发布时间：2024-02-22 16:38:05
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的探究性实验的特点样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：实验改革 探究 创新
物理是一门以实验为基础的学科，如何突出实验特点、如何培养学生的创新能力，逐渐成为物理教师们所关注的话题。如何在新的形势下更好地有效利用现有的实验器材设备，开展探究性实验教学，培养学生的创新能力，更是物理教师经常议论的一个话题。现结合近几年的教学探索，谈几点体会。
（一）主动性
它是探究性实验的首要特征，它完全区别于传统的验证性实验。学生实验不仅需要学生对它感兴趣，还需要学生对它有责任心。如果在实验中能培养学生的实验兴趣，改变以往的被动状态，最终会形成学生的主动性。
（二）独立性
它是探究性实验的核心特征，它完全区别于验证性实验的依赖性。在探究性实验中，教师只是学生的引路人、指导者，所有的问题都需要学生自己解决。
（三）独特性
这是探究性实验的重要特征，它完全区别于验证性实验的等同性。探究性实验可以根据学生的个体差异、认知水平、兴趣差异等提出不同的问题，设计不同的实验，得出不同的结论。也就是说，学生是一个独立的整体，自己设计、自己研究、自己探索。
（四）体验性
它是探究性实验的突出特征。通过探究性实验，学生可以体会到实验中失败的沮丧和成功的喜悦，可以升华学生的情感态度和价值观。
（五）问题性
问题是科学之门的敲门砖，是开启物理学宝库的金钥匙。在探究性实验中，如果学生不会提出问题，就不会去深入思考，就不会提出合理的猜想和假设，就不会设计准确的实验。
二、当前实验教学的现状
（一）探究性实验观念淡漠
量化考核方式单一化是造成这一现象的根本原因，其主要原因是高考和中考的卷面分数是现在评价各类学校办学水平的唯一依据。所以卷面分数是各位教师追逐的唯一目标，从而忽视了学生的实验能力的培养。另外，学校领导考虑不到实验教学的纷繁复杂，总是觉得物理教师的工作量小，教着物理的同时还兼着其他工作，致使物理教师没有时间开展探究实验活动。再有，社会评价学校时只看升入重点高中的比例，学校评价教师的水平高低只看你所教学科的成绩，所以学校或教师都把大量的精力应用在课堂教学上，甚至于不惜牺牲自己的休息时间给学生进行补习，没有时间开展探究实验。
（二）教师本身的探究能力偏低
中学物理实验教师应当具备：观察素质、思维素质和操作素质，但是现在大多数物理教师只会按课本上给定的实验演示给学生看，就连仪器出现故障后怎么去排除，怎么去调试都不会，更不用说自制一些简单的教具了，哪里还有进行实验探究的合理思维。
（三）实验探究所需的硬件设施难以具备
现在的实验室仪器，大多是普及九年义务教育时国家补给的器材，有些已过时甚至老化，不能满足学生进行实验探究的需要。而探究性实验都是由学生自己主动独立完成的，目的自己确定、方案自己设计、器材自己选、实验自己操作，所以实验所需器材的数量和功能都要多。探究场地不足、探究时间不足都是学生不能进行探究性实验的原因。
三、改革实验教学，培养学生的探究能力的对策
（一）更新实验教学的观念，创造探究实验的大环境
实验教学观念的更新，首先要从教师自身做起，既然探究性实验具有主动性、独立性、独特性、体验性和问题性，教师就应当放开手脚，让学生自己去做，不要怕学生做不好，应当在教师的引导下，充分调动学生的探究热情，充分调动学生的主体作用，真正做到教师是“导师”学生是“研究生”。另外，应当向各级领导反映物理教学的实际，改革物理教学的考核评价方式，重新核定物理教师的工作量，加大对探究性实验的考核力度，避免物理教师因种种原因而无暇准备和引导探究性实验的进行。再有就是教师是否有自主探究的能力，如果教师本人都无法挑起实验探究的担子，那就不可能指导学生来搞探究实验。因而还应当设立物理教师的探究实验的能力培训机制，来提高物理教师的探究水平，使物理教师能胜任此项工作。
探究实验环境的创设也应当从多方面来考虑，首先，实验器材的供给，由于学生完全可以自己确定探究的课题，自己确定实验方案，自己组装实验器材，自己操作，这样一来，实验中所需的实验器材肯定就会存在数量大、品种多的现象，而普九中所设立的实验室所提供的实验器材就不能满足学生探究实验的需求，所以需要学校能在条件允许的情况下尽量满足探究实验的需求。另外，学校还应当在辅导材料、查阅资料、拓宽知识面等方面给予大力支持。还有就是实验的场所，探究实验往往需要长时间地调试研究，而实验器材又不能随时拆卸，而且学生在想到问题的解决方法时，随时都要进行实验，这样一来就需要有一个专门的场地留给探究成员，以供他们随时随地进行科学探究。最后，学校还应当对实验人员全方位的开放微机室，以保证实验人员能随时随地查找探究资料和信息。
（二）传授给学生开展探究式实验的方法
“授之以鱼，不如授之以渔。”教给学生科学知识，不如教给学生获取科学知识的方法，所以在教学中，应当把以往只注重知识传授的教学观念，更新为传授给学生实验探究的方法，培养学生的探究意识，从而也能激发学生的探究兴趣。
（三）制定一定的奖励机制
鼓励是学生上进和求知的原动力。合理的奖励机制将有助于培养学生的探究意识，激发学生的探究兴趣，哪怕是校会上的一句口头表扬，哪怕是一张价值几毛钱的奖状，都会大大地激励学生探究学习的兴趣。所以各级各类学校，都应当根据本学校的实际情况，制定一些相应的奖励政策，以此来激励学生更好的搞好科学探究实验，进行大胆的发明创造。
综上所述，物理实验教学的广大物理教师和基层教学管理人员，应当不断地研究，弄清实验教学的特点，结合本地的实验教学实际，不断地探索和总结，才能实现真正意义上的物理探究式实验教学，才能不断地提高学生的实验探究能力，才能实现真正意义上的课程改革，才能实现课程改革的最终目标，才能培养出适应现代化环境下的新时代创造者。
参考文献：
[1] 朱慕菊.走进新课程——与课程实施者对话.北京师范大学出版社，2002（9）.
