談如何在化學實驗教學中提高學生的探究能力

李曉娜（河北省撫寧縣第一中學066300）

談如何在化學實驗教學中提高學生的探究能力

李曉娜（河北省撫寧縣第一中學066300）

本文分別從問題引導式探究、實驗儀器裝置及原理探究、質疑—猜想—驗證式科學探究三個方面闡述化學實驗教學中如何培養(yǎng)學生的探究能力，每個方面都簡單列舉了教學中的一些實例，實事求是地談了高中化學教學中比較實用的探究模式。

化學實驗科學探究

《高中化學課程標準》中明確規(guī)定“提高學生的科學探究能力”的課程目標。化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗是科學探究的重要途徑，從實驗中可以發(fā)現(xiàn)值得探究的問題，通過探究活動又可以鞏固學生的知識和提高實驗技能。在實驗中探究能有效地強化學生的創(chuàng)新意識，拓展學生的創(chuàng)新思維，提高學生動手能力和實踐創(chuàng)新能力。因此在化學教學中應充分發(fā)揮學科優(yōu)勢，將科學探究作為課程改革的突破口，充分挖掘實驗素材，通過教師的引導，讓學生成為學習的主人，引導他們進行探究性學習，真正落實課程目標的要求。筆者在近幾年的教學中，通過摸索實踐，對于實驗探究式教學有了一定的嘗試，實驗探究式教學是以實驗選題為中心主題的探究教學。在實驗的基礎上，通過觀察、分析、比較、抽象、概括、歸納等科學方法，對某些化學反應實質、現(xiàn)象以及化學實驗裝置從多角度、多層面做深入的研究探索，并探究其規(guī)律的學習?，F(xiàn)將自己的一些做法及點滴體會淺談如下。

一、問題引導式實驗探究

探究性學習是學生在發(fā)現(xiàn)問題的情境下產生的一系列學習活動。問題能激發(fā)起學生探究的欲望，能引發(fā)學生的探究活動。在實驗教學中，教師可以創(chuàng)設多個問題，引導學生通過親身實驗探究來解決問題。問題創(chuàng)設一定要巧妙，抓住關鍵和要點，具有針對性，環(huán)環(huán)相扣，使學生有探究的興趣。同時要關注個人體驗、強化積極情感，使學生不斷獲得自主學習的體驗，感受到成功的喜悅，從而調動學生學習的積極性。

例如，在“金屬鈉”的教學中我采用了問題引導式實驗探究學習，變演示實驗為學生分組實驗，首先屏幕上依次打出幾個問題：（1）根據(jù)觀察所得，金屬鈉有何性質？（2）用刀切開一小塊鈉，觀察切面變化。（3）鈉在空氣中燃燒有什么現(xiàn)象？產物是什么？（4）鈉與滴有酚酞的水反應有哪些現(xiàn)象？如何解釋？如何檢驗產物？（5）鈉與硫酸銅溶液反應有哪些現(xiàn)象？如何解釋？每個問題都是學生通過“親身實驗—小組討論—師生總結”的形式一一完成。這樣關于金屬鈉的性質在問題探究過程中學生自己就掌握了，不僅印象深刻，而且鍛煉了學生的動手能力和觀察能力。

實驗探究還要注意將與人類生產、生活密切聯(lián)系和學生熟悉的、感興趣的內容設計成化學實驗。例如，可讓學生根據(jù)學過的知識，從教師提供的多種試劑中進行選擇，自己設計并探究完成如何檢驗食鹽中是否含有IO3-，如何檢驗補鐵口服液中是Fe2+還是Fe3+?這些學生感到熟悉和認為有用的情境特別能產生解決問題的迫切欲望，從而培養(yǎng)學生學習化學的興趣，從化學實驗中提高科學探究能力。

二、實驗儀器裝置及原理探究

化學儀器及實驗裝置是直觀的探究手段，通過對儀器裝置的探究，指導學生學會根據(jù)反應原理、物質性質以及常見儀器的特點，選擇、組裝各種裝置?；瘜W中某些實驗原理抽象難懂，可讓學生通過實踐探究進行理解和歸納，這樣既能使學生更好地掌握有關原理和知識，又能培養(yǎng)學生科學的探究意識和創(chuàng)新精神。

