用實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升學(xué)生的探究能力

張海青

一、在類比小結(jié)中探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性

以前的課本中制取氧氣，多采用加熱高錳酸鉀的方法。這種方法雖然能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，但相對而言存在一些不足：反?yīng)需要加熱，副產(chǎn)物不易分離。用二氧化錳催化加熱分解氯酸鉀制取氧氣，不僅存在上述不足，還會在反應(yīng)過程中生成少量氯氣污染空氣，同時(shí)使生成的氧氣因含有少量的氯氣而不純。針對以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中存在不足，課改后的教材在常溫下運(yùn)用二氧化錳催化分解過氧化氫溶液制取氧氣，這樣，在達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐瑫r(shí)，不僅不會生成污染環(huán)境的物質(zhì)，同時(shí)也便于二氧化錳在實(shí)驗(yàn)中的回收再利用，另外，整個(gè)實(shí)驗(yàn)是在常溫下進(jìn)行的，節(jié)約了現(xiàn)有能源。

在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們除了考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論外，還要考慮到實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、環(huán)保性，雖然條條道路通羅馬，但我們不能僅求捷徑，而應(yīng)從生成物的分離、反應(yīng)條件、生成物對環(huán)境的影響等諸多因素加以考慮，在類比小結(jié)中探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，完成學(xué)科教育的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的發(fā)散思維。

二、在分析質(zhì)疑中探究實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性

在學(xué)習(xí)氫氧化鈉的保存方法時(shí)，教師可結(jié)合生活事實(shí)，有針對性地引導(dǎo)學(xué)生予以探究。

首先，從理論上分析研究氫氧化鈉需要密封保存的原因。讓學(xué)生知道是空氣中的二氧化碳在氫氧化鈉潮解的同時(shí)與之反應(yīng)生成碳酸鈉，而導(dǎo)致氫氧化鈉發(fā)生變質(zhì)。

其次，以實(shí)驗(yàn)為載體，探究氫氧化鈉在空氣中露置的變質(zhì)程度，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，綜合考慮各種可能性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。露置在空氣中的氫氧化鈉存在三種可能：沒有變質(zhì)，白色粉末仍然是氫氧化鈉;部分變質(zhì)，白色粉末為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物;全部變質(zhì)，則白色粉末全部是碳酸鈉。

接著，在分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的手段進(jìn)行探究。先取少量該白色粉末溶于水中，再滴加適量氯化鈣溶液，若有白色沉淀生成，則原白色粉末中含有碳酸鈉，若沒有白色沉淀生成，則原白色粉末中不含碳酸鈉。在上述實(shí)驗(yàn)完全進(jìn)行的基礎(chǔ)上，向溶液（若有沉淀存在，則需先進(jìn)行過濾，取濾液）中滴加無色酚酞試液，若溶液由無色變成紅色，則證明原白色粉末中含有氫氧化鈉，否則，原白色粉末中不含氫氧化鈉。

最后，在實(shí)驗(yàn)完畢后，提出問題，對實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性進(jìn)一步探究。上述實(shí)驗(yàn)中，能否用氫氧化鈣取代氯化鈣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？在質(zhì)疑中引導(dǎo)學(xué)生動手做類比實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象著手予以分析，讓學(xué)生明白氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉，干擾了后面對氫氧化鈉存在與否的確定。通過一系列的反思評價(jià)讓學(xué)生在分析質(zhì)疑中探究實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

三、在設(shè)計(jì)構(gòu)建中探究實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性

燃著的蠟燭在熄滅的瞬間，燭心附近會有白煙生成，用燃著的火柴靠近白煙，在不接觸燭心的情況下，熄滅的蠟燭會重新復(fù)燃，針對生活中這一不易察覺的細(xì)微現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析探究，這一白煙主要成分是什么。學(xué)生紛紛進(jìn)行假設(shè)：白煙是可燃性石蠟蒸氣的固體小顆粒;白煙是可燃性一氧化碳;白煙是可燃性石蠟蒸氣的固體小顆粒和可燃性一氧化碳的混合物。

到底是什么物質(zhì)呢？在學(xué)生強(qiáng)烈高漲的好奇心被調(diào)動起來的情況下，教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)予以探究，引導(dǎo)學(xué)生打破常規(guī)思路予以創(chuàng)新，重新設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案來探究實(shí)驗(yàn)假設(shè)中的確定性。

如，用一根細(xì)長的硬質(zhì)玻璃管伸入蠟燭火焰中，玻璃管的外面用一塊濕毛巾包裹，在玻璃管的另一端用酒精燈點(diǎn)燃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)壁有白色斑狀物質(zhì)存在，同時(shí)玻璃管末端能被酒精燈點(diǎn)燃。于是，根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)，我們證明第三種假設(shè)是正確是：白煙是可燃性石蠟蒸氣的固體小顆粒和可燃性一氧化碳的混合物。

這一簡單有效而又頗具科學(xué)創(chuàng)新理念的設(shè)計(jì)方案，不僅準(zhǔn)確回答了學(xué)生生活中會碰到的小問題，同時(shí)培養(yǎng)了他們的學(xué)習(xí)興趣和探究創(chuàng)新的能力。

（作者單位：大冶市教學(xué)研究室）

責(zé)任編輯 ?嚴(yán) ?芳