[2] 中学物理教学参考.陕西师范大学.2004（7）.22～23.
[3] 中学物理教学参考.陕西师范大学.2000（1～2）.12～14，（4）9～10.
关键词：探究性实验;趣味性;实施方法
探究性实验，首先重视探究二字，其次在兴趣二字。在我们的众多实验方法中我最看重，也最喜欢的就是探究性实验，因为它在开发学生智力、培养学生动手能力、巩固所学知识以及科学方法论的建立方面都具有不可磨灭的作用。对于学生来说，亲自动手进行实验是个想想就让他们兴奋的事情。在多年的实验教学中，我不断总结开拓，对探究性实验有了深刻的认识，现就它的设计环节和实施办法略述一二。
一、化学探究性实验的设计环节
初中化学探究性实验的实施过程主要包括以下几个步骤：首先是发现问题，然后提出猜想和假设，之后设计实验方案并且进行实验，最后直到得出结论。
1.发现问题
教师应适当引导学生对某个现象或者物质进行分析，从中发掘出学生感兴趣的问题，进而引导提出问题，这既是探究的基础，又是探究的核心。在实验中，我们针对学生知识缺乏、思路不够开阔的特点，尽量设计一些浅显的问题，但设计的问题一定要具有一定的思考价值，不能太简单，也不能太难，一定要适合学生的学习发展水平。
例如：钢铁生锈这个现象在我们的日常生活中随处可见，那到底是什么地方的钢铁容易生锈，什么环境的生锈严重呢？到底铁生锈的条件是什么？对于这个问题，我们应该尽可能深入剖析，进而进行实验设计。
2.提出猜想
学生根据观察的实验现象，并且在已有化学知识基础上，对出现的现象原因大胆地进行想象和推测，发表自己的见解。对所提出的可能性答案，做出猜想与假设。在这一过程中教师不要制约学生，而是要引导学生大胆地进行猜测，进行想象。鼓励学生不要怕错，关键是敢不敢想，因为一切皆有可能。
3.设计实验方案
问题摆在面前，我们也猜想和假设出各种可能性，那么如何进行证明呢？这就要我们设计出具体的实验步骤，也就是实验方案。
4.实验
通过上述设计，进行分组实验，让学生实际动手进行操作，亲自感受实验的乐趣。动手实验其实才是学生的最爱，对于爱动手的学生来说亲自进行实验，那无疑在实验验证方面锦上添花。
5.分析结论
一切都已完成，那么你看到了什么？有什么新的发现？在这一过程中你的感受感觉是什么？对这一切我们都要最后进行总结，去验证我们之前的猜想，为假设彻底揭开神秘面纱。
前面所提及的几个环节只是我们常见的几个研究思路，而不是固定的规范或模板，我们完全可以在实际操作中进行缩减与扩展。
二、具体方法
1.教师示范，学生观察
这种方式类似于演示实验，但又不是纯粹的演示实验，我们可以设计让学生自由发挥，而教师负责操作的环节。因为有些实验可能操作起来比较繁琐，并且具有一定的危险性，对刚接触化学实验的初三学生来说，有一定的实施难度。所以教师要进行演示，要随时引导学生进行正确的观察。在教学过程中，教师可以引导学生得出大概的思考方向，让学生自由发挥，对自己的想法进行验证，这样就能更好地掌握所学知识，培养深度思维能力。
2.师生共同完成
对于某些不容易进行的操作可由教师亲自完成，可对一些简单的环节，就可以找一些具有代表性的学生来帮助大家完成。动手为实，这样才可以让大家心服口服。另外，学生也可以提出自己的不同实验方式，教师在原来的基础上借用学生方法来完成实验，双方搭配也更有说服力，更有趣味性。
3.独立自主实验
所有方式中应该说独立自主地让学生完成实验是最好的方式，他们在亲自动手实验的过程中，一方面可以巩固已经学过的基本知识，另一方面可以锻炼自己的动手能力。同时在实验中，因为学生亲自演示，他们能够更好地体会实验的每一个环节，不再是纸上谈兵，人云亦云。因为我们现在的课堂更多地还是灌输式教学，好多知识是强加给学生的，通过亲自动手实验才能够让学生真的感觉这一切不是虚幻，不是教师怎么说就怎么记，而这就是严谨的科学。
总之，在所有实验中，我认为探究性实验最美，不枯燥、不僵化，又不是那么高不可攀。探究性实验就像是人人皆可参与的大众广场舞，我们喜爱，而且我们会跳，跳了之后还对自身有莫大的好处。因此我们要在教学中不遗余力地落实探究性实验教学，不断开拓寻找更适合学生的方式方法，发挥探究性实验的重要作用。
参考文献：
[1]曹宝.化学探究实验的设计策略[J].学生之友，2009（1）.
关键词：验证性；探究性；实验；比较
中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2007)5(S)-0059-3
根据实验作用的不同，物理实验一般分为两类：一类是验证性实验，另一类是探究性实验。本文从不同角度分析阐明两类实验的区别，以有利于更好的进行探究性教学。
1 同一个实验的两种不同实验方法
探究性实验：是实验者在不知道实验结果的前提下，通过自己实验、进行探索、分析、研究得出结论，以发现新事物、新规律，从而形成科学概念的一种认知活动。
验证性实验：是实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容，培养实验操作能力、掌握实验原理为目的重复性实验活动。
下面通过对中学物理关于密度这部分知识的学生实验，加以比较分析。
实验一 验证性实验名称：用天平和量筒测定固体和液体的密度
实验目的：通过测量固体、液体的的密度，掌握测量物体密度的方法，加深密度概念的理解。
实验器材：天平、量筒、铜块、铁块、铝块、细线、水、盐水
实验原理：通过用天平测量物体的质量、量筒测量物体的体积，利用物体密度公式ρ=m／V计算出被测量物体的密度。
实验步骤：(1)用天平测量固体的质量m
(2)向量筒内倒入适量的水，把固体放入量筒内，观察记录量筒内两次水的体积；
(3)用天平称出烧杯内盐水的质量m1
(4)把烧杯内的盐水倒入适量热水在量筒内，用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m2；
(5)用量筒量出量筒内盐水的体积V
实验二 探究性实验名称：同种物质的质量和体积的关系
提出问题：同一种物质，体积越大，质量越大，如果体积增大到原来的两倍，质量也就会增大到原来的两倍吗?
