淺談高中化學(xué)實驗探究教學(xué)

游莉琴

摘 要：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實驗探究是一種以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)探究活動。本文主要論述通過使用實驗探究教學(xué)法來組織高中化學(xué)教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使學(xué)生把學(xué)習(xí)過程看作是一種科學(xué)的探究過程，在對問題的探究過程中不斷地獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和技能。

關(guān)鍵詞： 實驗探究;高中化學(xué)教學(xué);課堂組織

新課標(biāo)要求中學(xué)化學(xué)教學(xué)必須強調(diào)學(xué)生的主體性，在構(gòu)建化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能的前提下，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)研究的基本方法，形成科學(xué)的自然觀和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高化學(xué)素養(yǎng)。高中化學(xué)怎樣教？怎樣才能教好？這是擺在我們廣大中學(xué)教師面前最迫切需要解決的問題。教無定法，但要求通過教，使學(xué)生由以前的“學(xué)會”到“想學(xué)”再到“會學(xué)”。使用高中化學(xué)實驗探究教學(xué)方法的基本目的是激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出實驗問題的能力，進(jìn)而訓(xùn)練學(xué)生實驗探究的思維方法。教師在教學(xué)生處理具體實驗問題時，要使其學(xué)會使用類似于化學(xué)家進(jìn)行研究時使用的技巧，能從實驗中去認(rèn)知事物，而且可以通過實驗來培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新精神和實踐能力。本文結(jié)合自己的教學(xué)實踐和對新課改的學(xué)習(xí)體會，就新課標(biāo)下高中化學(xué)實驗探究教學(xué)方法的使用談?wù)剛€人的一些看法。

化學(xué)教學(xué)中實驗探究的設(shè)計能綜合演示實驗和學(xué)生實驗的優(yōu)點，是一類過渡型的課堂實驗，是教學(xué)過程中師生合作共同開展的化學(xué)實驗，它常應(yīng)用于新課的學(xué)習(xí)，是學(xué)生最喜歡、教學(xué)效果最好的一種實驗教學(xué)方法。

一、探究實驗教學(xué)程序設(shè)計框圖

探究實驗教學(xué)程序設(shè)計框圖如下。

二、化學(xué)實驗探究課堂教學(xué)組織實施

1.教師給學(xué)生提供一個問題情境，并啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生理清探究的方向、步驟

設(shè)置問題情境的目的是讓學(xué)生看到問題，規(guī)定探索的目的、方向和內(nèi)容，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題和相互交流。通過對問題的分析和探討，讓學(xué)生理清實驗設(shè)計的目的，理解實驗探究的方向、步驟，可激發(fā)學(xué)生活躍思維，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，發(fā)展求異思維和創(chuàng)新思維。設(shè)置問題情境時應(yīng)注意以下幾點。

（1）要從教學(xué)內(nèi)容的具體問題入手，避免設(shè)計大而空的問題情境。 ? ? ? ? ? ? ? ?在教學(xué)過程中，設(shè)置的問題情境不要過于繁雜和開放，特別是探究性實驗的設(shè)置，可將問題控制在一個點或一個面上，便于學(xué)生實現(xiàn)探究目標(biāo)，得出正確結(jié)論，從而讓學(xué)生嘗到成功的喜悅。

例如：雙氧水的分解實驗，這個實驗涉及很多的化學(xué)實驗問題，而我們不可能將所有的問題設(shè)置成問題情境來加以研究和解決。這時可設(shè)計一些小問題進(jìn)行探索，如“不加或加入少量的二氧化錳對產(chǎn)生氧氣的速率有何影響？”“分別加入一小塊新鮮動物肝和煮熟的動物肝后，在相同時間內(nèi)生成氧氣的質(zhì)量有什么變化？”“加入少量FeCl3溶液后反應(yīng)的速率有何變化？”等，以使學(xué)生逐步掌握催化劑對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的知識。

（2）設(shè)置的問題情境要避免抽象化和簡單化，要考慮到實施的可行性。對于高中學(xué)生而言，他們掌握的化學(xué)知識畢竟有限，生活經(jīng)驗也不是很豐富，分析問題和解決問題的能力不是很強。因此，在化學(xué)教學(xué)中設(shè)置問題情境要考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)水平、認(rèn)知能力、自主合作能力的高低。設(shè)置的問題不宜過難、過抽象，讓學(xué)生無法完成探究;也不宜過于簡單，讓學(xué)生一眼就可以看出答案而失去探究的意義。若能從激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、求知欲為出發(fā)點來設(shè)置問題，可事半功倍地達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生探究能力的目的。

