如何在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

楊玲

【摘要】探究學(xué)習(xí)是新一輪課程改革的一道亮麗風(fēng)景線，通過(guò)學(xué)生在“做中學(xué)”過(guò)程中親歷親為的體驗(yàn)，有利于學(xué)生走出機(jī)械被動(dòng)接受學(xué)習(xí)的藩籬，邁向主動(dòng)習(xí)得知識(shí)、自主發(fā)展的坦途，激蕩出學(xué)生潛在的創(chuàng)新心向。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué) 實(shí)驗(yàn) 探究

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）13-0170-01

一、重視演示實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生認(rèn)知之間的沖突來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

教材中設(shè)置的演示實(shí)驗(yàn)都是經(jīng)過(guò)反復(fù)篩選、精心設(shè)計(jì)的，因而具有科學(xué)性、典型性等特點(diǎn)，一般按照課本給出的操作步驟都能得出預(yù)期的現(xiàn)象和結(jié)果。但是有時(shí)由于操作中一些細(xì)節(jié)的忽視或?qū)嶒?yàn)儀器的影響等，可能會(huì)出現(xiàn)一些“異常”現(xiàn)象或甚至與預(yù)期大相徑庭。教師應(yīng)把握時(shí)機(jī)，通過(guò)學(xué)生已有知識(shí)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)之間的認(rèn)知不協(xié)調(diào)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

二、重視課本中未出現(xiàn)，但又能培養(yǎng)學(xué)生探究能力的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和各種能力的綜合測(cè)試，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳手段。老師應(yīng)經(jīng)常利用時(shí)機(jī)引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋設(shè)計(jì)自己原創(chuàng)的實(shí)驗(yàn)方案，并要求學(xué)生對(duì)每個(gè)方案從科學(xué)性、安全性、可行性、簡(jiǎn)約性等方面進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)，從中選出最佳方案。

片段2：在學(xué)習(xí)了Na2O2與CO2反應(yīng)出成Na2CO3和O2后，我啟迪學(xué)生此反應(yīng)的用途很大，Na2O2被廣泛用于潛艇和飛船中作生氧劑為人們提供呼吸用氧，又已知此反應(yīng)放熱，于是我鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明Na2O2能與CO2反應(yīng)。

學(xué)生思考：怎樣用最簡(jiǎn)單的方法得到CO2？用什么方法檢驗(yàn)反應(yīng)有熱量放出？要使Na2O2與CO2充分反應(yīng)，對(duì)Na2O2有何要求？

學(xué)生擬定了一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的方案：把Na2O2固體粉末均勻涂在一團(tuán)脫脂棉上，然后把沾有Na2O2的脫脂棉放在石棉網(wǎng)上，用一玻璃導(dǎo)管對(duì)準(zhǔn)脫脂棉上的Na2O2用力吹氣，一會(huì)兒后就可觀察到脫脂棉燃燒起來(lái)。

我讓擬定方案的學(xué)生上臺(tái)來(lái)當(dāng)眾示范，果然觀察到了脫脂棉的燃燒，得到了與預(yù)期一致的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)相當(dāng)?shù)某晒Α?/p>

如此，通過(guò)教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題→學(xué)生分析問(wèn)題→學(xué)生討論制定方案→師生一起評(píng)價(jià)方案→學(xué)生實(shí)施方案的整個(gè)過(guò)程，使學(xué)生的探究能力得到了充分提高和長(zhǎng)足發(fā)展。

三、重視對(duì)課本演示實(shí)驗(yàn)中存在的缺陷或不足來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

課本中的演示實(shí)驗(yàn)是經(jīng)過(guò)多位專(zhuān)家和老師精選，經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的，但還是有極少數(shù)實(shí)驗(yàn)效果不明顯，如Fe與水蒸氣反應(yīng)；還有一些實(shí)驗(yàn)效果固然很好，但會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題，如Cu片與濃H2SO4，Cu片與濃HNO3、稀HNO3反應(yīng)；另外還有一些實(shí)驗(yàn)可能會(huì)造成儀器的破損，如化學(xué)鍵一節(jié)中的演示實(shí)驗(yàn)——待鈉熔化后，把盛氯氣的集氣瓶倒扣在鈉的上方反應(yīng)造成集氣瓶口炸裂。為此，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)或不足進(jìn)行改進(jìn)，整合出一套優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案。

片段3：在化學(xué)鍵一節(jié)的鈉與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，待鈉熔化后把盛氯氣的集氣瓶倒扣在鈉的上方時(shí)，觀察到集氣瓶?jī)?nèi)有白煙產(chǎn)生，但實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)集氣瓶口炸裂了。集氣瓶口為什么炸裂？能否根據(jù)鈉的性質(zhì)設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)避免這些不足？

學(xué)生們提出了一個(gè)改進(jìn)方案：把鈉放在燃燒匙里加熱熔化后伸入到裝有Cl2的集氣瓶里反應(yīng)。這樣，教師以演示實(shí)驗(yàn)的缺陷或不足為切入點(diǎn)，喚起了學(xué)生重建最優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案的熱情，使學(xué)生的探究能力形成了新的培養(yǎng)基和生長(zhǎng)點(diǎn)，使學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到了改造、重組、完善和發(fā)展。