猜想与假设：学生可针对“问题”进行讨论，作出猜想，可能是也可能不是。
设计实验：学生根据问题的猜想，自己设计实验、设计实验数据记录表格，用于记录测量铝块和盐水质量、体积的数据及所得的结果。
进行实验与收集证据：学生2~3人一组，(1)测一个铝块质量，测二个铝块的质量(2)测烧杯内水的质量、体积增大一倍时水的质量；教师巡视帮助学生分析，让学生明白需要记录哪些数据，促使学生把所测得数据填入其表格中。
分析与论证：根据测量数据进行数据处理，通过物体的质量与体积比值计算，数据坐标描点，与所猜想的问题对比、分析，进行小组讨论得出结论。
评估：学生自我评估、互评、教师评价。
交流与合作；学生间相互交流。
2 探究性实验与验证性实验的不同点比较
2．1 教学目标上的差异
①探究性实验的教学目标是：
探究、发现研究对象的未知属性、特征以及与其它因素的关系；
培养学生独立、合作探求、观察、操作能力和科学思维能力。
②验证性实验的教学目标是：
验证、检验研究对象的己知属性、特征以及与其它因素的关系；
巩固习得的物理知识，培养学生的观察和操作能力、以及科学思维能力。
③在教学目标上探究实验的优点：以培养学生的自主、合作创新能力的科学素养。
2．2 实验过程上的差别
如下表从实验的过程上进行比较
探究性实验过程是从提出问题开始，内容上具有不确定性，实验过程是自我设计的，重在过程体验。
验证性实验是从验证结论开始，内容是确定的，实验过程要严格执行。
探究性实验的优点：可以因陋就简的开展实验，实验过程体现出开放性。
2．3 学生认知思维方式上的差异
①探究性实验是从实践到理论；以探究过程来发现知识和规律，学生的认知方式由实验到理论，再以理论指导实验，丰富了理论的内容。
在探究性活动过程中，实验的设计是从问题入手，进行设计实验，得出结论，学生的思维更多地体现出从具体到抽象的过程。
②验证性实验验是理论到实践；学生认知方式属于先在课上学习概念规律，以实验验证知识、规律，再由理论指导实践，巩固所学理论的。在这种实验过程中，并不能产生很多的新知识，只注重习得知识的巩固和提高，锻炼实验技能。
在验证性实验中，实验的设计是从验证已有的的结论入手，进行设计实验，学生的思维更多的体现出从抽象到具体的过程。
③探究性实验的思维优点：符合学生以形象思维为主的特点，注重学生创新思维能力的培养。
2．4 学习方式上不同
①探究性实验 i．信息来源广泛；问题可以来源于生活、书本、教师、自然界、internet等。ii．个性化与合作性：强调学生自主探究、发现、设计，而且小组内的相互配合、互补，学生共同讨论、归纳，得出结论；学生可以各抒己见，实验条条框框设定较少。．探究性实验是表现出很高的学习兴趣；实验前根本不知道结果，实验结论有多种，实验是自己设计的，学生对未知事物结果产生好奇。
所以，探究性实验表现在学习方式上的是自主学习、合作学习、探究学习。
②验证性实验 i. 信息来源则具有单向性，习得知识来源于书本和教师，根据固定的实验程序进行操作；ii.学生可以独立完成实验全过程。iii.验证性实验兴趣较弱；由于实验设计是老师给出、课本已有的，实验验证的结果已知，且实验结论固定具有统一性、唯一性。学生对实验内容、结果的好奇减弱。
验证性实验表现在学习方式上验证实验的结果，巩固所学概念、规律，被动接受式的学习，学习形式单一。
③探究实验在学生学习方式上的优点：学生更多的是一种对实验的成功体验，学习方式多样，兴趣浓厚。
2．5 教学方式上的不同
①探究性实验：教师以合作者和协助者的身份平等地参与到学生实验中去，共同体验学生的烦恼和喜悦。
②验证性实验：教师的教学以讲授、示范操作为主，讲解实验目的、器材、原理、操作步骤、实验注意事项，事无俱细，实验操作步骤严格、不容置疑，是一种模式化的教学方式。
③在教学方式上探究性实验的优点在：是一种民主、开放的教学方式。
综上所述，通过两种实验方式的五种维度比较发现：验证性实验以其固有方式在培养实验技能、巩固知识上虽有其优点，但限制了学生的发散思维空间，学生在阐明自己的观点上是其很大的不足。探究实验以自我学习、小组讨论形式，对培养学生语言表达能力、分析问题和解决问题的思维能力上是十分有意义的，这也对教师提出了更高的要求。
在新课程实施的今天，以创新发现、问题解决为目标的探究性学习方式，更加有利于培养创新型高素质的人才。
参考文献：
［1］教育部全日制义务教育物理课程标准（实验稿）［M］．北京：北京师范大学出版社 2001.7
［2］阎金铎主编陶洪著．物理实验论［M］．广西： 广西教育出版社1996．12
［3］廖伯琴主编．物理探究式教学设计与案例分析［M］．北京：高等教育出版社，2003.8
［4］赵保钢. 为什么要重视科学探究［N］.中国教育报2005.09.30
关键词 生物实验 探究性教学 功效
中图分类号：G633.91 文献标识码：A
The Effect of Inquiry Teaching in Middle School Biology Experiments
YANG Wenying
(Zhanjiang No. 4 Middle School, Zhanjiang, Guangdong 524038)
Abstract China's current high school biology experiment is experimental, it is difficult to develop students' independent thinking, this must be taken to explore the use of teaching methods, the experimental activities to enable students to explore in terms of transformation, in order to achieve biological thinking ability of students the purpose. Inquiry teaching method is a financial transfer of knowledge, skills, training and research, creative thinking ability in one of the teaching methods, with the inquiry, openness, autonomy features. Through this approach allows students from "passive experimental" change active inquiry, stimulate the enthusiasm of students to do biological experiments to improve the thinking ability of students to develop their innovative spirit.
