电子白板在化学探究性实验设计教学中的辅助作用

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电子白板在化学探究性实验设计教学中的辅助作用
摘要：随着电子白板的不断推广和应用，它以其博大的功能赢得了我们化学老师的青睐，它使我们的教学形式多媒体化，使我们教学结构复杂化，摒弃了从前的枯燥单一化，特别是在我们的化学探究性实验教学中起到更为显著的作用，众所周知，化学是一门实验探究学科，而科学探究是化学学习的重要方法，新教材为学生提供充足的探究学习的空间和时间。教师积极引导学生开展探究活动，通过电子白板从一个开放性问题，引发学生想象，培养学生的创造性思维，这样的教学让学生尽可能多地参与到化学教学过程中，使学生变被动接受为主动体验和探索，并通过多角度、多方位引导学生思考问题、解决问题，从而培养学生的创新能力。
关键词：电子白板；化学探究性实验教学； 原则 ；策略；辅助作用 。
随着电子白板的不断推广和应用，它以其博大的功能迎得了我们化学老师的青睐，它使我们的教学形式多媒体化，使我们教学结构复杂化，摒弃了从前的枯燥单一化，特别是在我们的化学探究性实验教学中起到更为显著的作用，众所周知，化学是一门实验探究学科，而科学探究是化学学习的重要方法，新教材为学生提供充足的探究学习的空间和时间。教师积极引导学生开展探究活动，通过电子白板从一个开放性问题，引发学生想象，培养学生的创造性思维，这样的教学让学生尽可能多地参与到化学教学过程中，使学生变被动接受为主动体验和探索，并通过多角度、多方位引导学生思考问题、解决问题，以培养学生的创新能力。新课程标准明确提出重视学生的“亲身经历和体验”，强调“创造生动活泼的学习情境”[1]。这些都离不开化学实验，我们要进行实验，首先就得设计实验，那如何进行初中化学探究性实验设计教学呢？又如何使得电子白板在其中起到最大的作用呢，这值得我们共同来探讨，探讨该问题得从以下几方面入手。
一、化学探究性实验设计教学的原则
（一）以课程标准为根本，合理选择实验素材
要求在选择实验内容时要贴近学生的实际生活，引导学生从观察与探究身边的一些常见物质入手，了解化学对人类生活的影响，体会化学发展对改善和提高人类生活质量的关系。通过五彩缤纷的化学物质和丰富多彩的化学变化，使学生切身感到化学就在身边，进一步增强学生对化学的好奇心和探究欲望。比如，我们这地方，由于水的硬度太大了，一个干净的锅烧了几次开水，锅下面就会有一层白色的固体物质，学生对这白色固体物质的探究一定会有兴趣，就让他们应用自己学过的知识来设计一个实验来探究该物质的成分；另一方面就是选择实验内容还要贴近社会生活实际，化学给我们人类带来福利的同时，也出现了一些不利的影响，比如环境问题，能源问题，健康问题，我们选择实验设计的内容就可以针对这些方面来进行；再就是选择实验内容要注重实验的趣味性，有趣的实验能激发学生的学习兴趣增强学生的探究欲。
（二）实验设计要科学合理，尽量减少污染，也就是我们常说的绿色化
比如我们在设计实验选用药品时，尽量选些无毒无副作用的化学药品，在进行实验过程中，如果有有毒气体或有毒物质产生，必须要进行尾气处理，废液处理或者废物处理，不能随意排放到大气中，河流中，土壤里，那样会后患无穷的。
（三）实验设计要趋向于微型化
微型实验可以节约药品、节省时间，操作安全，污染少。
（四）电子白板在化学实验设计教学原则中的辅助作用
在设计原则中提到的生活实际、化学对人类生活的影响、五彩缤纷的化学物质、丰富多彩的化学变化、水垢的形成过程及成分的探究、有毒气体的危害及废液废弃物对环境的负面影响 ……。这些都通过电子白板的强大功能展现在学生的面前，让学生身临其境，印象深刻，这样在以后的实验设计和操作中就能把环境问题上升到一定的高度来加以重视。

