初中化學探究式實驗教學的設(shè)計與實踐

摘 要： 實驗能力是學生應掌握的一項基本技能。實驗教學不僅要重視學生實驗基本技能的訓練，而且要注重對學生實驗設(shè)計的指導。教師進行探究式實驗教學能提高學生的探究意識和實驗能力，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。本文作者闡述了自己的一些教學實踐，與同行共勉。

關(guān)鍵詞： 初中化學實驗教學 探究式實驗教學 教學實踐

初中化學新課程標準規(guī)定：實驗能力是學生應掌握的一項基本技能。學生除了要掌握最基本的技能外，更要能夠應用所學的知識和技能，依據(jù)一定的原理進行簡單的實驗設(shè)計上，并動手驗證自己所設(shè)計方案的科學性。因此，初中化學實驗教學應重視兩個方面，一方面是對學生實驗基本技能的訓練，另一方面是對學生實驗設(shè)計的指導，通過探究式實驗不斷提高學生的實驗能力，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。筆者從以下幾個方面談談自己的教學實踐。

一、設(shè)計原則

1.主體性原則

探究性實驗設(shè)計要關(guān)注學生自主進行設(shè)計，要徹底摒棄教師控制學生的學習過程的“傳授式”做法，把學習的主動權(quán)交給學生。

2.探究性原則

教師必須改變傳統(tǒng)的知識呈現(xiàn)方式，要讓學生主動設(shè)計、實踐，在探究中學習，去體驗探究的樂趣。

3.實踐性原則

要讓學生參與進來，教師必須不“唱獨角戲”，將學生的一切學習活動轉(zhuǎn)化為可感知、可操作的現(xiàn)實事物中來，如：鼓勵學生將想法表達出來、組織學生進行演示和講解等，讓學生在實踐中體驗，在體驗中升華認識。

4.和諧性原則

實驗設(shè)計的探究任務應該經(jīng)過教師的精心設(shè)計，探究情景應該既與學習任務的解決相一致，又與學生的原有知識結(jié)構(gòu)相和諧，要創(chuàng)建一種“跳一跳，摘到桃”的情景。

5.表現(xiàn)性原則

由于原理選擇、方案設(shè)計和探究實踐是讓學生來實施的，因此學生個體、小組在進行探究后，能夠向其他學生展示自己的觀點，將自己的探究以一定的形式表現(xiàn)出來，不再是教師直接告知學生可以或應該怎么做，每位學生都具有參與和表現(xiàn)的熱情，教師則為其創(chuàng)設(shè)必要的時空環(huán)境。

6.延緩評判原則

由于實驗設(shè)計是一項不斷完善的過程，因此學生既可能由于經(jīng)驗和方法的欠缺而提出一些不理想甚至錯誤的假設(shè)，又可能出現(xiàn)多個不同的但可以實施的方案，這時教師不應過早作出評判，而應給學生留有充分的思考和探究空間，必要時還可以讓學生嘗試其錯誤方案，通過“試錯”而獲得新知。

二、案例分析

下面以初中化學新課程實驗教科書（上冊）第六單元課題2《二氧化碳制取的研究》為例進行分析，重在闡述探究的基本過程：

教師應該在課前進行充分的估計，以便準確預測學生探究中可能出現(xiàn)的觀點（正確或錯誤），并盡可能為學生可能產(chǎn)生的需要提供條件。主要分析以下幾個方面的問題：①學生完成此實驗方案設(shè)計的知識基礎(chǔ)；②如何構(gòu)建有利于學生得到創(chuàng)新發(fā)展的情景；③學生可能產(chǎn)生的判斷、疑問和困難；④學生可能需要的儀器和藥品等。

1.原理探究

由于學生已經(jīng)接觸過產(chǎn)生二氧化碳氣體有關(guān)的化學反應，因此我們可以用列舉這些反應開始本課題的探究，并以“問題式情景”逐步展開。

探究（1）：由學生回憶相關(guān)知識并書寫，部分學生板演。

由學生書寫并互相補充、點評，教師補評。

問題（2）：如果要求你通過化學方法制備一瓶氣體，你認為可以選擇上述哪些反應，或者哪個反應不宜選擇，除此之外還有哪個反應更適宜？

探究（2）：學生在教師組織下，按以下流程進行理論探究：獨立思考→協(xié)作討論→表達交流→評價辯論→得出結(jié)論（教師必要指導提示），學生嘗試得出結(jié)論，其他同學補充，直到形成以下認識：

