摘要：目前，中學的化學實驗教學普遍存在著封閉性，不利於培養學生的創新能力、對科學的**能力。在新的課程標準即將實施、新一輪教學改革已經開始之際，本文對打破這種實驗教學的封閉性，開展開放式的實驗教學，以培養學生的創新能力和對科學的**能力進行探索。
關鍵詞：開放式實驗、實驗教學、學習興趣、**能力、創新能力
我國新的高中化學課程標準已經公布，並將在各省逐步推廣實施。新課程標準明確提出——通過以化學實驗為主的多種**活動，使學生體驗科學研究的過程，激發學習化學的興趣，強化科學**意識，促進學習方式的轉變，培養學生的創新精神和實踐能力。近些年來，中學化學實驗教學也確實受到了重視，據統計，目前有學生參與的實驗課（觀察教師的演示實驗、自己動手的學生實驗）課時已佔化學課總課時的85%以上，這無疑是化學教學自然化、科學化回歸的趨勢。
但是，我們仍需看到，在化學實驗教學中（包括演示實驗和學生分組實驗），實驗過程形式化（過分強調實驗的格式化、有序化）、實驗結果的唯一化（過分認可實驗的標準結果）的現象還較為普遍，以學生實驗尤為突出。這種僵化的實驗教學往往使學生由一種被動學習滑向另一種被動學習，學生學習化學的積極性、對自然科學的**意識、創新精神和實踐能力都受到抑制，實驗教學達不到應有的效果。當然，教師和學生的教學觀念和教學行為是在長期的教學活動中形成的，這種實驗教學方式的改變也是個長期的過程。
還實驗教學的真面目，使學生的化學學習潛能真正得到發揮，則應讓實驗教學開放起來——開展開放式的實驗教學。
一、開放式實驗教學的界定
化學開放式實驗教學是化學教學改革過程中產生的一種新型的實驗教學模式，它是目前最活躍、最有爭議的一種范型。它強調學生在學習化學過程中發現的現象、規律進行實驗**、實驗論證後，自行概括得出結論。它有別於目前教科書上的演示實驗和學生實驗，一般沒有課本已給出的較為明確的實驗目的、原理、儀器、藥品、步驟、注意事項以及所能預知的實驗結果等。
但它在化學學習活動中最能滿足青少年學生對自然科學的好奇心，最大程度地實現學生對化學知識、理論的**慾望，激發他們學習化學的濃厚興趣，深受學生的喜愛。它與其他教學模式相比，學生的學習積極性最高，學習氣氛最活躍。然而，正由於這種模式的開放性，又往往沒有大綱、教科書的界定，在教學過程中往往難以控制，造成學生實驗失誤，學習繞彎路，延時耗時，學習的知識有時不系統，同時，還受到學校的實驗條件、安全等等諸多因素的限制，因而也有一定的爭議。
二、開放式實驗教學的一般模式
創設情景
發現問題
形成實驗課題
設計實驗方案
論證實驗可行性
實驗教師導
教師教師
學生學學生學生
學生教師
「開放式實驗教學模式」的優點1、有利於充分發揮學生的主體作用
時代呼喚主體精神。「開放式實驗教學」模式與傳統實驗教學模式最大的不同，就在於學生不再是一味聽教師講、看教師做，而是在足夠的時間和空間範圍內，由自己來確定時間的分配，進行實驗方案的設計並進行實驗操作，對實驗的事實加以分析並做出結論。在這樣的學習氛圍中，學生就能真正感受到自己是學習的主人。
是課堂教學活動的主體，由此激發其主動參與的熱情、變「被動學習」為「主動學習」。2、有利於培養學生的學習興趣
興趣是最好的老師。孔子曰：「知之者不如好之者，好之者不如樂之者」。
而實施「開放式實驗教學」模式乃是培養學生學習化學興趣的有效途徑。因為實驗本身就能引發學生濃厚的認知興趣和強烈的求知慾望。實驗興趣是認知興趣中重要的一種。
