探索性实验教学——化学课堂教学中落实素质教育的重要载体，本文主要内容关键词为：素质教育论文,载体论文,实验教学论文,课堂教学中论文,化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在化学课堂教学中如何落实素质教育，培养高质量高素质的人才，是化学教学的重中之重。化学是一门以实验为基础的自然科学，学科的最大特点是学生的动手实践机会多，易激发学生学习化学的兴趣。教材中的实验内容所展示的化学现象及其变化规律，有利于引导学生去探索和思考。实验教学不仅能为学生正确认识事物及其变化规律提供事实依据，而且能培养学生观察现象、发现问题、分析问题和解决问题的能力和方法，更能以其生动的魅力和丰富的内涵在培养学生创新精神和实践能力方面发挥其独特的功能和作用。实施教师引导、学生探索的实验教学即探索性实验教学，是化学课堂切实落实素质教育的最佳切入点。
一、探索性实验教学的指导思想
探索性实验教学就是要挖掘实验中的新内容或通过设计探索性实验把学生带入科学探索的情景中，让他们亲身体验探索新知识的过程，在实验和观察的基础上通过抽象和逻辑思维，自己概括和归纳得出结论，达到理性认识，使自己成为“发现者”和成功者。探索性实验的具体过程为：由教师或学生提出问题（创设问题情景）→学生收集资料、找出研究的方向和实施操作过程（教师引导性作用，学生主体性作用）→以实验为依据的实验事实→科学抽象→发现规律性的知识并得出相关结论→应用于生产、生活和学习中。
1.以实验为基础的化学教学观
化学是一门以实验为基础的自然科学，以实验为基础应是化学教学最基本的特征。探索性实验教学就是化学问题的提出和解决是以实验探索的途径和手段进行的，引导学生根据实现现象或事实探究物质的本质及其变化规律。
2.树立教为主导学为主体的指导思想
学生是探索性实验教学的主体，要有效地实施探索性实验教学，就必须加强实验内容的实用性和趣味性，激发学生对实验的兴趣，进而发挥学生的主观能动性，增强学生积极主动的参与意识。在教学过程中注意启发学生独立思考，要求学生在力所能及的前提下自拟实验方案、方法和步骤，并进行自主实验探索，在探索的过程中让他们发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。
3.注重教学的探索性
传统的教学模式，学生只是一味地接受教师灌输的大量权威性事实和结论，而对这些事实和结论的产生与发展过程并不了解。探索性实验教学主张让学生通过自主地参与知识获得的过程，掌握科学研究所必须具备的科学方法，探究性地获得科学概念，并逐步形成探究能力和科学态度；注重自主性、探究性和观察、实验等科学方法，更强调科学概念的掌握、探究能力的形成和科学态度的培养在探究过程中的统一。
二、探索性实验教学对发展学生主体性的功效
心理学的研究表明，智力的形成和发展“永远起自于主体的积极过程”。智力是在主体活动的过程中产生和形成的，也是在主体的活动中表现出来的，离开了主体的积极活动，也就没有什么智力的动力而言了。这说明发挥学生的主体作用是促进学生发展的必要条件。主体性主要表现在学生学习的主动性、独立性、创造性。探索性实验教学从其理论上不仅确立了学生是实验探索的主体，更重要的是探索性实验教学的主体，强调在教师的主导下学生积极主动地参与，并充分发挥主观能动性，同时在实验探索的过程中动手、动脑、动口。探索性实验教学中发展学生主体性主要体现在：
1.确立实验问题中的主体性
在确立实验问题中，学生的主体性表现在两个方面：一是问题的提出必须考虑学生的知识、技能基础和能力发展水平。提出的问题不能过深、过繁，也不能超出学生的知识、技能基础和能力发展水平，否则学生不仅不能解决实验问题，而且还会降低实验的兴趣，影响实验教学的效果。二是学生在探索性实验教学中积极思考，独立地提出实验问题。
2.实验设计中的主体性
