化學教學中探究性實驗的探索與實踐

張秀妙

摘 要：探究性實驗教學的涵義：探索性實驗教學是將化學研究的思想方法融于課堂教學中，以實驗為手段的發(fā)現(xiàn)式教學。即通過教師探索性地實驗設計，有計劃、有步驟地引導學生積極主動地通過實驗、觀察、分析、綜合、比較、判斷、推理等實踐活動，學習基礎(chǔ)知識和技能、掌握最基本的科學研究方法，激發(fā)創(chuàng)新意識提高創(chuàng)造思維能力的過程。

關(guān)鍵詞：探究;實驗;探索;實踐

一、課堂教學中探究性實驗的落實：

（一）挖掘演示實驗的探究性功能，探索物質(zhì)的變化規(guī)律;

教材中有些演示實驗本身彈性很大，若教師能恰當創(chuàng)設問題情境，適度挖掘其中的可探究因素，激勵學生自主發(fā)現(xiàn)問題，嘗試探索、解決問題、使學生在體驗中學習并深化化學基礎(chǔ)知識，同時培養(yǎng)學生務真求實的科學態(tài)度和探索精神。如在進行碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)教學時，我先按教材安排演示了碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應的實驗，學在在觀察到套在試管上的兩個氣球都脹大了后，熱情高漲，興奮不已，認識到了碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸劇烈反應，放出二氧化碳。隨即補充演示了用毛細滴管分別向0.1mol/L碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液中逐滴加入0.1mol/L鹽酸的實驗，引導學生仔細觀察。學生由此推測該反應分兩個過程：

第I步：Na2C03+HCL=NaHCO3+NaCL

第II步：NaHC03+HCL=NaCL+CO2+H2O

我趁勢提出問題：怎樣用實驗證明碳酸鈉與鹽酸的反應分這兩步進行？絕大多數(shù)學生經(jīng)過再次深入思考、討論交流后提出方案：取上述實驗中碳酸鈉溶液中剛有氣泡產(chǎn)生時的溶液少許，加入少量氯化鈣溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則假設成立（因加入鹽酸時已有二氧化碳產(chǎn)生）。學生接著進行分組實驗驗證假設并歸納總結(jié)。

（二）鼓勵學生大膽質(zhì)疑，探索演示實驗的改進裝置，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神。演示實驗的最大特點是裝置簡單、易于操作，現(xiàn)象明顯，但不一定是最佳方案，且近年來的高考實驗都是以教材演示實驗和學生實驗為載體，創(chuàng)設新情境、提出新問題，即注重于學生創(chuàng)新思維能力的考查，因此教師應引導學生認真研讀教材，充分認識教材中演示實驗的地位和作用，理解常用儀器的構(gòu)造、用法，能根據(jù)實驗目的靈活選擇、組裝儀器，在此基礎(chǔ)上適時，敢于并善于鼓勵學生大膽質(zhì)疑，探究優(yōu)化某些實驗裝置，如探究氯氣的實驗室制取及性質(zhì)的綠色化裝置;嘗試改進銅與稀硝酸反應的裝置，便于觀察NO的生成和NO與02反應生成NO2的過程。

（三）從實驗過程的異?，F(xiàn)象入手，培養(yǎng)學生探究精神。敏銳的觀察能力是科學探究活動的必備條件，是重大發(fā)明創(chuàng)造的基礎(chǔ)?；瘜W教學中，教師要引導學生仔細觀察實驗過程，注意捕捉實驗中的細微變化。如銅與濃硫酸反應中的黑色不溶物、乙烯的實驗室制取中反應混合物的顏色變黑、同濃度過鹽酸和硫酸與鋁片反應的速率差異很大等異常現(xiàn)象往往受主要現(xiàn)象的沖擊而被忽視或淡化，教師應指導學生細心觀察，充分利用這些生成性的教學資源開展探究性實驗。使學生通過親歷實驗過程，感知現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì)，掌握科學的思維方法和科學研究的基本方法。

（四）以發(fā)散思維促進創(chuàng)新思維，通過探究性實驗突破教材的重難點知識。教材中的重要知識即教學重點是學生必須熟練掌握、深刻理解并能靈活遷移應用的知識點或理論，難點是學生學習起來比較困難的知識或理論，重點不一定就是難點，教師應吃透教材，準確把握教材的重點和難點，引導學生通過探究性實驗多角度、多層次地去體驗、去感悟。如電解質(zhì)的最離平衡既是高中化學的重點知識也是難點之一，進行這部分教學時我引導學生從不同角度設計實驗證明醋酸是弱電解質(zhì)，從而達到突出重點突破難點的作用。引導學生分析：醋酸是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，因而一定濃度的醋酸溶液的PH與同濃度的一元強酸有偏差，其強堿鹽溶液的pH>7，學生會很快設計出如下方案：（1）測定0.1mol/L的醋酸的pH（pH）可證明;（2）測定醋酸鈉溶液的pHpH>7可證明，醋酸存在電離平衡，因而同濃度的醋酸和鹽酸與其它物質(zhì)反應時化學反應速率不同，且速率的不同須能觀察出來，學生很快設計出;（3）觀察大小和形狀都相同的鋅粒與0.1mol/L的醋酸、鹽酸反應產(chǎn)生氣體的快慢;（4）測定中和ILPH=2的醋酸和鹽酸所用0.1mol/L氫氧化鈉溶液的體積;從外界條件對電離平衡的影響入手，將PH相同的醋酸和鹽酸稀釋相同的倍數(shù)，鹽酸的△pH>醋酸。

二、探究性學生分組實驗的組織與教學

現(xiàn)行教材中的學生分組實驗，大都局限于對所學知識的驗證、鞏固、讓學生熟練常規(guī)的實驗操作方法，而且大家做的是相同的實驗，實驗步驟、方法課本上都已有說明，不能充分地調(diào)動學生的積極性和主動性，因此我在每單元內(nèi)容學完后要求學生結(jié)合實驗習題以實驗小組為單位提出1—2年實驗問題，并要求各小組成員設計實驗方案，經(jīng)小組內(nèi)討論，篩選后進入實驗室實驗論證。最后總結(jié)寫出實驗報告。由于這種方法提出問題的過程、設計方案本身就是一個探究過程，極大的發(fā)揮了學生的主體作用，有效提高學生的綜合實驗能力和創(chuàng)新思維能力。

三、反思

多年來的教學實踐證明：探究式實驗教學的貫徹實施，能大大激發(fā)學生學習化學的熱情，使學生能夠積極主動地去體驗、去探究化學的學科魅力，學會獨立學習與合作學習的有機結(jié)合，掌握科學研究的一般方法，同時能使學生的化學實驗能力得到普遍提高，在歷次統(tǒng)考中學生的化學實驗成績比其它班平均高出2—2.5分，這說明實施探究式實驗教學是化學教學改革行之有效的措施，但同時也存在一些問題，一少部分學生跟上不分組實驗的要求：自己提不了實驗探究習題或能提出問題但不能獨立設計出實驗方案，或不能正確評價和篩選方案的優(yōu)劣等等。