初中化学实验互动式教学模式的研究

摘要：化学是一门以实验为基础的学科，如何在实验教学中培养学生的综合能力，许多教师感到束手无策。本文对九年级化学的实验教学进行了较为系统的探索和研究，探讨了“实验探究互动型”的教学模式。该模式对激发学生的化学学习兴趣，培养学生的综合实验能力，提高学生课堂学习效率等均有很好的效果，为实施素质教育寻找到了一种新的教学思路和方法。

关键词：实验探究；互动教学

一、课题的提出背景

目前，新的一轮基础教育课程改革已经启动。《基础教育课程改革纲要（试行）》指出，在新的一轮基础教育课程改革中，要改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使学生获得基础知识和基本技能的过程，同时成为学会学习和形成正确价值观的过程；改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力，获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。这就对传统的教学模式和方法提出了新的挑战。

二、课题研究的设计理念

1.“科学探究型”的教学模式是理查德苏赫曼（RichardSuchman）通过观察、分析科学家的创造性探索活动概括而成的。它的目的是使学生了解如何对一种陌生的事物进行科学探究，找出它的原因，教会学生掌握科学家在研究中所用的技能和术语，加深认识，教会学生从事科学与研究的方法。

2.“互动型”教学模式是依据当代美国著名心理学家班图拉的“交互决定理论”，将“传授式”教学与“活动式”教学进行有效结合的教学模式。

3.化学实验是培养学生的实践能力和创新精神，激发学生学习兴趣和强烈求知欲的重要内容。九年级化学实验的学习是化学学科的特点之一，也是化学学科最精彩的部分之一。它对于培养学生学会在化学研究和学习中提出问题，形成猜想，再用实验验证基本科学方法和过程以及培养学生的综合实验能力有着其它学科和本学科其它部分无法代替的作用。

三、课题研究的基本内容、意义及方法

1.课题研究的基本内容

“九年级化学实验探究互动型”教学模式的建立，课堂教学实践与效果。

2.课题研究的意义

①九年级化学“实验探究互动型”教学模式能够发挥学生的积极性、主体性，特别突出培养学生的观察能力、动手能力，充分发挥学生的潜能，培养学生的自主学习能力及创新精神，发展学生的创新能力，这对促进学生的全面发展有着现实和长远意义。

②化学是一门以实验为基础的学科，“实验探究互动型”教学最能体现学科特点，又符合初中学生的学习特点，在培养兴趣、掌握知识的同时，使学生体验到学习的快乐，促使他们在知识、技能、情感等方面发生深层次的变化。

③初中学生的学习是在教师的指导下的认知过程，主体是学生。采用“实验探究互动型”教学模式，可充分发挥教师与学生的积极性，教师可充分利用教材、日常生活及工农业生产等实际问题，鼓励学生积极思考，自己动手做实验，自由发表意见，开展讨论，使学生掌握科学的学习方法，提高分析、解决问题的综合能力。

3.课题研究的方法：

①文献研究法：对国内外相同课题或相近课题的研究成果进行查阅、学习和研究。

②实验研究法：在教学研究中，教师以两个班分别作为对照班和实验班，从各方面作比较，归纳和总结。

四、“实验探究互动型”教学模式的设计

“实验探究互动型”教学模式的功能目标在于使学生养成自主探索、研究的主动学习的习惯；教会学生如何学习；培养学生实事求是的科学态度；激发学生创造性思维，培养创造能力，使学生学会怎样发现问题、分析问题，怎样加工信息，并对提出的假设如何推理论证，形成全新的课堂学习环境。

在课堂教学中，围绕着九年级学生活泼好动，具备一定的理解能力和好奇心强的特点和实际能力，努力寻求一种体现师生互动，学生自主学习的新模式。于是，本人对教材中的科学探究的模式（提出问题，查阅资料，提出猜想，设计实验方案，进行实验，收集数据，整理材料，表达与交流，得出结论，反思与评价），加以改进，本着“低起点，多台阶，小步走”的原则，有意识地向学生渗透探究学习的方法和步骤，逐步培养学生的自主探究能力，形成了“实验探究互动型”教学模式。操作过程大体分为三个阶段：

