实验创新促进学生“学会”到“乐学”

1、实验创新促进学生“学会”到“乐学”转变以沪教版奇妙的二氧化碳为例淮阴师院附中 范庆英目前初中化学实验教学主要是课堂内容的验证性实验，内容比较单一、教 学组织形式与课堂教学内容有一定的重复。沪教版九年级化学教材奇妙的二 氧化碳中设计了三个化学实验，一个【观察与思考】两个【活动与探究】 。任 课教师一般处理方法是将实验内容先做简单讲解，然后由学生开始实验。教材 中设计这三个实验目的是让学生实验过程中，学会知识与方法，形成科学的态 度。如果学生只是“照方抓药” ，实验教学的功能不能较好地体现。所以实验教学既要重视培养学生对知识的运用能力，更要注重培养他们的 科学态度，创新的意识和能力。使学生逐步领悟

2、科学探究方法，由“学会”到 “乐学”，体验探究乐趣。一、创新实验教学内容，乐学方法 创新实验目的是培养创新思维的方法。改进实验内容可以克服思维定势， 通过类比、推理等科学方法提高思维的流畅性和变通性。对于教材中实验，一般师生很少质疑，教材中设计了【观察与思考】 ：将汽 水瓶中的气体通入紫色石蕊试液中。说明气压减小后，二氧化碳外逸并与水反 应生成碳酸。但有的学生会存在以下问题 :(1) 观察教师演示后不会有太深的印 象，知识得不到巩固； (2) 局限于课本知识掌握，只停留在“学会”阶段。对实 验中的衍生问题不再进一步思考 , 思维受到限制。该实验用塑料瓶盛装汽水，打 开瓶盖后大量气体逸出，瓶子变

3、软。实验现象明显，且无危险，充满趣味性。 如果将它改为学生探究实验，放手让学生去设计、去尝试 , 他们就会在思考和实 验的过程中碰撞出创新思维的火花。学生在实验过程中就发现存在几个问题： 1. 打开瓶盖换上带导管的橡胶塞， 由于气压明显减小，汽水会随着气体一起涌出，进入滴有石蕊的试管中。因汽 水中含有柠檬酸，也能使石蕊变红。给变红的石蕊加热，石蕊不能变成紫色， 导致实验失败。 2. 实验中将二氧化碳气体通入石蕊中，石蕊变红，部分学生认 为是二氧化碳使石蕊变红，不能说明是生成的碳酸使石蕊变红。 3. 汽水是增大 压强情况下溶解大量二氧化碳，不能说明通常情况下二氧化碳在水中的溶解性。问题的出现，激

4、发了学生解决问题的意识。教师鼓励学生敢于创新，分析 问题，有针对性的解决。学生在查阅人教版的二氧化碳与水反应的实验后，觉 得实验复杂，提出能否将石蕊滴在滤纸上并直接放在汽水瓶上方。教师肯定了 学生的想法，并指导学生尽量设计简洁、功能多的实验。经过几次实验，师生最终设计将两条蓝色石蕊试并排纸贴在玻璃片上，相 隔1-2cm,其中一条用蒸馏水润湿，放在打开的汽水瓶上方。2-3秒后，湿润的石蕊试纸变红，干燥的试纸不变红。将变红的石蕊试纸放在酒精灯火焰上方烘 干，又变为蓝色。通过得对比、推理得出二氧化碳不能使石蕊变红，水不能使 石蕊变红事实。 二氧化碳与水化合反应生成碳酸， 碳酸受热易分解。（发表在实

5、验教学与仪器 2013.7-8 期）学生根据二氧化碳的性质设计了趣味实验，不仅 巩固了知识，还运用比较、推理等方法，培养了创新能力。二、创新实验教学形式，乐于合作 目前中学实验探究组织形式主要是小组探究，一般是同桌 2 人或前后 4 人， 小组成员相对单一。小组合作与交流容易形式化和表面化。学优生在实验探究 过程中中处于主宰地位， 学困生则处于从属或被忽略地位， 无形中失去了思考、 发言、表达的机会。因此，我在实验组织形式上进行了改进。由原来的小组合 作改为基于任务驱动的项目组探究。首先成立固定的项目组，每组 6-8 人，项 目组成员按同组异质的特点分工。教师指定项目组长，由项目组长带领组员在