Key words biology experiments; inquiry teaching; effect
1 目前我国生物实验的特点及缺陷
目前，由于受实验设施、场地、授课时间等多种因素的制约，生物实验课一般是在教师讲课之后进行，实验基本上属于验证性实验。我国生物实验的设计规范而统一，实验形式基本不变：一般表现为，教师首先详细地向学生解释实验的目标、原理、要求、方法、设备以及注意事项等；然后，学生进行实验操作，在操作过程中，教师发现学生有什么不当的操作，及时作出纠正，引导学生向正确的结论方向进行；最后，全体学生得出事先知道的、一致的结论。
目前国内这种生物实验属于试验性活动，这种实验具有严密的逻辑性，有利于学生掌握实验步骤、巩固所学知识，也便于教师管理等特点。但不利于学生自主探究能力的形成。
为了进一步认识这种实验模式的缺陷，我们可以参照一下美国生物实验的做法。在美国，实验经常是在教师讲课之前进行的，生物教师在实验中主要采用归纳推理的方法，主要起的是引导的作用，他们引导学生从实验操作开始，逐步发现问题，解决问题。首先，教师引导学生理解实验手册上的问题；然后，学生进行独立实验。在这一过程中，学生积极地思考、阅读、设计、观察、记录、讨论；最后，得出结论。显然，通过这种教学，学生能深入了解科学研究过程，从而逐步掌握科学方法并形成科学精神。例如：在“酸雨对种子萌发效应的影响”的实验中，教师要求每个学生用一定的pH值水溶液和雨水培养种子，通过几天的观察、测量、记录，每个学生写出报告；然后，通过对问题的讨论，得出种子萌发的最适宜pH值，从而得出雨的酸度增加会影响种子正常萌发的结论，并进一步启发学生思考酸雨的成因。实验过程中，教师并没有直接告诉学生pH值会影响种子正常萌发这一事实，而是让学生自主探究，根据实验现象推理得出结论。可见，美国学生的实验是探索性活动。
2 探究性教学及其特点
教育部2001年颁布的全日制义务教育《生物课程标准(实验稿)》明确指出：“生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。”2003年中华人民共和国教育部制订的《高中生物课程标准(实验)》就强调了要开展探究性学习。探究性学习作为一种学习方式，是指教师或者其他成人不把结论告诉学生，而是学生自己在教师指导下自主地发现问题、探究问题、获得结论的过程。①这种探究性学习要求教师在教学过程中进行探究性教学，因为教师在教学活动中居于主导地位，只有教师实行探究性教学活动，学生才能进行探究性学习。这种探究性教学活动具有以下特征：
其一，探究性。传统的教学方式强调的是“学生应该知道什么”；探究性教学更多的是强调“学生应该知道为什么”。因此，探究性教学要求学生主动探索、辨析、思考、历练。通过主动参与、探索，从而获取正确的知识和熟练的技能，建构自己的知识体系，形成科学的情感、态度和价值观。
其二，开放性。探究性教学能为学生提供一个真正自由广阔的学习环境。在这一教学理念支配下，教育者能将有限的教学时间和教材内容转化为无限的学习时间和学习内容，形成一种开放式的、融入自然和社会的教学模式。在这样的教学情景中，学生有更多的时间和机会接触现实的自然、社会生活，从而为学生质疑解惑提供和创造了活生生的条件。
其三，自主性。在探究性教学理念的指导下，学生的学习是一种自主学习活动。学生主动参与教学过程，大胆提出问题，作出假设，并在教师的指导下制定切实可行的实施方案去进行尝试、探索，观察生命现象、探索生命本质，从而获得生物学知识；在学习过程中学生运用已有的知识和经验进行充分的交流，进行合理的解释、质疑和整合，进而进行知识的拓展和创新，不断充实自己的知识结构。
3 探究性性教学在生物实验中的具体功效
3.1 可以使学生由“被动实验”变主动探究
目前的生物实验往往是在学完相关内容后，为了巩固教学内容而安排学生在去做实验。相关步骤、程序教师都已安排好，相关的结论，学生即使不去做实验也已经知道。所以，在这种模式下，学生没有试错的机会。因而，这种实验是一种“被动实验”。而在探究性教学理念的指导下，在实验之前，教师只是提供实验的条件，只是进行大体的引导，如何做？采取什么样的步骤、程序？都是由学生自已来完成。在这一过程中，学生可以根据自己的理解，采取各种方式、方法，大胆地进行各种尝试，自己解决或在教师的启发下解决实验中遇到的困难和问题。因而，实验的过程是一种主动探究自然界、生物界无穷奥秘的过程。
3.2 可以激发学生做生物实验的热情
探究性教学的一个最大的特点是探究性，在实验教学中这种探究性主要源于实验过程的未知性。这种未知性包括实验过程中遇到未知的干扰因素、事先未设计好的解决办法和未知的结论，等等。正是由于这种未知性，才增加了实验的吸引力和魅力。中学生正处于极具好奇心，求知欲旺盛的年龄阶段，这种未知性刚好可以满足它们的好奇性和求知欲。所以，在这种欲望的驱使下，学生通过做实验以探究其中奥秘的积极性和热情会高涨。
3.3 可以提高学生的思维能力，培养其创新精神