第一阶段：称为“教师拉着学生走”。

在此阶段中，教师要做到四点：

1．教师根据教材和课标及学生兴趣的要求，选择合适的实验。

2．教师讲解、分析实验设计的思路和方法。

3．教师根据设计思路和方法进行演示实验。

4．教师选择并布置学生要模仿的实验主题。

学生要做到两点：

1．理解和揣摩教师的实验设计的思路和方法。2．根据教师的要求，学生模仿设计并进行实验。本阶段的特点是：教师强化示范为主，学生领悟模仿为辅。

案例1．

蜡烛燃烧产物的探究实验。

1．提出问题：蜡烛燃烧产物是什么？

2．查阅资料：蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡是石油分馏产品，主要成分是碳氢化合物。天然气的主要成分是甲烷，甲烷是碳氢化合物，它燃烧后生成水和二氧化碳。

3．提出猜想：蜡烛燃烧产物可能为水和二氧化碳气体。

4．设计实验方案：二氧化碳气体的特性是使澄清的石灰水变浑浊；用澄清的石灰水来验证二氧化碳气体的生成。用什么样的仪器？考虑到蜡烛燃烧生成的气体和水不好收集，因此把气体导出的方案不可取。可以采用在火焰上方罩烧杯的方案。

5．进行实验：用一干燥而冷的烧杯，罩在火焰上方，片刻取下烧杯，迅速注入少量澄清石灰水并振荡。

6．收集数据：烧杯内壁有水雾；石灰水变浑浊。

7．整理材料：水雾的形成是有水生成的表现；石灰水变浑浊是有二氧化碳生成的表现。

8．得出结论：蜡烛燃烧产物为水和二氧化碳气体。

学生经过这样一个观摩的过程后，无论从思想上还是方法上都对实验探究都有了一个明确的方向。于是，教师趁热打铁，给出材料：探究打火机燃烧后的产物是什么？让学生进一步巩固和熟练实验探究的方法和过程。一旦实验成功，学生会有很大的成就感，激发了他们对化学学科的学习兴趣，在培养他们化学科学素养的同时，又增添了学生对化学学科主动学习的动力和信心。

第二阶段：称为“教师引着学生走”。

在此阶段中，教师要做到三点：1．教师根据教材和课标及学生兴趣的要求，选择合适的实验主题。2．教师提供理论帮助，适时指导学生的实验设计思路和方法。3．教师对学生的实验进行评价。学生要做到三点：

1．学生小组讨论和协商实验设计的思路和方法。

2．学生根据教师的建议，初步进行实验。

3．学生根据教师的实验评价进行反思和评价。本阶段的特点是：学生设计和实验为主，教师引导和帮助为辅。

案例2．

在学习了双氧水制取氧气中二氧化锰作催化剂起催化作用的知识后，为了让学生更深入地理解催化剂的特点，本人充分利用教材中给出的素材，引导学生自己设计了如下实验探究：

探究内容：氧化铁（铁锈）能否作双氧水制取氧气的催化剂？

1．提出问题：氧化铁（铁锈）能否作双氧水制取氧气的催化剂？

2．查阅资料：氧化铁和二氧化锰都属于金属氧化物，故性质相似。催化剂的特点是：（1）能改变其它物质的化学反应速率（2）在化学反应前后，本身的质量不变（3）在化学反应前后，本身的化学性质不变。

3．提出猜想：氧化铁（铁锈）能作双氧水制取氧气的催化剂。

4．设计实验方案：分三个小实验进行。

（1）探究氧化铁是否能改变双氧水的化学反应速率。

（2）探究氧化铁在化学反应前后，本身的质量是否改变

（3）探究氧化铁在化学反应前后，本身的化学性质是否改变。

在学生整个探究过程中，本人融入学生之中，不断巡视各小组的表现情况，及时给予必要的帮助和指导。结果，实验现象明显，实验结论明确，学生们的兴奋之情溢于言表。

这样的探究过程充分体现了学生的主体地位，学生亲身体验到类似于科学家发明发现的过程，不仅有利于学生进行科学方法的训练，培养学生的创新精神和实践能力，而且有利于创新个体的形成和发展。