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二、化学探究性实验设计教学的策略
《基础教育课程改革纲要解读》中将“科学探究”定义为：“是从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，在教学中，创设一种类似于学术（或科学）研究情境，通过学生自主、独立地发现问题，以及实验、操作、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是获得探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程” [2]。科学探究是化学学习的重要方法，新教材为学生提供充足的探究学习的空间和时间。教师要积极引导学生开展探究活动，用一个开放性问题，引发学生想象，培养学生的创造性思维，这样的教学让学生尽可能多地参与到化学教学过程中，使学生变被动接受为主动体验和探索，并通过多角度、多方位引导学生思考问题、解决问题，以培养学生的创新能力。在化学探究性实验设计教学中常采用以下的教学策略：
（一）支架式教学[3]
1、支架式教学的组成
（1）搭脚手架――围绕当前学习主题，按“最邻近发展区”的要求建立概念框架。
（2）进入情境――将学生引入一定的问题情境
（3）独立探索――让学生独立探索
（4）协作学习――进行小组协商、讨论
（5）效果评价――对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价。
2、支架式教学设计和应用
教师首先用很少的时间讲授支架，然后让学生选用支架学习；学生直接使用支架自主学习；学生借助支架练习；当学生真正掌握了所学内容时，支架就应该撤掉了。
3、支架式教学设计实例
（1）用电子白板展示出探究盐酸化学性质的实验设计方法的支架
（2）让学生按照支架设计出探究硫酸化学性质的方法来
（3）在电子白板中把支架隐藏起来，再让学生设计出含有氢离子的溶液具有的化学性质的实验设计方案。
4、电子白板在支架式教学中的辅助作用
我们通过电子白板环境下的支架式教学方法可以让学生熟练地掌握化学实验探究性实验设计的方法，而且是浅显易懂的，对于绝大部分学生来说都是能顺利完成设计任务的，对于基础差一些的学生还可以通过重复显示支架来进行再度练习，直到掌握为止，这种重复再现功能深得学生的喜欢。
（二）抛锚式教学[4]
1、定义
抛锚式教学有时也称“实例式教学”或“基于问题的教学”。这种教学要求学生到实际的环境中去感受和体验问题，而不是听这种经验的间接介绍和讲解。

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2、抛锚式教学的主要步骤
（1）创设情境
（2）确定问题
（3）自主学习
3、抛锚式教学的设计实例
（1）进入电子白板的模拟微型化学实验室，亲临其境
（2）确定自己要探究的实验，然后进行设计得出方案
（3）按照自己设计的方案在模拟微型化学实验室里进行操作
4、电子白板在抛锚式教学中的辅助作用
我们通过电子白板的化学模拟微型实验室可以让学生尽情地设计自己想要进行的实验，并能从中验证自己的设计是不是行得通，有了这化学模拟微型实验室，学生想完成实验的梦想已成为现实，特别是针对一些有毒、危险性大的实验，在实验室无法进行的实验，我们都可以通过模拟微型实验室让学生过过实验瘾，从而在很大程度上激发了学生的求知欲。
三、化学探究性实验设计教学的一般程序
（一）程序
确定探究的课题；教师对确定的课题创设问题情境，提供相应的材料，激起学生的兴趣，并引导学生思考；学生根据问题和教师提供的相关材料思考，不断发现新问题，通过自主探究和学生之间的交流、探究，在教师的引导下求得问题的解决，从而体验和了解科学探究过程，养成自主探究、创新的意识和习惯，形成和提高创造能力。
（二）电子白板在探究程序中的辅助作用
教师可以通过电子白板把学生要进行的探究实验的一些辅助材料提供给学生，让学生更方便地进行实验设计，也可以通过电子白板把学生设计的实验步骤和方法投影出来，供大家参考，并相互评价方案的可行性，并从中得出最佳的方案。
四、化学探究性实验设计教学在具体教学环节中的作用
（一）创设情境，发现问题
著名教育家陶行知先生说：“发明千千万，起点是一问”[5]。问题是思考的对象，是思维发展的产物，没有问题就无法开展思维活动，所以教师要善于给学生创设发现问题的情境，让学生在真实的情境中发现问题，以便学生有针对性地开展讨论。
（二）组织指导，自主探究
发现问题后，接下来是对问题做出猜想，提出验证猜想的方案，进行实验或调查等活动，收集证据，对猜想做出解释与结论，表达与交流等，。在这些过程中，教师要充分调动学生的积极性，发挥学生探究的主动性，要根据学生的心理特点和具体教学内容来设计和组织探究活动，鼓励学生自主设计探究方案，自主进行探究。在探究教学中，教师要有目的地组织学生相互交流和讨论，培养学生交流与合作能力。
（三）迁移探究，发展思维
学生喜欢在比较中学习新知识，这样便于学，易于记，通过学习的“迁移探究”扩展新知识败絮其中展学生的思维，让学生充分展示自己的想法，并对自己的想法进行验证，使学生进一步对自己的猜测去探个究竟、弄个明白。