也正是由于在探究性教学理念支配下生物实验过程中的未知性，从而增加了实验的难度。学生在实验的过程中，对出现的问题和困难未必都能加以解决；同时，全班同学未必都能得到正确的结论，其实这正是自然科学之本然，因为，自然科学的发展本身就是一个曲折的过程。通过这一实验过程，使学生真正懂得自然科学的本质，深刻理解自然探索的艰难性和曲折性，从而不断培养科学的思维能力和创新精神。
当然，探究性教学理念下的生物实验活动主要是培养学生的科学素养，其相对应的教育是素质教育。在急功近利的应试教育背景下，这一教学理念是很难真正贯彻实行的。因为这一教学理念支配下的实验必须有充足的实验设备，同时还必须保证充足的实验时间，其实验目的不在于得出一正确的结论，而是为了理解这一正确结论得出的过程，使学生充分认识到自然科学的本质，培养一种科学的精神。
关键词: 化学探究性实验教学 特点 模式 案例
长期以来,我国学生学习的主要模式是“讲解―接受”模式,在课堂上教师讲解知识点,学生被动地接受。这种教学模式很大程度上限制了学生创造性思维的发展,剥夺了学生自己探索、发现问题并提出不同见解的机会。然而,当前基础教育课程改革的一个重要目标,就是要改变我国目前科学教育中普遍存在的学生被动接受的学习方式,倡导学生主动参与、体验的探究性学习。化学实验教学能够激发学生的创新欲望和兴趣,发挥学生的积极性和主动性,加深和理解、巩固化学基础知识,促进学生学习方式的转变,为学生的终身学习和未来发展打下坚实的基础。化学探究性实验更是体现探究性学习精髓的一种有效途径。因此,探究性实验是进行化学探究式学习的主要方式,其地位和作用是其他任何形式和方法无法替代的。
1.化学探究性实验的基本特点
(1)探究性。
探究是人类认识世界的一种最基本的方式,人类正是在对未知事物的不断求索中获得不断的进步和发展,学生的认识尽管与人类的认识过程在认识对象、认识条件和认识方法上有差别,但我们可让学生通过“提出问题―猜想与假设―设计实验―分析现象―得出结论”的探究过程中,了解科学研究的一般过程,掌握基本的科学方法。
(2)自主性。
探究性实验是以学生的直接经验为基础而实施的,在选择和探求问题的过程中,学生可以依据自己的兴趣、爱好、特长等去参与活动,在此过程中,他们始终处于紧张、积极、活跃、兴奋的状态。
(3)过程性。
与验证性实验重视获取知识的目标不同,探究性实验是注重过程性。它注重实验过程中学生的思维方式、个人体验及对信息的处理和整合,注重培养学生的学习能力和研究能力。
(4)学会学习。
学会学习是现代学习的一种新观念。探究性实验的显著特点之一,就是要求学生逐步进入“会学”的境界,它使学生通过设计、动手、观察、总结、交流而体会学习的价值,使之思维领域不断扩大,开发出创新的潜力。
2.化学探究性实验教学的基本模式
探究性实验按学生的主体活动程度可分为引导探究和开放探究两种模式。它的一般过程是:提出问题猜想与假设设计实验方案探究实验,收集证据解释与结论表达与交流。
(1)提出问题。
从日常现象或学习中,经过老师或同学的启发,或独立地发现一些有探究价值的化学实验问题,并且能够清楚地表达出来。所涉及的科学方法一般有观察、阅读、调查、表达等。
(2)猜想与假设。
搜索原有知识经验,形成对实验问题情境及其内部关系的初步理解,建立起关于问题的猜想和假设,这是一个动脑筋的过程,猜想必须符合逻辑,同时又能有所创新和突破,而且要有对猜想和假设作初步论证的意识。所运用的科学方法有预测、推理,形成假设。
(3)设计实验方案。
能针对探究的实验目的和条件,提出实验活动方案,设计具体的探究实验活动的步骤,考虑特定的实验条件对实验的影响,所涉及的科学方法是变量控制。
(4)探究实验,收集证据。
积极参与、完成化学实验操作,通过观察、实验、调查、查阅资料等收集资料证据,同时在实验过程中注意观察和思考的结合,不断发现新问题和解决新问题。涉及的科学方法有实验、观察、测量、记录、数据处理。
(5)解释与结论。
将收集的事实与证据和所学知识建立联系,从信息材料和事实出发,按照一定的理论逻辑方法来推理变量之间的关系,经过加工与整理,对假设做出判断,得到结论。涉及分类、科学抽象、模型化、图表化的科学方法。
(6)表达与交流。
用口头、书面、模型等形式明确表达探究实验的过程、活动与结果,发表自己的观点,倾听他人的意见,吸收他人对探究过程的有益提示,分析他人对探究结论的有益质询,认识到表达与交流对探究活动的重大意义。
3.化学探究性实验教学案例
在化学教学中的实验探究环节,教师需要精心设计问题,激发起学生对所解决问题的探究欲望,产生探究的动机,同时引导学生明确实验探究的目的,避免活动的盲目性。
现以“浓度、温度对化学平衡移动的影响”一节课为例,我在教学引入环节利用以下演示实验,设计一个局部的探究性问题,有较好的收效。教学程序如下:
向盛有5ml 0.01mol・L-1的FeCl溶液的试管中滴入几滴0.03 mol・L-1的KSCN溶液。请学生说出在Fe3-+3SCN-?葑Fe(SCN)中,当达到化学平衡时,有些什么特点?(根据实验现象,你想到了什么?得出了什么结论?这样可以激发起学生的已有认识,即对可逆反应和化学平衡知识的回忆)。
(1)提出问题:当向上述平衡混合物中,加入饱和FeCl溶液时,可能会出现什么现象?