例如，在高三復習階段，我引導學生根據(jù)所學知識，進行以廣口瓶為主的實驗裝置探究，學生依據(jù)不同的用途進行整理歸納出：（1）用作排氣集氣裝置，（2）用作排水集氣裝置（裝置充滿水），（3）當導管口連接量筒或量氣管，又可用于測量化學反應中產生氣體的體積，（4）可用作凈化和干燥裝置，（5）可用作尾氣吸收裝置，（7）可以用作反應器，等等。并進一步引導學生分組探究如何操作，如何使用。不同小組連接好裝置后再進行小組間評議討論，真正掌握原理。

又如，裝置氣密性的檢驗主要有手握式和液封式，為了便于學生更好理解，我讓學生自己對不同的裝置進行氣密性檢驗，以使學生通過實踐來掌握原理及操作。啟普發(fā)生器原理一直是高中化學實驗的重難點，為讓學生真正懂得內在的奧妙，我讓學生通過氫氣的制備探究原理，并自行設計簡易的啟普發(fā)生器來鞏固知識。防倒吸裝置也是高中化學實驗的必備知識，但學生多數(shù)只知道倒扣的漏斗防倒吸，原理卻不是很清楚，因此我讓學生先通過實驗體會了倒吸，再講解倒扣漏斗防倒吸原理，然后引導學生探究其他的防倒吸裝置，學生自己設計和研究，通過大家的討論分析進行點評，這樣難題迎刃而解。

在中學化學實驗教學中，在用好經典實驗裝置的同時，還應充分利用現(xiàn)有的儀器和代用品，改進和研制出一些構造簡單、操作簡便、現(xiàn)象直觀的實驗裝置，從而提高實驗教學的質量。例如，在銅和濃硫酸的實驗中由于加熱后反應不易控制，產生大量二氧化硫，我引導學生思考如何改進以便能控制實驗，很多學生提出把銅片改成銅絲，可隨時抽動以控制反應的進行。

三、質疑—猜想—驗證式科學探究

真正的科學探究不是驗證課本，進行表面上的操作，而是在實驗中發(fā)現(xiàn)問題時能大膽質疑。面對一個問題，引導學生開動腦筋，大膽猜想，提出各種可能的假設，然后組織學生進行討論、設計與驗證，才能使學生真正體驗科學探究的樂趣，體驗挫折感與成就感，從而真正起到培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力的目的，這才是科學探究的精神所在，也是探究教學的目標所在。這種在課本上不能直接得到的科學探究具有一定的深度，學生接受挑戰(zhàn)的熱情會很高，但一定要選擇學生能力范圍內的內容，過高的難度會讓學生茫然，喪失信心。

例如，在進行高中化學有關“原電池”的學習時，銅鋅稀硫酸原電池的實驗中按照原理和課本描述，應該只在銅極產生氣泡，鋅片作為負極失電子不會再有氣泡生成，但有些學生觀察到鋅片上也有少量氣泡產生，為什么與課本不符呢？面對這個問題，我并沒有一帶而過，而是抓住這個問題進行引導，鼓勵學生猜想可能的原因。學生經過激烈的討論，總結出可能的三個原因：（1）鋅片不純，本身構成微小的原電池；（2）導線有電阻，少量電子在鋅極被氫離子得到；（3）銅極產生的大量氣泡附著在銅片上，阻止氫離子得電子的速度，使部分鋅片周圍的氫離子得到電子產生氫氣。我肯定了學生的假設，進一步引導學生進行實驗設計來驗證。針對第一點，學生換了更純的鋅片實驗，發(fā)現(xiàn)氣泡減少。針對第二點，學生拿掉了導線，把鋅片和銅片直接靠在一起，氣泡減少很多。針對第三點，學生用玻璃棒在銅極輕輕攪拌，加快氫氣生成，結果鋅極氣泡大大減少。通過實驗學生總結出課本并沒有錯，只不過是理論上的。這樣的實驗探究既能使學生感受到科學探究的巨大力量，同時又能使學生深切體驗科學探究的過程，加深對科學知識的理解，培養(yǎng)他們創(chuàng)新思維的能力，也才能使學生走出學習只是為了用正確結論去解題的應試教育的誤區(qū)。

總之，以實驗為中心開展探究性學習活動，具有激發(fā)興趣、獲取知識、培養(yǎng)技能、體驗過程、形成科學品質、培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力等諸多功能。在高中化學教學中，充分利用化學實驗，挖掘和開發(fā)化學實驗在探究性學習中的功能，對于改變學生的學習方法，提高學生的科學探究能力具有重要的意義。

（責編 趙建榮）