例如：在學(xué)習(xí)《離子反應(yīng)》一節(jié)時，對于探究溶液的導(dǎo)電性實驗，如果設(shè)計這樣一個問題情境：為什么連接同濃度的氫氧化鈉水溶液的燈泡比連接氨水的燈泡亮？學(xué)生顯然是無法回答的。但可設(shè)計為“同物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉水溶液和氨水的導(dǎo)電能力強弱和溶液中自由移動離子的濃度大小有什么關(guān)系”的問題情境，學(xué)生通過設(shè)計溶液導(dǎo)電性探究實驗，根據(jù)可溶性固體物質(zhì)溶解在水中存在的微觀形式來討論和探討，可以得到正確的答案。

（3）設(shè)置的問題情境要具有探究性。在教學(xué)中設(shè)置問題情境，是探究教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。它能引發(fā)學(xué)生的好奇心，激起探究的樂趣，使學(xué)生用自己的知識、經(jīng)驗，積極思考，積極參與課堂活動。因此，設(shè)置的問題情境一定要具有探究性。

例如，在學(xué)習(xí)氫氧化鋁的性質(zhì)時，可設(shè)計探究實驗，認(rèn)識氫氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)以及實驗室制備方法，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力、分析能力和歸納總結(jié)能力。

總之，設(shè)置一個好的問題情境，能夠吸引并維持學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中探究的興趣，促使他們積極地運用逆向思維、創(chuàng)造性思維去思考，尋求解決問題的方法，從而成為積極主動的學(xué)習(xí)探索者。

2.組織實驗探究

在探究時，要引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生搜集自己看到的或經(jīng)歷過的這個問題的有關(guān)信息，并將信息融入探究問題情境中，以此來觀察事物的變化。這時教師要先引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論并質(zhì)疑，然后從觀察、討論、理解搜集到的信息中得出一個清晰的答案。

（1）引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象。在實驗中教師要適時提醒學(xué)生看到了什么現(xiàn)象，可能有什么物質(zhì)參加了反應(yīng)或生成，該反應(yīng)過程是放熱還是吸熱，觀察到的現(xiàn)象反映了物質(zhì)的什么性質(zhì)，等等。通過設(shè)置問題來引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，目的明確，學(xué)生就不會漏過一些不明顯的現(xiàn)象，從而提高了觀察能力，也利于思維能力的培養(yǎng)。在實驗教學(xué)中，教師要通過及時地提出有針對性的、啟發(fā)性的思考題，引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識解難釋疑，使學(xué)生熟悉、深化知識。

例如，在氫氧化鋁兩性的實驗中，我們提醒學(xué)生注重觀察 AlCl3 溶液滴入NaOH溶液瞬間稍縱即逝的白色渾濁物質(zhì)，以及最后產(chǎn)生的白色沉淀，引導(dǎo)學(xué)生了解反應(yīng)原理：

（2）引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、討論，做出釋疑。學(xué)生圍繞某一問題或現(xiàn)象產(chǎn)生疑問，進(jìn)行討論，可以激發(fā)學(xué)生激情，加深學(xué)生對知識的理解，培養(yǎng)并提高學(xué)生的觀察能力、思考能力、自學(xué)能力、語言表達(dá)能力、歸納能力、自主合作能力，使學(xué)生相互學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)，共同進(jìn)步。

如苯的分子組成和結(jié)構(gòu)：分子式 ?C6H6，實驗式（最簡式）C H。

【交流與討論】由分子式對結(jié)構(gòu)的推測：苯分子中六個碳原子之間是以什么鍵相連的？

這個問題激起了學(xué)生強烈的探究欲望，學(xué)生自然地想到苯是不飽和烴，可能含有C = C 或C ≡C，含C = C 和C ≡C的物質(zhì)可用溴水或酸性的KMnO4溶液驗證。

【探究實驗】在兩支試管中各加入2mL苯，向其中一支試管中加入幾滴酸性高錳酸鉀溶液，向另一支試管中加入1mL溴水，振蕩后靜置，觀察所發(fā)生的現(xiàn)象。

