终处于紧张、积极、活跃、兴奋的状态，对学习活动进行自主支配、自我调节与控制。
（2）过程性
探究性实验注重的是过程性。学生在自主参与的过程中，形成了获取知识的探究能力，培养了探究未知的积极态度。
（3）合作性
学生在独立进行探究的同时，还要与同学进行讨论、交流、争论和意见综合等合作学习，学生在合作学习中将自己的观点进行客观的比较和鉴别，从不同角度改进自己的经验和认识，克服原先独立探索中的片面性和局限性，最终完成对所学知识意义的完整建构。
二、设计化学探究性实验应遵循的原则
1.目的性
做每个实验都要有明确的目的，具体到探究的每一步也要有明确的目标。这里的目标应该包括知识目标、技能目标和情感目标。只有明确了要达到的目标，探究才有正确的方向，学生就能在探究过程中经受住困难或挫折的考验，从而对探究过程的艰辛与乐趣体验得更深刻。
2. 科学性
科学性是探究性实验设计的核心原则，是指探究性实验设计中的实验原理科学、装置合理、操作程序和方法正确。探究性化学实验设计的全过程都要科学、合理，所采用的设计标准、方法、步骤等都要有一定的理论依据或实践基础，由此而得出的实验结论才可能是正确的。在整个探究过程中，要着重培养学生科学思维方法，观察和记录实验的方法，以提高学生的科学家质，这也正是探究性实验设计的宗旨。
3.创新性原则
创新性是指实验设计者要敢于突破陈规，设计要有新颖、独特、巧妙之处，能反映出设计者的新观点、新方法和新思路等。创新是探究性化学实验设计的灵魂。一个成功的探究性实验设计，必须反映实验设计者独出心裁的构思。
三、探究性化学实验教学的实践探索
1.程序设计
程序设计主要表现在：学习者探究科学性问题--学习者针对问题收集文献资料--学习者从文献资料出发形成解释--学习者使解释与科学知识相联系--学习者阐述和论证自己的解释。这一程序反映的是一个科学结果的获得过程，对化学实验科学的体验是真切、客观的，学科素质的落实是扎实有效的。
2. 情景设计
作为教师，注重实验过程，引导学生观察、探讨实验现象，发现奥秘，获取知识必须要理解的是学生是如何学习科学的，否则就不可能真正认识到营造这样的环境的重要性。学生在心理宽松、气氛民主的学习环境中，思维和意志是自由的，这时的学习任务是其自身学习需求产生的。探究性实验教学是在学生对自身的知识结构失衡而追求新的平衡的不断建构和丰富的最自然的过程中完成的。教师力求做到为他们营造一个宽松、民主、和谐、互动的实验环境。
例如：在CO2使烛火熄灭的实验中，在烧杯的底部固定并点燃一根蜡烛，加入浓的碳酸钠溶液，然后向烧杯中加入盐酸。实验中，如果一次加入大量盐酸，只会看到烛火熄灭，如果逐滴加入盐酸就会看到烛火摆动逐渐变小，停止加入盐酸烛火又会变大，如此重复多次烛火都不会熄灭，到最后，连续加入大量盐酸，此时烛火才熄灭。这是一个很有趣而且很吸引学生的实验现象，具有很大的探究空间，我们本着知识不超纲，能力不封顶的原则，设计了一个探究性实验：
目的：验证二氧化碳的化学性质
原理：二氧化碳可以灭火。
仪器及药品：烧杯，玻璃片，蜡烛，碳酸钠溶液，盐酸溶液等
实验步骤：
a.把固定在玻璃片上的蜡烛放入烧杯中。
b.在烧杯中加入少量浓碳酸钠溶液。
c.点燃蜡烛。
d.往烧杯中加入盐酸。
老师巡回观察，当发现学生操作中出现上述两种现象时，提醒学生注意，抓住典型，并让学生在投影仪下重新演示。让他们观察，比较实验现象（要求用最简练的语言去准确描写，并及时记录、交流）。
提出问题：
a. 两个烧杯中烛火熄灭的现象有什么不同？
b.烛火为什么摆动？烛火为什么会变小？为什么又会变大？
c.以上两个操作实验现象不同，那实验操作有什么不同呢？