学生在教师引导下独立进行实验设计，是其主体性的突出表现。学生在设计实验（包括实验步骤、记录表格、实验器材的选择等）的过程时综合运用所学的知识和技能，并且考虑了实验设计的科学性、可行性、安全性以及实验方案的优化等。因此，即使是同一个实验问题，学生所设计出来的实验方案也不尽相同。
3.实验操作中的主体性
实验操作是发挥学生主体性的重要环节。在探索性实验教学中，学生根据所设计的实验方案开展实验，理解实验操作的每一个步骤和方法，对异常、不明显或结论错误的实验现象及时分析原因，找出操作中的不当之处。实验过程中，注意实验的技巧，合理巧妙地组织和改进实验操作顺序和方法。这些都是学生主体性的充分体现。
4.实验观察中的主体性
观察离不开人的感官，人的感官对客观对象的感觉具有选择性。在探索性实验教学中，学生亲自操作实验，对实验的有关现象看得到、听得见、嗅得着。五彩缤纷的实验现象，对学生有较强的吸引力，能引起学生浓厚的实验兴趣，更使他们乐于观察，从而激发了学生的求知欲，有利于发挥学生的主体性。
5.处理实验结果中的主体性
在探索性实验教学中，教师通过问题启发、讨论启发等方式引导学生以实验事实为依据进行积极思维，大胆想像，从而发现规律性的知识并得出相关结论，并应用于生产、生活和学习中。如在盐酸的探索性实验教学中，在学生通过实验获得实验事实（盐酸能与铁、氧化铁、氢氧化铜反应）后，教师引导学生对有关实验事实进行科学抽象得出盐酸能跟金属、金属氧化物、碱反应，进一步思考后发现盐酸具有的这些性质跟电离出的H[+]有关，最后得出盐酸具有酸的通性这一结论。接着提出“盐酸能与金属氧化物反应这一性质，在生活中有何应用？”让学生展开讨论。
主体性教育的活动性表明：学生的主体性的发展是以活动为中介，学生只有投身于各种活动中，其主体性才能得到良好的发展。学生主体性的形成和发展，究其实质而言可以抽象为两个方面：一方面，通过活动不断地将“人类现实据为已有”的内化过程；另一方面，通过活动不断地将已有的心理品质表现处理的外显过程。学生的主体性正是通过内化与外显的无数次交替而逐步形成、发展和完善的。探索性实验教学为学生提供了广阔、开放的活动空间，从而能使学生的主体性得到充分的发展。
三、探索性实验教学对培养学生创造能力的功效
素质教育的核心是培养人的创造素质。所谓创造素质，就是与创造有关的创造意识、创造思维、创造个性和创造技能等。传统的教学模式，学生只是一味地接受教师灌输的大量权威性事实和结论，而对这些事实和结论的产生与发展过程并不了解。即使是传统的验证性实验教学，基本上是要求学生依样画葫芦的实验教学模式，学生始终处于消极、被动的学习地位，积极性和创造性受到了严重束缚和压抑。显然，这种实验教学在培养学生创造思维方面有着明显的欠缺。探索性实验教学主张让学生通过自主地参与知识获得的过程，掌握科学研究所必须具备的科学方法，探究性地获得科学概念，并逐步形成探究能力和科学态度。它不仅注重自主性、探究性和观察、实验等科学方法，更强调科学概念的掌握、探究能力的形成和科学态度的培养在探究过程中的统一，有利于培养学生的创造素质。
1.探索性实验设计中学生创造性思维的培养
实验设计是学生根据实验目的和原理，利用已有的知识储备和实验技能进行创造性思维，通过探究确定实验仪器、药品、装置和操作方案的一种学习活动。探索性实验设计是教师对所提出的问题在课堂结构上进行的总体规划过程，或者是学生根据自己所学的化学知识和技能，独立的或在教师的启发指导下，灵活并创造性的对所提出的问题制定解决方案。在设计实验的过程中，学生主体参与意识强，思维异常活跃，创造潜力得到了开发，当他们利用所设计方案完成了实验时，便会产生成功的愉悦感，从而创新意识和创新兴趣得到强化，创新能力就得到提高。例如，在甲酸性质教学中，首先展示甲酸的分子结构，学生通过观察结构发现甲酸分子中含有醛基，提出假设甲酸会发生银镜反应，然后设计探索实验，利用知识储备即乙醛的银镜反应实验确立反应方案，选择有关仪器等，接着动手实验探索。若实验成功，则引导学生在实验事实的基础上得出结论。若实验结果没有银镜生成，则引导学生分析原因查找资料进一步确证假设，反复试验。学生在不断的尝试中强化了创造品质。