6、 规定的时间内完成给定的任务。实验任务以任务单的形式给出，在实验前已经 经过讨论和周密的计划， 围绕实验目的进行实验， 目标明确。在给定的时间内， 有着明确的开始和结束时间，避免不必要的拖延。教材中设计了两个活动与探究。 【 活动与探究】 1 用大理石或石灰石与稀盐 酸反应，并用澄清石灰水检验二氧化碳。 【活动与探究】 2 用长颈漏斗和锥形瓶 制取较多的二氧化碳，并用二氧化碳熄灭阶梯蜡烛实验。这两个实验都有实验 室制取二氧化碳的过程，不同的是第一个是检验二氧化碳，第二个是二氧化碳 性质实验。如分成两个探究实验，需要时间长，学生在第二个实验中检查气密 性、阶梯蜡烛灭火等操作有困难。教师创设驱动性

7、问题，将问题情景与实验情景融为一体，驱动学生提出假 设-设计方案 -进行实验探究。例如【任务单】 1请利用给定的仪器和药品制取二 氧化碳，并检验和收集一瓶二氧化碳气体。 【任务单】 2 请利用所给的仪器和药 品设计实验室制取二氧化碳装置，能产生平稳的二氧化碳气流并收集和检验。 【任务单】 3 请利用给定的仪器和药品设计一套装置能控制反应的开始和结束。 【任务单】 4 利用阶梯蜡烛验证二氧化碳密度比空气大、 二氧化碳不能支持燃烧 等性质。学生在设计实验时就会思考，反应产生的污染物对环境的破坏，反应的耗 能对资源的浪费，反应速度过快对实验会产生安全隐患，反应速度太慢而不利 于完成任务，如何控制反应

8、的发生与停止，装置连接处太多等问题。学生在完 成前一个任务时就会生成新的问题，在不断解决问题的过程中优化实验。教师 在进行学生实验时 , 除了按课本计划内容准备好“必备”的药品和仪器外 , 还给 学生准备一些“额外”的药品和仪器 , 供学生们“自主”实验。学生选择的仪器 不同，设计的实验装置也不同。大部分项目组利用分液漏斗、长颈漏斗、注射 器、广口瓶、大试管、锥形瓶等。阶梯蜡烛灭火实验，往往一次不能成功。有 的项目组将二氧化碳气体直接通入烧杯中，有的项目组利用所给的漏斗倒入二 氧化碳。基于“项目组”的探究性实验活动“以项目为主线，教师为主导，学生为主体。”改变了传统教学中“教师讲，学生听”的被

9、动教学模式。教师在项目组 中担任顾问的角色，对项目进行简要的指导。项目组长在合作探究中承担主要 协调和分工的任务，项目组成员有着不同的任务，灵活多样的分工确保项目组 内成员都做出贡献。由于学生积极参与到项目的设计与开发过程并获得了相应 的成果，有效地提高了学生的学习能力和兴趣，增强了他们的自信心与成就感。 ( 2013 年主持江苏省实验研究课题基于项目组中学理化实验教学中学生探究 策略研究)三、创新实验评价方式，乐于反思 学生以项目组的形式完成了实验设计和操作后，各个项目组将在课堂中展 示成果，接受教师和其他同学的评价。 项目组成员可以自由表达、 质疑、探究、 讨论问题，学生在项目组中展示、相

10、互评价等活动中学生学会倾听和分享，获 取新的知识并将自己所学知识应用于解决实际问题。项目组成员之间交流与协 作在进一步加强。各项目组的任务不完全相同，项目组间有竞争和合作。例如 在实验装置的改进上，学生能够摆脱传统思维的束缚，大胆的改进。如有的项 目组将矿泉水瓶扭曲，也有项目组将矿泉水瓶剪成三部分，中间打孔，实现固 液分离，控制反应的开始和结束等功能。在多元化评价活动中学生看到别的项 目组展示后说：“没有做不到，只有想不到” 、“成功需要不断的摸索” 。学生通 过评价认识自我，明确自己的优势和存在问题。激发竞争与合作意识，释放发 展潜能。教师在实验教学中进行提问、桌间巡视、指导学生完成项目等活动，在 此过程中观察、 记录和分析学生实验探究能力和创新能力， 组织学生在实验探究 中完成自我评价和同组学生相互评价。教师将科学探究能力与实验技能的评价、 科学探究学习的评价有机地与其它各主题的学习评价结合在一起， 在活动情境中 对学生的探究行为和过程进行全方位评价， 评价手段多元化， 注重评价的整体性 和综合性。( 2011 年主持淮安市“十二五”规划课题新课程背景下初中学生 化学实验探究能力评价研究已结题。 )实验创新教学通过改进实验内容激发学生的问题意识、培养创新思维 , 鼓励 学生敢为人先、标新立异。基于任务单的项目组形式给学生一个自由发展的空 间，力求做到尊重和