第三阶段：称为“学生摸着石头走”。

在此阶段中，教师要做到两点：1．教师根据教材和课标及学生兴趣的要求设置不同的实验主题。2．教师对学生的实验进行评价。学生要做到五点：1．学生选择自己小组感兴趣的实验主题2．学生小组讨论和协商实验设计的思路和方法。3．学生独立完成实验的设计和操作。4．学生根据教师的实验评价进行反思和评价。

5．学生对教材中的实验探究活动素材进行改进和创新。本阶段的特点是：学生独立设计和实验为主，教师鼓励和评价为辅。

案例3．

单元三水的组成，课题2分子和原子一节，分子有运动的特性。教材P50有浓氨水和酚酞试液的实验，目的是验证氨水分子的运动特性。实验装置如图所示：

知识背景：酚酞是一种酸碱指示剂，遇酸不变色，遇碱变红色，浓氨水呈碱性，能使酚酞试液变红色。

现象：B和C烧杯无现象，A烧杯中的酚酞变红色。

结论：C中的氨分子运动到A中使酚酞变红。

教师演示完本实验后，学生经过认真的分析和思考后，对此实验进行了创新：

有的学生把实验装置改成这样：将滴有酚酞试液的滤纸放在试管中，试管口塞上一团脱脂棉。用滴管吸取浓氨水，滴在脱脂棉上。观察到的实验现象：无色酚酞从右到左依次变红。

有的学生把实验装置改成这样：将滴有浓氨水的滤纸放在试管内，管口塞上一团脱脂棉。用滴管吸酚酞试液滴到脱脂棉上。观察到的实验现象：棉花变红。

还有的学生把实验改成这样并取了非常好听的名字──“铁树开花”。（用废铁丝作支架呈树状，树枝上绑上棉团，棉团上喷上酚酞试液，小烧杯内放浓氨水，并用一个不透明的盒子盖上，过一会后，掀开盒子，“铁树”上果真开满了红花。）效果非常好。

五、本课题研究的效果

在课题研究中，本人发现当用这种教学模式上课时，师生的状况都发生了很大的改变，具体表现在四个方面：1．和传统教学相比，学生对化学的学习表现出了极大的兴趣。在课堂上，他们的思维活跃，讨论热烈。有些学生提出的假设及验证方案出乎本人的意料之外，但又非常合理。本人感到，实施这种教学模式，确实对培养学生的创新思维能力及培养学生分析问题、探讨问题、解决问题的严谨求实的科学态度都起了很大的作用，提高了学生的综合素质。更为重要的是，学生在探究过程中，也获得了成就感，更加激发了学生们学习化学的热情。2．大大改善了师生关系。在前几年的化学教学中，教师是主角，是权威，学生被迫跟着老师学，学生怕老师，师生关系时常僵持。而现在，教师把机会留给了学生，学生是主角，学生自主学习并从学习中感受到老师的鼓励和分享成功的快乐。学生喜欢老师，老师喜欢学生。师生关系非常和谐，融洽。3．学生的学习能力不断提高，学习成绩不断进步。自开展课题研究以来，通过创新学生的学习方式，充分体现了学生的主体地位，让学生积极参与教学活动，学生的学习积极性大大提高，学习兴趣越来趣浓，经过几年的教学实验，收效很好。下面是本人在研究过程中对现九年级4班学生（实验班）和3班学生（传统班）期末实验探究题考试成绩情况进行的对比调查统计：

2008年度期末有关实验题成绩统计（满分20分）

班级

4班（实验班）30人

3班（传统班）30人

总分

558

453

平均分

18．6

15．1

及格率

95%