(2)假设与猜想:(可以追问,作出这样的假设的依据是什么?学生会有怎样的回答呢?学生能否想到加入饱和FeCl溶液后,Fe3-浓度增大了,利用所学知识,可知正反应速率增大了,此时,正反应速率与逆反应速率不再相等,反应已不再处于平衡状态。如果学生不能达到上述水平,教师应该提供适度的知识支持)。
(3)实验验证:演示向上述试管中再次加入几滴饱和FeCl溶液,观察现象是否和猜想的一致。
(4)解释与结论:浓度的变化可能引起正逆反应速率不再相等,最终建立新的化学平衡。然后,我和学生一起梳理认识,明确浓度改变,平衡移动规律。
(5)新的问题:还有哪些因素可能引起化学平衡的移动?(学生如果能够主动提出这些问题当然好,教师可以顺势组织下面的教学活动;如果不能提出问题,教师可以启发学生思考影响化学反应速率的因素有哪些,或以探究预备中的知识提供支持)。让学生自己设计并完成探究实验,在此基础上,我带领学生研究温度改变,平衡的移动规律,得出相关的结论,并且明确研究的大体思路和实验证据。最后,让学生自己研究压强改变,平衡如何移动?让学生提出假设,说明假设的依据,并且让学生设计实验方案,寻找实验的证据。
4.实施化学探究性实验教学应注意以下问题
(1)确定好探究问题。
提出新的问题、新的可能性,从新的解度去看旧的问题,需要有创造性的想象力。化学实验探究问题是实验探究的目标,规定了探究的方向和内容,是进行实验探究的首要步骤。确定探究问题应遵循以下原则: ①问题的设计宜小不宜大; ②问题的应答域要明确具体; ③问题的解决要有可行性 ;④问题的表述要互相匹配。
(2)精心设计探究性实验。
探究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,独立地或在教师的启发指导下,灵活并创造性地对所提出的问题制定解决方案。
(3)注意探究性实验的条件。
实施探究性实验,有利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。探究性实验要考虑三个条件:①内容难易适中;②学生对进行探究性实验已有准备;③教师有充裕时间组织学生实施探究性实验。
(4)指导学生探究方法。
为了顺利实施探究教学形式,教师应对学生进行一些科学探究方法的指导,如在课堂教学中,多采用启发探究的教学模式,培养学生探究兴趣,组织化学兴趣小组,模拟科学家进行实验探究的情境,对学生进行科学探究方法的训练,等等,使学生在实验过程中避免失误,提高学习效率。
在化学教学过程中,教师实施探究性实验教学,可为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识的途径,并将所学到的知识加以综合运用,培养学生积极的学习态度,使学生的聪明才智得到充分的发挥。在探究性实验过程中,学生能围绕需要解决的实验问题,自主地发现问题和提出问题,并亲自设计解决问题的实验方案,自主得出实验结论,保持和增加对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲,增强学习化学的兴趣。
参考文献:
[1]靳玉乐.探究教学的学习与辅导[M].北京:中国人事出版社,2004.
[2]熊言林.探索性化学实验的设计原则、内容及其教学模式[J].化学教育,2002,(4).
[3]刘霖.设疑式教学与问题意识的培养[J].化学教学,2003,(7).
1.1高中化学实验教学应当遵循新课标的要求
《高中化学新课程标准》指出：高中化学实验教学应当以学生的全面发展为宗旨，在教学过程中要注重化学实验的趣味性、安全性和无污染性。注重化学实验教学的趣味性能够有效激发学生学习化学的兴趣，使学生能够积极主动地参与到化学实验教学过程中，从而不断进行探索和发现；重视化学实验教学的安全性体现了以学生为本的思想，使学生在实验教学中不仅获得知识、开发自己的思维，还能保障自身的安全；重视化学实验的无污染性突出了对学生环保意识的培养。有些化学试剂是存在一定的污染性的，如果做完实验之后将实验器具等乱丢弃就会造成环境污染，也可能会对自身造成一定的危害。总之，化学实验教学注重学生的全面发展，是符合时代和社会的要求的。
1.2高中化学实验教学应当凸显探究性的特点
探究性的教学方式是鼓励学生自主获取知识与技能，调动学习积极性和主动性，以及塑造良好的创新意识与科学价值观的重要方式。在我国的传统高中化学实验教学中，教师是整个实验的操作者，学生只是围观教师的整个操作过程，对整个实验的过程和其中出现的实验现象很少进行思考和分析，而在自己动手操作时也只是简单模仿，目的是获得与教师一样的实验结果。这种单纯模仿和重复的过程实际上限制了学生的个性思维和思维能力的发展，因此，在化学实验教学中教师应当着重凸显探究性特点，从而激发学生的学习兴趣和探究精神，使学生的全面发展成为可能。
1.3高中化学实验教学应当强化应用性
化学是一门实践性和应用性很强的学科，与人类社会的生产和生活有紧密联系。但是在传统的化学教学中，化学实验仅仅是被当做巩固“双基”的手段和工具，其应用性基本上是被忽视的，这就导致学生认为化学实验仅仅是在化学实验室里进行定理验证和假设的，造成学生对化学学习兴趣的缺失。因此，《普通高中化学课程标准》提出：“要注重强化化学实验的应用性，将化学实验与学生的日常生产、生活实际紧密联系起来，让学生从身边熟悉的事物入手，产生对化学实验的浓厚兴趣，并积极参加化学实验，从中获益提高。”
2.高中化学实验案例设计
一、高中物理实验教学的重要性
第一，高中的绝大部分物理规律都是实验规律，它们都是在观察和实验的基础上，通过分析和归纳得出的。实验教学的效果直接影响学生对物理规律的理解和应用。第二，从考点上看，11年江苏高考考试说明来看，考点110个，其中实验考点10个。必考实验7个，都是二级要求。所以实验教学无论从内容上看，还是从难度上看，都占了相当大的比例。第三，从高考试卷上看，实验历来都是单独一项来考，分数大约20分左右，占到了总分的六分之一。综上所述，实验教学在高中物理教学是非常重要的。
二、高中物理实验的教学的现状