只有當學生通過親自**實驗現象產生的原因和規律時所形成的興趣，才具有一定的穩定性和永續性。實踐證明，實施「開放式實驗教學」模式既可促使學生形成對化學學習的持久興趣，同時又可激發學生的求知慾。
3、將利於充分挖掘學生的潛力，培養其創新思維能力
傳統的教學模式往往是教師牽著學生鼻子走，致使學生一味死記硬背而無暇顧及「創新思維」。「開放式實驗教學」模式卻能給學生提供主動探求知識的寬鬆環境，讓他們在成功的設計和實驗操作的愉悅情緒下，潛力得到充分發揮，思維更加活躍。在對未知領域的探索過程中，通過自己的實驗操作和驗證，積極地去思考去探索，從中就會迸發出更多的智慧型和靈感。
如果堅持不斷地加以訓練，就十分有益於學生創新思維能力的培養。
以下是筆者在《原電池》課堂教學中實施的一例開放式實驗：
1）．情景的設定和問題的發現：學生在學習原電池反應原理時，在總結電池電極的確定過程中，得出了結論——「較活潑的金屬作負極、較不活潑的金屬（或非金屬導體）作正極」。此時，筆者在肯定的同時在結論前加上「一般」這個修飾詞，學生們立刻產生了興趣：
為何要「一般」？（教師引導下）分析原電池反應原理：必須有自發的氧化還原反應，還原性強（較活潑）的金屬優先氧化，作負極。
然而物質的還原性還與外界條件有關，也即金屬的活
動性具有相對性。接著布置該課題實驗的可行性。
2）.實驗課題的提出：有同學提出，金屬mg、al在酸性溶液中mg的活動性強於al，在強鹼性溶液中al的活動性強於mg，當它們分別在稀硫酸和燒鹼溶液中形成原電池時電極應相反，外界導線上產生的電流也就相反。
3）.實驗方案設計：（1）實驗用品：
al片、mg片、naoh溶液、稀h2so4、電流計、燒杯、導線若干；（2）實驗步驟：取長的al片、mg片各一片，分別固定於一塊塑料板上，將mg片用導線與教學電流計的「—」極相接，al片與「+」極相接。取兩個燒杯，分別注入稀硫酸和氫氧化鈉溶液。
先將mg、al插入稀硫酸中觀察電流計指標偏向，判斷電極，將稀硫酸燒杯換成氫氧化鈉溶液的燒杯，重複上述實驗，觀察電流計指標偏向，判斷電極。
4）.教師對該實驗進行可行性論證：實驗方案基本正確，可以實施，同時指出一些細節，如：
所需鋁片、鎂片的大小，稀硫酸和氫氧化鈉溶液的濃度，所用燒杯的規格，硫酸中試驗完成後必須對鎂鋁進行洗滌再進行氫氧化鈉溶液中試驗。
5）．學生實驗：現象明顯，實驗較為成功。然後學生總結論證實驗課題。
6）.教師評介後提出問題：原電池電極確定時的「相對性」除上述實驗外，在我們已學的化學知識中還可能有那些情況？
7）.學生積極思考，討論熱烈，有同學甚至又設計了如下實驗：fe和cu、濃hno3進行原電池實驗時，往燒杯中逐漸加水，觀察電流計指標的變化。
三、開展開放式實驗教學的途徑
1、課堂內設定開放式實驗
眾所周知，化學是一門實驗性學科，化學實驗的目的不僅僅只是驗證化學規律、培訓實驗技能，而是要使學生通過實驗在化學的學習和研究方法上獲取感性體會。學生實驗已從課堂教學的輔助手段變為貫穿整個教學過程中創造情景、探求知識的重要手段。「邊講邊實驗」就是廣大教師的一項重要的創造，這種做法跳出了常規的課堂教學模式，一般出自教師對教學內容的重新整合和設計，是經驗和辛勤勞動的結果，是開放式實驗教學的最基本模式。
例如，在《苯酚》的課堂教學時，可事先在實驗桌上為學生提供苯酚、苯、酒精、蒸餾水、naoh溶液、fecl3溶液、濃溴水、石灰石、稀鹽酸等藥品及試管、滴管、酒精燈等儀器，讓學生自己感受苯酚的物理形態、在水、酒精、苯等常見溶劑中的溶解性、酸性及強弱、取代反應、顯色反應的同時，還可設定諸如「苯酚與苯的混合物的分離」等實驗課題，讓學生
探索研究。