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（四）“疑”中生奇，“疑”中生趣
质疑能不断激起学生学习的欲望，激疑是让学生从有疑到无疑，再产生新疑，不断激发学生学习的动机，是调动学生学习积极性的最直接、最有效的方法。
（五）电子白板在以上教学环节中的辅助作用
在以上四个教学环节中都可以利用电子白板进行辅助教学，可以通过播放生活实际或生产实际遇到的问题，然后引出探究的问题，并提供一些必要的化学知识，指导学生自主探究，通过这一探究把所学到的知识迁移到实际中去解决问题，通过电子白板再现更高一层次的探究问题，从而激发学生更强烈的求知欲，使学生想办法把这疑惑给解决掉，在整个探究过程中电子白板起到了很好的辅助作用，它能把学生拉进生活，还能设疑和解疑，使学生的思维跟着它转，并呈螺旋式的上升，这样学生的思维有了质的飞跃。
五、化学探究性实验设计教学的具体实施方法
（一）化学探究性实验设计的特点
化学中需要进行探究性实验设计的，往往是一些开放性的问题，也就是学生可以从多视角去进行设计，设计出来的方法应该是多样化的，学生的思维起点不同就能得出不同的方法来，同一个学生也能同时设计出多种方法来，这样有利于发展学生的发散思维，所以教师在提出实验要探究的问题时，一定得注意到这度的要求，要不千篇一律的答案并不是我们要的，那样就达不到我们探究的目的了，这探究就变成在浪费学生的时间了，我们教师对问题的提出具有一定的水准，那么在探究过程中就会收获很大。
（二）化学探究性实验设计的具体实施方法
在初中阶段我们可以通过实验设计来进行探究的内容很多，我比较喜欢选择一些看似浅显却有一定意义的问题来进行探究，比如：让学生设计一个实验来探究稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，在初三复习阶段进行这类探究活动能让学生充分激活所学知识，而且设计出来的方案会很多，可行的也不少，我曾试过这一探究活动，基础差的学生至少会用课本的方案来进行相应的设计，就是我们所说的照套，因为这反应进行过程中没有明显的现象，必须借助指示剂进行，现在只是换了物质，但物质的类型还是一样的，所以学生最容易想到的方法就是用酚酞溶液来作为指示剂进行探究；基础一般的学生有些就会联想到，可以用酚酞溶液作指示剂，是不是也可以用石蕊溶液作指示剂呢？就会设计出另外的方法了；对于基础好一些的学生他们就会想到从酸或碱的化学性质入手进行设计，如果它们之间发生了反应，就说明酸或碱已经消耗完了，针对稀硫酸是不是还有，可以设计出好多种方案来进行探究，针对氢氧化钠这种碱是不是还有，又可以设计出好多种方案来进行探究，这样通过一个化学实验的设计和探究就可以使学生酸碱的知识得以复习和巩固，如果再次用到这些知识点的话，我想学生应用起来会变得相当灵活的，学生的思维在进行实验的设计和探究中会得到一次次的洗礼，这样学生的思维方式又上了一个新的台阶，学生们考虑问题就会越来越全面和周到，定势思维就会慢慢地减弱，思维就会越来越活跃，这就是我们进行化学探究性实验设计所想得到的成效。

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（三）电子白板在化学探究性实验设计的具体实施方法中的辅助作用
在这一探究过程中，作为老师，事先把学生可能想到的设计方案都整理出来，制作成课件，在关键的时候通过电子白板播放给学生看，让学生印象更为深刻，涉及到的知识点也能再现一遍在大脑中，常使用这种方法可以使学生的思维达到顶峰，活跃的思维能给学生的解题带来很大的帮助，也能使学生学以致用，从而体现出化学就在我们的身边。
总之，在化学探究性实验设计教学的过程中，教师通过电子白板的辅助作用，设计一系列问题串，激发了学生的求知欲，使学生在教师的指导下，通过科学探究、合作交流、发现问题、解决问题，培养了学生自己的创造性思维能力，激活了学生的思维，通过探究找出新的生长点，从而使学生的探究技能得以发展、科学态度与科学精神得以培养。通过化学探究性实验设计教学可以达成这么多的目标，作为化学教师我们何乐而不为呢？让我们一起借助电子白板的博大功能，让我们的化学探究性实验设计教学更上一层楼，让它在化学教学这一片热土中再创辉煌！