实验教学在高中物理教学是非常重要的，但是现在的情况是怎么样的呢？一方面教师在实验教学上过分强调实验的格式化、有序化，实验结果的唯一化（过分认可实验结果的标准结果）。要求学生是“照方抓药”“按图索骥”被动地做实验。学生在学习实验时，只是把大量的时间和精力放在实验目的、原理、步骤、注意事项、数据处理等内容上，一遍遍重复，死记硬背。学生的实验思维、实验方法、探索精神得不到预期培养，从而思维显得单一狭窄，对实际问题的解决缺乏灵活性和独创性。另一方面，自从09江苏高考以后在实验中明确增加了要求，提出学生能在实验中，发现问题、提出问题，对解决问题的方式和问题的答案提出假设；能制订解决方案，对实验结果进行预测；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去解决问题，包括简单的设计性实验要求。这使得考试考查能力和教学中只注重知识的矛盾在物理实验教学中显得日益突出，所以实验教学方法一定要改善。
三、高中物理实验的种类和教学方法
不同的物理实验有着不同的特点，在教学中应加以区别。为了实验教学更有目的，我把高中物理实验大体分为三类。
一是探究性实验，所谓探究性实验，就是根据物理规律的特点，学生在教师的指导下，自行设计实验，分析实验现象和结论，总结物理规律。因此，教师在教学中不但要使学生将总结的规律理解和掌握，还要对实验的设计方法加以重点研究，尤其是实验的原理和数据的分析尤其重要。对于实验的原理多问几个为什么，对于实验的数据多问几个如果怎么样。例如江苏高考考点12——探究加速度与物理质量和物理受力的实验就是一个典型的探究性实验。教师在教学中对实验原理要多问几个为什么。例如，为什么要平衡摩擦力？在什么时候平衡摩擦？整个实验平衡几次摩擦？为什么在探究加速度和物体的质量时，要做出加速度和质量的倒数函数图像？等等。而对于实验数据的分析，要多假设几种情况，例如如果图线不是正比例函数的情况，如果不用打点计时器的情况计算物体的加速度（可利用从静止开始的匀加速直线运动，加速度与位移成正比的规律）实验该怎样处理，等等。这样的题目很多：例如09年江苏高考的11题的第三问就考查了图线不过原点的情况，而09年无锡一检就考查了不用打点计时器的情况怎样设计实验。通过开展探究性实验，学生不仅对物理规律记得牢，而且能充分调动学习积极性，提高学习兴趣。
因此在教学条件允许下，教师应大量采用探究性实验，还原物理研究的真实方法和步骤。
二是验证性实验，所谓验证性实验，就是证明物理规律的实验。在验证性实验教学时，教师应该给出物理规律，提出问题，让学生自己动手完成实验，处理实验数据，分析实验现象，验证物理规律，从而使学生进一步理解和掌握物理规律。所以这类实验教学的目的是让学生理解和掌握物理规律，因此在教学中就应该在物理规律理解和应用上下工夫。例如江苏高考考点17——验证机械能守恒定律就是一个验证性实验。课本上采用的是落体法验证机械能守恒的实验，但这个实验的教学重点应该是学生对机械能守恒定律理解和应用，教师在教学中应该加深学生对这个定律的理解和应用，所以要从课本出发，但不能局限与课本，而只讲落体法。教学设计时应该围绕机械能守恒定律这一中心展开教学，多设计几种机械能守恒时的物理情景来验证机械能守恒。例如利用光电门来验证，利用平抛来验证，等等。例如08年江苏高考的11题就是考查了利用物体沿光滑曲面下滑这个物理情景来验证机械能守恒的案例。验证性实验的最大特点就是学生容易上手，因为学生在实验之前已经知道了物理规律，有的放矢，学生学习比较主动，同时加深对物理规律的理解，建议教师在分析物理规律时，多设计一些验证性实验。
一、提高探究性实验教学有效性的策略
1.恰当选择探究性实验的内容和方法，提高探究性实验教学有效性
笔者认为，一节课探究的内容不能过多，探究难度不宜过大，也不宜过于简单。太难无法在课时计划内完成，不仅浪费时间还会挫伤学生探究的积极性，而过于简单则起不到训练学生创新思维和实践能力的作用。那么如何恰当地选择探究性实验的内容和方法呢？这就需要老师课前应精心做好充分准备，备课时不仅要充分了解学生、吃透教材，对于本节课的重点、难点及热点，更要了然于心；探究内容的选择应当突出教学的重点、难点及热点，切实有必要实验探究时才用，不必要时果断舍弃，避免为了探究而探究，造成人力、财力的浪费；探究方法的选择也要有侧重，不要企图一节课将探究的每个环节都做得尽善尽美。但不论侧重哪个环节，交流与讨论都是必不可少的。比如“乙醇性质”的教学，探究性实验内容应侧重乙醇的催化氧化及乙醇与金属钠反应的实质进行探究，探究环节应侧重猜想与假设，以及实验方案的设计、评价和实施。关于乙醇的溶解性与被强氧化剂的氧化不宜作为探究性实验的教学内容，将其作为验证性实验在课堂上演示更适宜。这样，恰当地选择探究性实验的内容和方法，既能保证学生探究进行得比较充分，又能顺利完成课时计划，因而它是提高探究性实验教学有效性的保证。
2.加强探究性实验指导，提高探究性实验教学有效性
在进行探究性实验时，常常出现看热闹的学生多，真正动手参与的学生少，以致课堂效率低下。这就要求教师在学生探究前指导小组的每个成员要分工明确，比如有负责操作的，有负责观察的，有负责记录的，还有负责整理的等。在实验探究的过程中老师要不停地巡视，及时指点学生遇到的一些疑问，并监督“开小差”的学生参与到探究中去。另外，在猜想与假设、设计实验方案阶段，当学生遇到困难向老师求助时，老师可以给予必要的提示或引导，但不宜对学生进行过多的干预，以免错失锻炼学生发散思维的良机。教师还应注意尽可能地给学生“独创”的机会，充分激发学生的探究欲望，并力争为学生创设和谐的氛围，提供充足的时间保证。这是提高探究性实验教学有效性的关键。
3.合理组建探究小组，提高探究性实验教学有效性
探究性实验教学作为常规的教学方法，通常也是在教室大班上课，五六十人一起探究，人多空间小，因此合理组建探究小组非常必要，能起到事半功倍之效，可以说这是提高探究性实验教学有效性的推动力。笔者的做法是：打破常规的编组模式，将课桌面对面纵向摆放，每6～8人编为一个探究小组。每个组的组员兼顾化学学习能力的优、中、差进行优化组合，并选出既善于思考钻研、成绩优异，又善于组织沟通、乐于奉献的组员为化学学科长。无论是分工与合作或是交流与讨论等重要环节，学科长均扮领导者的角色。在整个探究的过程中，小组的每个成员能否积极主动地参与，探究能否顺利、有效地进行，学科长起着至关重要的作用。
