李莉

[摘 要] “科學(xué)探究”是新課改以來一種全新的學(xué)習(xí)方式，本文以上海教育出版社出版的九年級化學(xué)教材為基礎(chǔ)，對課本中的探究實驗部分進行了解讀，總結(jié)出教材中現(xiàn)有探究實驗的側(cè)重點：凸顯探究實驗的地位，增強探究實驗的可操作性，強調(diào)探究實驗的安全，注重科學(xué)探究的過程。

[關(guān)鍵詞] 九年級化學(xué) 科學(xué)探究 化學(xué)實驗 解讀教材

在化學(xué)科學(xué)的探索中，探究實驗是一個非常重要的組成部分。探究實驗是學(xué)生用于獲取知識、領(lǐng)悟探究的思想觀念、形成自己科學(xué)探索能力的重要途徑。

本文將以九年級化學(xué)教材為基礎(chǔ)，解讀課本中的探究實驗部分，結(jié)合教學(xué)大綱，對探究實驗的側(cè)重點進行總結(jié)，旨在幫助學(xué)生走進化學(xué)、了解化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)，體驗科學(xué)探究的奧秘與魅力。

一、凸顯探究實驗的地位

“科學(xué)探究”是新課改以來一種全新的學(xué)習(xí)方式，在教學(xué)大綱中，要求老師注重學(xué)生科學(xué)探究的能力，希望學(xué)生能主動探索，自主學(xué)習(xí)，解決問題，進而培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，回到教育的本質(zhì)。在上教版教材中總共有49個“活動與探究”，可見探究實驗在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。

上教版教材對探究實驗重要性的凸顯主要在結(jié)構(gòu)安排和教學(xué)大綱的指導(dǎo)上，同時在課時安排上把某些探究實驗單獨列為一個課時，如氧氣的制取與性質(zhì)、物質(zhì)燃燒的條件等8個基礎(chǔ)實驗。讓老師和學(xué)生都深刻認識到探究實驗的重要性，這有助于科學(xué)探究的開展。在8個基礎(chǔ)實驗中，氧氣的制取與性質(zhì)，二氧化碳的制取與性質(zhì)、粗鹽的初步提純、酸與堿的化學(xué)性質(zhì)、配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液等都是近年來實驗操作考試和中考的熱門內(nèi)容。如2013年化學(xué)中考第34題就是圍繞著實驗室制取二氧化碳氣體展開的，再如2015年中考試卷的34題是對酸堿中和反應(yīng)的探究。探究實驗在化學(xué)教材中的地位由此凸顯。

二、增強探究實驗的可操作性

上教版教材中“活動與探究”部分的內(nèi)容有不少來源于生活，從一種或一類生活現(xiàn)象出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生進行思考，再通過實驗探究，對生活現(xiàn)象進行歸納概括模型化，完成對社會現(xiàn)象，生活常識的理解和認知。這樣的結(jié)構(gòu)安排可以幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)新知識和技能，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在第二章第三節(jié)《自然界中的水》的第二課時：《水的凈化》一課中，教材中列舉出了我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|到的河水、湖水、海水等自然界中的水，對比相對潔凈的自來水，讓學(xué)生們思考“同樣是水，為何河水湖水通常不適合飲用，而生活中的自來水相對比較潔凈，它是怎樣被生產(chǎn)出來的？”教師通過教材的插圖簡單介紹自來水廠的凈水過程：依次將天然水通過沉降池、沙濾池、吸附池和消毒池，最后輸送到千家萬戶。學(xué)生們不可能都有機會去自來水廠參觀學(xué)習(xí)，如何讓學(xué)生較好地認識水的凈化過程呢？在教師指導(dǎo)下，通過教材介紹的資料，以小組的形式讓學(xué)生自行設(shè)計實驗方案，將渾濁的混了紅墨水的泥漿水變?yōu)闈崈舻摹白詠硭?。事實證明，學(xué)生對實驗方案的設(shè)計多種多樣，通過交流與討論，根據(jù)步驟多少和水的清澈程度，大家總結(jié)出了最佳凈水方案。相對于工業(yè)生產(chǎn)，學(xué)生的探究實驗儀器簡單，可操作性強。通過探究實驗，學(xué)生對水的凈化步驟加深了記憶，這樣既讓學(xué)生學(xué)到了化學(xué)知識，又增強了學(xué)生的動手能力，還把科學(xué)探究融入了生活，使學(xué)生更加容易理解生活現(xiàn)象。

三、強調(diào)探究實驗的安全性

化學(xué)實驗常常伴隨著有毒氣體、粉塵的釋放，可燃物燃燒等“危險”現(xiàn)象，不僅如此，不當?shù)膶嶒灢僮魍鶗黾訉嶒灥奈ｋU性，如某些錯誤的實驗步驟有時會導(dǎo)致試管炸裂、失火、中毒、甚至爆炸。為了在保證安全的前提下從探究實驗的過程中學(xué)會知識，教師對學(xué)生進行化學(xué)實驗規(guī)范操作的指導(dǎo)、化學(xué)實驗安全注意事項的培訓(xùn)是必不可少的。