①不合適：因為反應時氧氣不充足會產(chǎn)生一氧化碳氣體，所以得到的二氧化碳中可能混有一氧化碳，使制取的氣體不純。

②不合適：因為這個反應需要高溫條件，在實驗室不易實現(xiàn)。

③可以，但不太理想：因為反應速度快，不易控制，收集時比較困難。

問題（3）：提供材料：化學家發(fā)現(xiàn)常溫下含有碳酸根的物質(zhì)與相應的酸反應可以生成二氧化碳（動畫講述以上事實），如：碳酸鈣與稀鹽酸反應生成水、二氧化碳和氯化鈣。你能寫出它的化學方程式嗎？如果將稀鹽酸改成濃鹽酸或稀硫酸，是否可以呢？

探究（3）：學生在教師的引導下，自主探究，尋找最佳的方法。學生分小組進行實驗研究，通過交流，最后達成以下共識：

氫氣體，使收集的二氧化碳氣體不純；如果用稀硫酸，其生成物中的硫酸鈣（微溶）會覆蓋在碳酸鈣上，阻止反應進行，以上兩種情況均不合適，最后確認碳酸鈣與稀鹽酸反應作為制取二氧化碳氣體的反應原理。

2.方案設(shè)計

在對以上原理進行認真分析，明確了各種化學反應應用于制備二氧化碳的合理性和利弊之后，我們就可以選擇合理的反應原理，進行實驗方案的設(shè)計了。

問題（4）：將學生分組，分別針對上述可行的原理，設(shè)計實驗方案，教師應提醒學生注意從發(fā)生裝置、收集裝置兩個部分考慮，并明確以下要求：①寫出所選擇的試劑規(guī)格用量、選擇的儀器規(guī)格及組裝順序；②說明選擇依據(jù)；③畫出裝置圖。

探究（4）：教師組織學生按以下流程進行實驗方案設(shè)計，注意控制好每段流程的時間：分組討論設(shè)計→組間表達交流和對比→展示評價并完善→建立可行性方案。

教師點撥：選擇發(fā)生裝置時要考慮反應物狀態(tài)，如何提供反應條件。選擇收集裝置時要考慮藥品的溶解性和相對空氣的密度大小。

經(jīng)過本次的探究，學生形成三套方案，其裝置圖如下。

3.實驗驗證

問題（5）：以上方案在理論上得到了學生的認可，是否真的科學可行還需要實踐的檢驗，下面各小組自主選擇以上方案進行實驗，做好相關(guān)記錄。

探究（5）：學生根據(jù)上述方案進行操作實踐，并做好實驗記錄，教師全程巡視指導。

4.目標達成

實驗完畢后，教師組織學生進行實驗情況匯報（結(jié)論）、評價與交流。

問題（6）：通過以上探究，我們經(jīng)歷了二氧化碳的實驗室制法的全過程，請大家從整體上對二氧化碳氣體的實驗室制法進行歸納。

探究（6）：分小組進行討論、達成共識，再進行全班交流，教師適時提示和引導。

通過探究，學生從實驗原理、實驗條件、實驗儀器和裝置、實驗藥品、實驗步驟、實驗記錄和結(jié)論等方面完成了對二氧化碳的實驗室制法的全面認識。

總之，探究式實驗教學不僅能讓學生體會探究過程，提高探究能力，而且能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，同時在探究中體味合作意識和科學意識。當然在探究式實驗教學中會出現(xiàn)這樣或那樣的問題，我們要正確對待，不斷更新觀念，把握新課標，使我們的教學更加有實效性，以培養(yǎng)出更多的有頭腦、有能力的創(chuàng)新人才。

參考文獻：

［1］義務教育課程標準實驗教科書·化學（九年級，上冊）.人民教育出版社，第2版.

［2］化學新課程標準.

［3］吳俊明，倪志剛主編.新課程理念下創(chuàng)新教學設(shè)計.東北師范大學出版社.

［4］王祖浩主編.中學化學課程評價的反思與探索.東北師范大學出版社.