二、提高演示实验教学有效性的策略
演示实验就是教师在课堂上进行的实验。演示实验的基本方式是教师在讲台上演示实验过程，因此演示实验能为学生提供“生动的直观”，不仅对学生起到言传身教、潜移默化的作用，而且其实验效果往往是一节课能否提高课堂效率的关键。作为一线的高中化学老师，演示实验是笔者在教学中经常使用的教学方法，根据自己多年的教学实践与研究，现总结出如下的几点提高演示实验教学有效性的策略：
1.确保演示实验的成功，提高演示实验教学有效性
在演示实验教学中，教师的实验能力高低直接决定着演示实验教学的效率，这就要求教师必须保证演示实验的成功。那么如何确保演示实验的成功呢？这就需要教师在演示之前，首先认真备“实验”：明确该实验所要达到的目的要求，并围绕目的要求处理好实验和讲课的关系；精心设计好演示的程序，合理地选择好实验材料、实验装置、实验方法。其次认真做“实验”：在课前应亲自做一做实验，必要时可反复多次做。不仅要保证自己的实验操作规范、熟练、实验现象明显，而且要明了实验过程中可能发生的问题和实验成败的关键。毋庸置疑，确保演示实验的成功，这既是对教师实验能力的基本要求，也是提高演示实验教学有效性的前提。
2.重视对各种实验现象的观察与分析，提高演示实验教学有效性
在观察实验现象的过程中，教师应重视实验过程中对各种现象的观察与分析，引导学生既要抓住观察的重点，又要全面，更要实事求是。启发学生分析各种现象产生的原因及如何得到结论，使学生逐渐认识到：做实验时，观察与思考应该结合起来，探究现象产生的原因更重要。这样，不仅可以提高学生的注意力，在加深知识印象，提高课堂效率的同时，培养学生的观察分析能力，而且可以有效地改变学生对观察到的现象不做深入分析的状况，进而激发他们积极主动探究实验的兴趣。鉴于此，笔者认为：教师在演示实验的过程中，重视对各种实验现象的观察与分析是提高演示实验教学有效性的基石。
三、提高学生实验课教学有效性的策略
学生实验是学生在教师指导下，利用一定的仪器、试剂等用品亲自动手操作的实验。学生实验普遍为验证性实验，这类实验如何操作，老师在课堂多数已经规范地演示过，现象也详细解释过，做不做实验结果都已知道，并且实验用品都已准备好，学生做实验就好像是医生“照方抓药”一样，因此兴致不高，做实验往往只停留在表面，仅对形形的实验现象感兴趣，难以引起深入探究的热情。长此以往，必将逐渐削弱了学生做实验的积极性和主动性，同时学生实验课培养学生创新意识和实践能力的教学功能也无从发挥。在高中，学生实验课的“低效”是有目共睹的事实，为此笔者在教学中进行不断地创新尝试与反思，现将一些有效地教学策略总结如下：
1.预习并规划学生实验内容，提高学生实验课教学有效性
在每次学生实验课前教师应提前布置学生预习，留有一定的时间让学生做好准备。预习并不是简单的浏览，而是让学生根据实验目的进行独立“设计”，规划出实验预习报告。通过这种方式，让学生对实验内容有充分的了解，进而使学生在进入实验室时知道自己该做什么、怎么做、可能存在什么问题、怎样得到帮助。这样，学生实验课就是有备而战，为提高学生实验课教学有效性打下基础。
2.丰富学生实验课内容，提高学生实验课教学有效性
通过实验预习报告的书写，学生有了充足的准备，拓宽了课堂的有效时间，再加上学生实验课的实验现象、操作、分析、结论等学生在课堂上都已明白，学生完成起来很轻松，但确实难以调动学生积极、认真做实验的热情。为此，笔者结合每章的教学实际，适当增加一些趣味性、探索性小实验，来满足学生求异求新的心理特点，让课堂时间既得以充分利用，又调动起他们做实验的热情，而且不增加学生的额外负担。笔者通常从以下方面确定小实验的内容：
（1）教材中的“实践活动”。据调查，这些“实践活动”学生的兴趣很高，乐于做。对于简单易行，原料易得的“实践活动”，学生能自觉完成，而对于药品难找或价格昂贵的“实践活动”，学生做的可能性很小。笔者就有选择地将这些“实践活动”移到学生实验课上由老师提供部分药品或适当改进后做。
（2）结合所学内容，找一些源于教材，又高于教材的知识性或趣味性实验。例如：用实验验证氯水的成分；含碘盐中碘的测定；利用氯化铁遇硫氰化钾、苯酚显色的性质喷雾作画；指纹鉴定等。
（3）与生活密切相关的探索性小实验。例如：热水袋、冰袋原理的探讨；免费清洗金银首饰的奥秘；对市场所卖冷冻产品是否含有福尔马林的检测等。
实践证明：学生非常喜欢这些小实验，这样做不仅不影响教材实验完成的质量，而且大大提高了课堂效率，使学生们在实验中体验探索化学的乐趣，从而积极主动地参与到实验中来。因此，丰富学生实验课的内容是提高实验课教学有效性的根本。
3.开展多样化评价方式，提高学生实验课教学有效性
化学实验的评价方式常用书面形式，如实验报告。这种评价方式有较大的局限性，诸如实验态度、意识、能力、方法等方面的评价很难体现出来。因此，完善实验课的评价方式势必极大地促进学生实验课教学有效性的提高。笔者进行了以下几种卓有成效的尝试：
（1）实验表现评价方式：老师记录学生在实验过程中得表现，并给予评价。
（2）自我评价方式：学生对自己进行评价，促使其总结、反思。
（3）组间互评的方式：小组间进行相互评价，互相取长补短。
如何科学有效地评价学生仍是教学评价方式改革的重要方面，因为它直接影响着学生的学习态度。实践证明：运用多种评价方式有助于老师更有效地督促学生积极主动地、认真地参与学习过程，也有助于教师全面评价学生的学习效果。据此，笔者认为：采用多样化评价方式可提高学生实验课教学有效性。
总之，实验是化学教学的重要环节。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情景，是学生获取知识、发展能力的重要途径，具有强大的教学功能。如何提高化学实验教学的有效性问题，仍是摆在我们广大高中化学教师面前的一个课题，亟需我们去研究，去实践。
【参考文献】
[1] 陶秀梅. 新课程理念下高中化学实验教学功能的再认识[J]. 化学教育，2009（10）.
[2] 刘宏霞、李文章. 初中化学探究性实验教学的策略[J]. 化学教育，2009（10）.