结论：烛火熄灭的快慢与生成二氧化碳的快慢和量的多少有关：假如一次大量加入盐酸，立即产生大量二氧化碳，烛火立即熄灭，逐滴加入盐酸，产生的二氧化碳少，从烧杯底部慢慢增多，慢慢接近烛火，火苗就逐渐变小，杯中气体由于受热形成气流使火苗摆动不定，停止加入盐酸，二氧化碳随气流流失减少，烛火又逐渐变大。
实验启发：
a. 化学实验包含着很大的探究空间和无限的奥妙，能激发起学生学习化学的浓厚兴趣。
b.注意观察，抓住细节，发现问题，及时引导，深入探究，提高能力。
c.知识不超纲，能力不封顶，准确把握，合理突破，培养研
究型的高素质学生。
3. 评价指标
评价不仅要关注学生的学业成绩，而且要发现和发展学生多方面的潜能，了解学生发展中的需求，帮助学生认识自我，建立自信。发挥评价的教育功能，促进学生在原有水平上的发展。教学评价的改革要能促进学生的发展。探究性实验教学评价，内容丰富，教师观察到学生的素质比较全面，评价言之有据，结合发展性评价言之有物，让学生得到实际的帮助。而验证性实验中学生的思维、科学素质表现机会很少，教学评价基本上是根据学生操作要领掌握程度和结果的正误进行，难以摆脱甄别性的评价轨道，若从发展评价的角度进行鼓励则更多地只能从态度上加以表扬，有失实际能力上的帮助与提高。通过创设类似科学研究的情境，让学生通过主动的探索、实践、发现和体验知识的探求过程，以培养学生的科学精神、创新思维和分析解决问题的能力。
参考文献：
[1]张颖.高师化学实验教学改革几点设想[J].阜阳师范学院学报（自然科学版），2003，20（1）.
[2]卢伟.探究性实验与验证性实验的教学差异初探[J].中学生物教学.2003（4）.
关键字：化学；探究性；实验；教学；
一、化学探究性实验教学的特征
探究性实验强调获得实验结果和亲身经历实验过程的统一，而且更加注重学生对实验过程的理解，这也就决定了探究性实验具有以下几个特征：
（1） 自主性
探究性实验是以学生的直接经验为基础而实施的，在进行过程中需要提出问题、设计方案，需要亲自动手实验，需要分析和解释、明确假设，需要运用判断思维和逻辑思维，需要考虑可能的其他解释。实验中，学生始终处于紧张、积极、活跃、兴奋的状态，对学习活动进行自主支配、自我调节与控制。
（2）过程性
探究性实验注重的是过程性。学生在自主参与的过程中，形成了获取知识的探究能力，培养了探究未知的积极态度。
（3）合作性
学生在独立进行探究的同时，还要与同学进行讨论、交流、争论和意见综合等合作学习，学生在合作学习中将自己的观点进行客观的比较和鉴别，从不同角度改进自己的经验和认识，克服原先独立探索中的片面性和局限性，最终完成对所学知识意义的完整建构。
二、设计化学探究性实验应遵循的原则
1.目的性
做每个实验都要有明确的目的，具体到探究的每一步也要有明确的目标。这里的目标应该包括知识目标、技能目标和情感目标。只有明确了要达到的目标，探究才有正确的方向，学生就能在探究过程中经受住困难或挫折的考验，从而对探究过程的艰辛与乐趣体验得更深刻。
2. 科学性
科学性是探究性实验设计的核心原则，是指探究性实验设计中的实验原理科学、装置合理、操作程序和方法正确。探究性化学实验设计的全过程都要科学、合理，所采用的设计标准、方法、步骤等都要有一定的理论依据或实践基础，由此而得出的实验结论才可能是正确的。在整个探究过程中，要着重培养学生科学思维方法，观察和记录实验的方法，以提高学生的科学家质，这也正是探究性实验设计的宗旨。
3.创新性原则
创新性是指实验设计者要敢于突破陈规，设计要有新颖、独特、巧妙之处，能反映出设计者的新观点、新方法和新思路等。创新是探究性化学实验设计的灵魂。一个成功的探究性实验设计，必须反映实验设计者独出心裁的构思。
三、探究性化学实验教学的实践探索