2、課堂外設定開放性實驗
化學是一門與實際生活密切聯絡的自然科學，在日常的生活和生產中蘊涵著大量的化學知識。因此，單靠課堂內教學是遠遠不夠的，必須利用課外時間給學生適當布置一些與課堂化學知識有關的現象規律讓學生去探索、研究、論證，以便幫助他們理解生活和生產中的化學現象和規律，從而培養學生學習化學的興趣。例如：
在學習《原電池原理》後，讓學生在課外探索《菜刀的生鏽和日常防護》的家庭實驗，在學習o3的知識後，進行《新鮮桶裝飲
用水最佳引用時間的研究》的實驗研究。學生能把學到的知識應用到解決實際問題中去，反過來也能從生活中學到知識，受到事半功倍的效果。
四、開展開放式實驗教學過程中的一些體會和反思
1、開展開放式實驗教學要有針對性，不同年級應有不同層次的要求
中學的化學教學是基礎教學，是對前人研究發現所積累的基礎自然科學知識成果的繼承，不具有明顯的首創性。同時，學生從初中自然課的學習進入高中化學學科的單科學習，需有乙個對化學學科特點的認識過程和學習方法的適應過程。因此，在初始階段必須讓學生認識化學的學科特點，增強他們的實驗意識。
此時，應發揮教師導的功能，想方設法創設一定條件、環境和氛圍，啟發學生模擬**原科學家的實踐活動過程，發現「新」的現象，通過聯想、判斷、綜合分析，歸納出物質呈現的現象的本質和規律；幫助學生獲得問題，建立實驗課題，充分調動學生的思維，提高學生的質疑能力；規範學生的操作，提高學生的實驗技能；盡量讓學生少走彎路，盡可能讓學生體驗成功的滋味，激起他們深入學習**的慾望。
學生進入高中段的學習中後期，他們的化學知識技能已初具規模，他們在自主學習過程中發現問題的能力也進一步增強，遇到的問題也進一步增多，而且往往這些問題會超出教師的預想範圍。為了拓寬學生的思維空間，讓他們的學習進一步深化，實驗能力的進一步提高，在這一階段，主要是鼓勵學生自主發現問題並形成實驗課題，自主設計實驗方案。
2、開展開放式實驗要注意安全性
一些化學實驗也確實存在著一定的危險性，實驗中做到安全第一是毋庸質疑的。為了避免實驗事故的發生，在實驗前，教師必須對學生設計的實驗方案的安全性進行嚴格的審查，並叮囑學生切實遵守操作規程，留神實驗的關鍵，萬萬不可粗心大意，在實驗時，教師或實驗員必須到場指導監控。
3、開展開放式實驗教學要強調學生的自主性
開放式實驗是學生按自己的興趣選擇、確定的一種學習方式，它來自於學生的學習、生活和現實世界，實驗在設計和實施時，大量地依賴教材、校內外的資源。然而，教師在整個實驗實施過程中只能扮演參與者、指導者的角色，不能干預太多、包辦太多，應充分體現學生的主體性和自主性，應將學生置於一種動態的、開放的、主動的、多元的、合作的學習環境中，有利與培養他們主動思考問題、**發現問題、解決問題及交往合作的能力。
4、開放式實驗對教師(包括實驗員)的要求
開放式實驗是學生在教師引導下的學習過程中形成的，而不是「照方配藥」，這意味著純粹的黑板講解和傳統的演示實驗、學生實驗都要發生變化，這就要求教師幾乎對每堂課重新進行設計，同時還必須對學生自行設計的實驗進行可行性研究，為學生做好參謀。因此，教師必須要有較高的專業知識水平和先進的教學理念以及對教育工作的奉獻精神，要樹立繼續學習的觀念，及時掌握化學發展新的動態，保證自己知識的及時更新，要積極開展科學研究工作，修練內功，提高自身素質。
以上是筆者在教學過程中對化學實驗教學改革的一點粗淺認識，如有不當，懇請指正。
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