比如，實驗室利用高錳酸鉀制取氧氣的實驗中，實驗結(jié)束時是先停止加熱還是先將排水法收集氣體的導(dǎo)管從水中取出，實驗步驟的錯誤可能導(dǎo)致試管內(nèi)氣壓減小從而產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，試管可能驟冷而炸裂。教師可在實驗前先讓學(xué)生們討論這兩個步驟的先后順序，利用多媒體演示反實驗或者親自演示反實驗讓學(xué)生們觀察到錯誤步驟可能導(dǎo)致的危險，讓學(xué)生認識到實驗步驟正確的重要性。再如硫酸型酸雨形成的探究實驗中，由于硫磺的燃燒產(chǎn)物二氧化硫具有一定的毒性，在實驗前必須叮囑學(xué)生實驗注意事項，以盡量減少二氧化硫的吸入。

當然，探究實驗是允許并提倡讓學(xué)生自行設(shè)計實驗、實施實驗的，學(xué)生可以發(fā)揮自己的主觀能動性，進行更加安全合理的實驗設(shè)計，改善實驗過程，更好地進行實驗內(nèi)容的探索與學(xué)習(xí)，但是應(yīng)該在安全操作的前提下，以及教師的指導(dǎo)下進行。

四、注重科學(xué)探究的過程

實驗是科學(xué)探究的一個重要組成部分。初中化學(xué)課程標準指出：“化學(xué)實驗是進行科學(xué)探究的重要方式”?？茖W(xué)探究涉及到提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達與交流等要素，具有一定的未知性。在教材第四章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系一課中，對質(zhì)量守恒定律的驗證，教材展示了科學(xué)探究的常用步驟和要素。1、提出問題：以火柴燃燒和銅片加熱兩個演示實驗開始，提出化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量是增加、減少還是不變這個問題；2、猜想與假設(shè)：學(xué)生將提出的問題和已有的化學(xué)知識聯(lián)系起來進行猜想與假設(shè)；3、收集證據(jù)：查閱相關(guān)資料收集證據(jù)來檢驗自己的猜想與假設(shè)的正確性，比如搜集波義耳和拉瓦錫對化學(xué)反應(yīng)定量研究的實驗資料；4、設(shè)計并實施實驗：設(shè)計在密閉容器中進行的兩個化學(xué)實驗并實施：硫酸銅與氫氧化鈉溶液的混合、石灰石與稀鹽酸的混合，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象；5、結(jié)論和反思：通過相關(guān)資料和探究實驗驗證自己的猜想的正確性。對于與事實不相符的猜想能勇于否定，但不能否定原猜想的價值，因為科學(xué)探究是個循序漸進的過程；6、表達與交流：用語言、數(shù)據(jù)、文字等方式和同伴們交流探究的過程和結(jié)果，傾聽他人的不同觀點，相互交換意見，并會用自己得出的結(jié)論解釋一些特殊的現(xiàn)象，如蠟燭燃燒后質(zhì)量減輕及銅片加熱后質(zhì)量增加等。

以上是教材對科學(xué)探究的一般實施步驟的介紹，當然科學(xué)探究其實并沒有固定的模式，有些科學(xué)探究的步驟也許會簡單些。這只是教材對科學(xué)探究要素的介紹，科學(xué)探究的主體并不是教材或教師，教師只是組織者和引導(dǎo)者，應(yīng)把科學(xué)探究的主動權(quán)交給學(xué)生。

新課標中修改了對學(xué)生實驗的要求，從“順利完成實驗”到“獨立或與他人合作完成實驗”，更加注重學(xué)生利用實驗進行科學(xué)探究的過程。通過實施探究實驗，加深了學(xué)生對所學(xué)知識的綜合理解，鍛煉了學(xué)生的動手能力，還增進了學(xué)生之間的互動交流，這有助于培養(yǎng)學(xué)生實事求是，嚴肅認真的科學(xué)探索態(tài)度和科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。另外，在實驗的過程中倡導(dǎo)“以探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式”，不僅能使學(xué)生自主思考、討論，還能鞏固課堂理論知識。因此在上教版化學(xué)教材中，注重的是實驗的科學(xué)探究過程，而不是實驗的結(jié)果。

探究實驗是學(xué)生獲取化學(xué)知識的重要方式，在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、操作技能、創(chuàng)新意識等方面具有重要的作用。人類社會的生存與發(fā)展離不開人們對科學(xué)的不斷探索。因此我們教師應(yīng)該深刻領(lǐng)會《化學(xué)課程標準》的精神，挖掘探究課堂的內(nèi)涵，優(yōu)化科學(xué)探究過程，積極啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生在探究過程中處于大膽猜測、主動實驗、細心觀察、善于總結(jié)的探究情境中，找到解決問題的方法及途徑，實現(xiàn)高效課堂的教學(xué)目標。

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