开放实验室对化学实验教学改革和学生科学探究能力培养的促进作用

文/李 多 袁小建

【摘 要】该文主要就化学学科，从教学组织方式和实验教学开放内容两方面进行探索，研究开放实验室对化学实验教学改革和学生科学探究能力培养的促进作用。

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关键词 开放实验室；实验教学；改革；科学探究；能力

化学是以实验为基础的一门科学，化学实验，尤其是研究性实验，是中学化学教学的主体，决定了如何在化学学科中渗透实施素质教育。那如何结合“新课程”改革，在实验教学中开展研究性学习？这些都需要我们化学教育工作者进行积极探索。

传统的化学实验，验证实验居多，可谓为“照方抓药”，虽然基本能达到教学目标，却陷入“实验仅服务于课堂教学”的误区，丧失了“实验探究功能”。开放实验室，开发探究性实验，才能真正培养学生的能力，才能体现化学实验的真正意义，也正是实践研究性学习的精髓所在。因此，只有开放实验室，实践化学实验教学改革，才能推动培养学生的科学探究能力。

我校新落成的实验大楼和实验设备在苏中苏北地区首屈一指，面对实验探究功能发展的需求，我校正积极开展“‘开放实验室’促进普通高中理科教学变革的实践研究”，我们对实验室管理进行改革，开放实验室，充分利用实验室资源，让学生走近实验室，主动探究实验。通过基于探究式学习新概念的化学学习创新，让学生改变他们的学习方式。

通过近一年的开放实验室的课题实践探究，笔者就化学学科方面主要对教学组织方式和实验教学开放内容作了探索。

一、教学组织方式：

主要包括动员阶段、规划阶段、准备阶段和实施阶段。首先是动员宣传，调动学生学习的积极性。然后每周安排老师制定实验计划，以“菜单”的形式提前一周公布，供学生选择。也可以由学生开出实验“菜单”，自主设计实验，提前两周申请，便于教师准备实验用品。根据活动计划，学生在实验前做好充分的准备（如：查看文献资料、收集辅助材料等）。实施阶段是以学生为主体，在研究性学习时间开展实验研究。

二、实验教学开放内容：

在开放实验室的同时，我们还对实验内容进行开放，主要形成了九个系列的开放实验内容。

1.趣味实验系列。

教育心理学指出，人的活动一定受某些兴趣的引发，开放化学实验室改革教学方式也是如此。在开放实验室活动中，教师选择一些有趣的实验，供学生选做。在五彩缤纷的化学现象中，激发学生的学习兴趣，有助于促使学生深入探讨。（例如：“铁的赤橙黄绿青蓝紫的七色变化”，“滴水生紫烟”等）

2.生活实验系列。

开放实验室不能限制在书本实验，我们应该鼓励和支持学生在学校或家中做一些贴近生活的实验。引导学生科学使用替代品，培养创新精神。（例如：肥皂的制备；家用洗涤剂性能检测等）。

3.难点实验系列。

对一些平时演示和分组实验中较难的，可以让学生在开放实验室中亲自重复动手。(例如：纤维素水解做费林反应等。)

4.技能实验系列。

实现实验目的的先决条件就是要加强实验意识、规范实验操作，而教材安排动手实验的机会又不多。因此，可以开放实验室，让学生练习基本操作，在老师的指导下，克服困难，在轻松的氛围中有所得，让一些“缺乏自信”的学生通过反复操作，提升实验操作能力，增强信心，找回自信。

5.质疑实验系列。

学生在开放实验室中，思维更活跃，他们可以通过实验来解决一些疑难的问题，如NaHCO3溶液和偏铝酸钠是否反应？在遇到很多质疑的时候，可以引导学生进入开放实验室，让实验室成为检验真理的“最高法庭”，培养学生良好的质疑习惯。

6.拓展实验系列。

基于课本，但高于课本的实验成为学生“最近发展区”实验。例如：教师在讲解铜与浓稀硝酸反应的实验时，有学生提出疑问，最终所得溶液为什么一个绿色，一个蓝色？课本没有解释这个问题。那我们就可以开放实验室，让学生走进去，进行课本实验的拓展实验，以满足学生的探索欲望。经过实验和推理验证，最终明白了“绿色”是铜离子（水合）、二氧化氮混合于溶液中造成。

7.发散实验系列。

有相同的实验目的，但实验原理、仪器和设备的选择不同，则实验将显示多样性。所以，如果我们可以选择典型的实验练习，让学生自己进行多向思维分析方案是否可行，并筛选和选择，然后让学生根据选择的方案进入开放实验室进行实验，通过对比推敲，最终实现单向集中思维和多向发散思维的互补。（例如：设计检验Fe3+存在的方案至少有三种）。

8.发现实验系列。

开放实验室，可以让学生体验科学家的研究历程，发现“新”现象，感受对未知的探索，产生“新”知识。例如：在三氯化铁溶液和硫氰化钾溶液反应的平衡系统中，加入少量的氯化钾后溶液颜色变浅的原因，就不可以用高中化学知识来解释？观察是认知过程中的一个重要步骤，学生走进开放实验室，最终实现观察与思考的不断升级，得出现象的本质和规律，颜色变浅不是平衡的移动而是盐效应的原因。

普罗塔弋说过“人的大脑是一把需要被点燃的火把，而不是一个需要被填满的容器”，所以，我们教师要抛弃那种简单的灌输式教育，通过引导，积极创造和谐的实验室氛围，激发学生的兴趣和热情，通过开放化学实验室，大力促进化学实验教学改革和学生科学探究能力的培养。

（本文是江苏省教育科学“十二五”规划2011年度重点资助课题《“开放实验室”促进普通高中理科教学变革的实践研究》（批准号为：C—a/2011/02/02）的阶段研究成果。）

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参考文献

[1]陈宁宁,林善法,郑育华.开放实验室的建设与管理[J].实验室研究与探索,2004(7).

[2]楚随英.开放实验室的用作用及其管理[J].河南商业高等专科学校学报,2005(3).

[3]曾锐,徐朝军.开放实验室管理理念及实现[J].实验室研究与探索,2002(3).

（作者单位：江苏省姜堰中学江苏省天一中学）