【現(xiàn)象】苯不能使酸性的KMnO4 溶液和溴水褪色。

【學(xué)生質(zhì)疑】苯的化學(xué)性質(zhì)和不飽和烴有明顯的差異，那它會和不飽和烴一樣有C = C 或C ≡C嗎？

【學(xué)生討論、小結(jié)】苯不能使酸性的KMnO4 溶液和溴水褪色，說明苯分子中不含C = C 和C ≡C，苯分子中六個碳原子之間是以特殊的化學(xué)鍵結(jié)合。

3.實驗探究結(jié)束后要歸納小結(jié)

老師應(yīng)啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生全面、準(zhǔn)確地歸納出實驗的結(jié)論和要注意的問題。如總結(jié)《鈉的化合物》一節(jié)時，經(jīng)過實驗，可以歸納出幾點：

（1）Na2O2能夠和H2O、CO2反應(yīng)，都生成氧氣，氧化性強。

（2）Na2CO3和NaHCO3都可以和鹽酸反應(yīng)，和同濃度的鹽酸反應(yīng)時，后者反應(yīng)比前者要劇烈得多。NaHCO3受熱易分解，穩(wěn)定性比Na2CO3弱。

4.習(xí)題鞏固，反饋學(xué)情，補缺補漏

實驗探究后要安排不同難度的習(xí)題，讓基礎(chǔ)不同的學(xué)生都能有所收獲，鞏固學(xué)過的知識。練習(xí)過程中要鼓勵學(xué)生積極思考，引導(dǎo)他們分析、挖掘題目中隱含的信息。例如，在探究苯的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)教學(xué)完成后設(shè)計如下習(xí)題：

（1）下列各組液體混合物中，不分層的是（ ? ?）

A.苯和水

B.酒精和水

C.油和水

D.三氯甲烷和水

（2）能通過化學(xué)反應(yīng)使溴水褪色，又能使高錳酸鉀酸性溶液褪色的是（ ? ）

A.苯

B.乙烷

C.乙烯

D.二氧化硫

（3）苯是 ? ? ? ?色 ? ? ? ?味 ? ? ? ? ? 體，

溶于水，密度比水 ? ? ? ?， ? ? ? ?揮發(fā)，蒸汽 ? ? ? ? ? 毒，常作 ? ? ? 劑。苯的硝化反應(yīng)中，濃硫酸作用是 ? ? ? ，化學(xué)方程式為 ? ? ? ? ? ?。 實驗制得的初級產(chǎn)品為 ? ? ? ? ?色的油狀液體，有 ? ? ? ?氣味，比水 ? ? ? ? （重或輕）， ? ? ? ? ? ?（有或無）毒。

通過習(xí)題練習(xí)，反饋學(xué)生知識和能力上的缺陷，便于老師及時地進(jìn)行補缺補漏，培養(yǎng)學(xué)生運用知識去解決問題的能力。

5.學(xué)生實驗后學(xué)會分析自己的探究過程

學(xué)生可以討論哪些方法解決問題最有效，或找出解決問題最需要而自己卻忽略了的信息，或主動與他人交流討論探究的結(jié)果，或?qū)ψ约涸趯嶒炦^程中的表現(xiàn)進(jìn)行反思……依據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的不同，一般可設(shè)計成兩種學(xué)習(xí)、探究的方法。

（1）問題（確定探究的方向）—實驗（觀察、發(fā)現(xiàn)、質(zhì)疑）—討論—解釋—結(jié)論—反思。

（2）問題（理論假設(shè)）—實驗（驗證假設(shè)）—解釋—結(jié)論—反思。

在實驗探究教學(xué)方法的使用中，“實驗”是手段，“探究”才是模式的核心，顯然，這種對實驗教學(xué)功能全面開發(fā)的教學(xué)模式，是一種以學(xué)生發(fā)展為目標(biāo)的，探索性、發(fā)現(xiàn)性的教學(xué)模式，可以調(diào)動全班學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、觀察、思維、實驗等多方面的能力。

總之，實驗探究教學(xué)法在正常授課的使用過程中，能真正體現(xiàn)在教學(xué)活動中以學(xué)生為主體的現(xiàn)代教育觀，真正讓課堂變成科學(xué)探索的舞臺，大大增強我們的教學(xué)效果。

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（作者單位：福建省莆田華僑中學(xué)）