四、以生活中的化學(xué)為載體培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

片段4：在學(xué)習(xí)Fe2+、Fe3+化學(xué)性質(zhì)時(shí)，我提供給學(xué)生一篇報(bào)道：現(xiàn)在市面上有相當(dāng)一部分臭豆腐干子是通過(guò)化學(xué)方法用Na2S和FeSO4反應(yīng)制得的。人如果食用含F(xiàn)eSO4的食物，會(huì)腹痛、惡心、嘔吐、肝變異等癥狀。

展示完這段背景資料后，同學(xué)們就紛紛議論開(kāi)來(lái)了，我于是因勢(shì)利導(dǎo)地說(shuō)：“學(xué)習(xí)化學(xué)的目的就是為了讓生活更美好，我們要懂得用知識(shí)來(lái)保護(hù)我們的權(quán)益，那么大家能否根據(jù)已學(xué)的化學(xué)知識(shí)來(lái)鑒別學(xué)校周?chē)傌溕系某舾勺邮遣皇腔瘜W(xué)方法加工的？”經(jīng)過(guò)同學(xué)們討論后擬定了以下檢驗(yàn)方法：

方法1：可取少量臭干子加適量稀H2SO4攪拌使其充分反應(yīng)（FeS反應(yīng)生成Fe2+）后過(guò)濾，向?yàn)V液（含F(xiàn)e2+）中滴加NaOH溶液，觀察，如果有沉淀生成，且沉淀顏色由白色→灰綠→紅褐色，證明此臭干子是化學(xué)方法生產(chǎn)的。

方法2：可取少量臭干子加適量稀HNO3攪拌充分反應(yīng)（FeS中的Fe2+被氧化成Fe3+）后過(guò)濾，向?yàn)V液（含F(xiàn)e3+）中滴加NaOH溶液，如產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明此臭干子是用化學(xué)方法生產(chǎn)的。

方法3：可取少量臭干子加適量稀HNO3攪拌使其充分反應(yīng)（FeS中的Fe2+被氧化成Fe3+）后過(guò)濾，向?yàn)V液（含F(xiàn)e3+）中滴加KSCN溶液，如溶液變血紅色，證明此臭干子用化學(xué)方法生產(chǎn)的。

化學(xué)教學(xué)內(nèi)容必須加強(qiáng)與社會(huì)、生活、生產(chǎn)實(shí)際、環(huán)境的聯(lián)系，要“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”。我們教師在教學(xué)過(guò)程中，如果能把傳授知識(shí)、發(fā)展智力、提高興趣、豐富情感、培養(yǎng)探究能力有機(jī)結(jié)合起來(lái)，我們的課堂才真正回歸到了“以學(xué)生為本”的“田野”，學(xué)生才真正能學(xué)有所獲、學(xué)有所悟、學(xué)有所用、學(xué)有所成。

五、以課本中一帶而過(guò)的知識(shí)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

片段5：人們通常用鐵罐車(chē)或鋁罐車(chē)來(lái)運(yùn)輸冷的濃H2SO4，因常溫下鐵、鋁表面被濃H2SO4氧化成了一層致密的氧化物薄膜，阻止了鐵、鋁與濃H2SO4的繼續(xù)反應(yīng)，一同學(xué)問(wèn)我：“此致密的氧化物薄膜到底是什么物質(zhì)？”我沒(méi)有直接告訴他答案，而是讓大家來(lái)探究一下此致密氧化物薄膜的成份。在小組內(nèi)商討、改進(jìn)，最后再經(jīng)全班同學(xué)集體審議、完善，得出了如下一套探究方案，并用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證了方案的合理性。

學(xué)生探究方案：

步驟1：將一塊光亮的鐵片放入盛有濃H2SO4的燒杯中讓其鈍化。

步驟2：一段時(shí)間后，取出鐵片用蒸餾水洗凈。

步驟3：將洗凈后的鐵片放入CuSO4溶液中檢驗(yàn)此薄膜中是否還有鐵單質(zhì)。

步驟4：把鐵片從CuSO4溶液中取出，同樣用蒸餾水洗凈。

步驟5：再將洗凈的鐵片放入滴有KSCN溶液的稀H2SO4中，檢驗(yàn)有無(wú)Fe3+，當(dāng)觀察到溶液變紅色時(shí)，立即取出鐵片，再向溶液中滴加幾滴K3[Fe（CN）6]溶液，檢驗(yàn)有無(wú)Fe2+。

探究結(jié)果：此致密的氧化物薄膜中既含有Fe3+也含有Fe2+，故氧化物中既有二價(jià)鐵又有三價(jià)鐵。

總之，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力不是一躇而蹴的，而是一個(gè)需要我們每位教師長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈努力追求的宏偉圖景，更需要我們教師不斷鉆研、不斷改進(jìn)、不斷提高教學(xué)方法、手段來(lái)把培養(yǎng)學(xué)生的探究能力貫穿到日常教學(xué)中，以此最終實(shí)現(xiàn)每位學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1][美]B.S.布盧姆等編，邱淵等譯.教育評(píng)價(jià).上海：華東師范大學(xué)出版社1987.

[2]王后雄編著.化學(xué)教學(xué)診斷學(xué).華中師范大學(xué)生出版社，2002.

[3]吳俊明，王袒浩著.化學(xué)學(xué)習(xí)論.廣西教育出版社，1996.