1.程序设计
程序设计主要表现在：学习者探究科学性问题--学习者针对问题收集文献资料--学习者从文献资料出发形成解释--学习者使解释与科学知识相联系--学习者阐述和论证自己的解释。这一程序反映的是一个科学结果的获得过程，对化学实验科学的体验是真切、客观的，学科素质的落实是扎实有效的。
2. 情景设计
作为教师，注重实验过程，引导学生观察、探讨实验现象，发现奥秘，获取知识必须要理解的是学生是如何学习科学的，否则就不可能真正认识到营造这样的环境的重要性。学生在心理宽松、气氛民主的学习环境中，思维和意志是自由的，这时的学习任务是其自身学习需求产生的。探究性实验教学是在学生对自身的知识结构失衡而追求新的平衡的不断建构和丰富的最自然的过程中完成的。教师力求做到为他们营造一个宽松、民主、和谐、互动的实验环境。
例如：在CO2使烛火熄灭的实验中，在烧杯的底部固定并点燃一根蜡烛，加入浓的碳酸钠溶液，然后向烧杯中加入盐酸。实验中，如果一次加入大量盐酸，只会看到烛火熄灭，如果逐滴加入盐酸就会看到烛火摆动逐渐变小，停止加入盐酸烛火又会变大，如此重复多次烛火都不会熄灭，到最后，连续加入大量盐酸，此时烛火才熄灭。这是一个很有趣而且很吸引学生的实验现象，具有很大的探究空间，我们本着知识不超纲，能力不封顶的原则，设计了一个探究性实验：
目的：验证二氧化碳的化学性质
原理：二氧化碳可以灭火。
仪器及药品：烧杯，玻璃片，蜡烛，碳酸钠溶液，盐酸溶液等
实验步骤：
a.把固定在玻璃片上的蜡烛放入烧杯中。
b.在烧杯中加入少量浓碳酸钠溶液。
c.点燃蜡烛。
d.往烧杯中加入盐酸。
老师巡回观察，当发现学生操作中出现上述两种现象时，提醒学生注意，抓住典型，并让学生在投影仪下重新演示。让他们观察，比较实验现象（要求用最简练的语言去准确描写，并及时记录、交流）。
提出问题：
a. 两个烧杯中烛火熄灭的现象有什么不同？
b.烛火为什么摆动？烛火为什么会变小？为什么又会变大？
c.以上两个操作实验现象不同，那实验操作有什么不同呢？
结论：烛火熄灭的快慢与生成二氧化碳的快慢和量的多少有关：假如一次大量加入盐酸，立即产生大量二氧化碳，烛火立即熄灭，逐滴加入盐酸，产生的二氧化碳少，从烧杯底部慢慢增多，慢慢接近烛火，火苗就逐渐变小，杯中气体由于受热形成气流使火苗摆动不定，停止加入盐酸，二氧化碳随气流流失减少，烛火又逐渐变大。
实验启发：
a. 化学实验包含着很大的探究空间和无限的奥妙，能激发起学生学习化学的浓厚兴趣。
b.注意观察，抓住细节，发现问题，及时引导，深入探究，提高能力。
c.知识不超纲，能力不封顶，准确把握，合理突破，培养研
究型的高素质学生。
3. 评价指标
评价不仅要关注学生的学业成绩，而且要发现和发展学生多方面的潜能，了解学生发展中的需求，帮助学生认识自我，建立自信。发挥评价的教育功能，促进学生在原有水平上的发展。教学评价的改革要能促进学生的发展。探究性实验教学评价，内容丰富，教师观察到学生的素质比较全面，评价言之有据，结合发展性评价言之有物，让学生得到实际的帮助。而验证性实验中学生的思维、科学素质表现机会很少，教学评价基本上是根据学生操作要领掌握程度和结果的正误进行，难以摆脱甄别性的评价轨道，若从发展评价的角度进行鼓励则更多地只能从态度上加以表扬，有失实际能力上的帮助与提高。通过创设类似科学研究的情境，让学生通过主动的探索、实践、发现和体验知识的探求过程，以培养学生的科学精神、创新思维和分析解决问题的能力。
参考文献：
[1]张颖.高师化学实验教学改革几点设想[J].阜阳师范学院学报（自然科学版），2003，20（1）.
[2]卢伟.探究性实验与验证性实验的教学差异初探[J].中学生物教学.2003（4）.