2.改进化学实验中学生创造性个性品质的培养
心理学认为：只有个性和谐发展，才能造成人的聪明才智的最佳发展。即只有个性获得生理的、心理的、社会的诸方面的和谐发展，才有可能最完善地发展个人的才能。没有个性，就没有创造，也就没有特色。探索性实验教学为学生创设了施展个性的极好机会，也充分展示了化学教育的生机和活力。它有利于学生勇敢、有恒心、有独立性、有挑战性及一丝不苟等创造的个性品质的培养。探索性实验教学中通过引导学生对实验进行改进可以使学生克服自卑感，敢于不唯书、不唯师，敢于大胆设想，这是培养学生创造个性的重要途径。在教学中运用缺点列举法、特性列举法等创造性技法对教材中的一些实验装置进行设计和改进。例如在实验探索浓硝酸的强氧化性时，若按教材上介绍的用试管作反应容器，存在两个缺点：①反应的进程不能控制，造成药品浪费。②由于剩余反应物的继续反应，产生过量的NO[，2]会造成环境污染。当学生在实验中发现上述问题后，引导学生分析，他们提出了两种实验的改进方法：a.及时停止反应→即开即用；b.尾气处理→设计尾气处理装置。学生根据改进的方法设计的组合方案多种多样。这种对实验的改进过程，既是学生学习创造技法的过程，也是培养学生敢于批判、敢于挑战、勇于探索的过程。
3.实验探索过程中学生创造技能品质的培养
实验是化学教学中培养学生创造性技能品质的重要途径。通过学生实验，可逐渐培养其灵活、准确、融会贯通、全面等与创造有关的技能品质。化学实验中的技能包括化学仪器药品使用技能、实验装置设计技能、实验操作技能、仪器装置图绘制技能、实验观察技能、实验报告撰写技能等。实验操作技能是通过实验的训练而逐渐发展和提高的。如气体发生装置中气密性的检验是学生必须掌握的基本操作。若不进行实际操作，难以领会其操作要领。学生几次实验后，则做有关实验时就会娴熟自如，得心应手。又如在制Cl[，2]，HCl时随着反应的进行，分液漏斗内的浓盐酸或浓硫酸逐渐滴不下，反应难以继续进行。在实际操作过程中学生自己容易分析找出其原因：分液漏斗内的压强小于烧瓶内的压强所致。这样也就可以找到解决问题的方案：①分液漏斗中的小槽对准小孔；②降低洗气、性质实验装置中的液面；③外加导管连接烧瓶和分液漏斗上部。还有如橡皮塞与玻璃导管的连接，若没有掌握方法，弄不好会折断玻璃管，划伤手指。如果在第一次中训练了方法，掌握了技巧要点，以后实验中就会做到又快又好。在日常生活中如遇到液化气胶管与炉阀的连接等小问题时，也就迎刃而解了。实验中技能的培养为学生今后在学习、生产、科研中创造技能的提高奠定了基础。
探索性实验教学，致力于学生创造能力的培养与形成，使学生在创设问题情境中独立发现新事物、新问题，追求新知识；在精心设计的实验探索过程中对化学问题提出新颖的见解、思路、方法和设想，解决新颖的化学问题；在科学抽象环节中发展演绎、综合、联想和分析想像能力等各种思维活动；在得出结论环节中发展概括能力和归纳推理能力，享受发现的乐趣，使他们创造性思维得以充分的开发和发展；在应用环节中，达到知识的迁移和深化。
四、实施探索性实验教学的思考
学生是探索性实验教学的主体，他们的探索活动要以实验为基础，按照科学研究的一般过程，运用科学的方法来进行，但探索过程中的各方面，都要受学生的知识基础、能力发展水平和身心发展规律的制约。因此，实验探索性实验教学时，在探索内容、探索方法以及要达到的程度上都应充分考虑学生各方面的因素。
学生主体的不成熟性，决定了他们还不能成为完全独立的探索主体，探索活动需要在教师的组织引导下，有目的有计划地来进行。教师的作用是“引导和启发”，即引导学生独立思考、主动探索，当学生的思考和探索出现困难时，及时给予启发、提示、点拨，以帮助学生顺利地进行实验探索活动，既不是注入式也不是撒手不管，使学生逐步成为真正独立的实验探索活动的主体。