例談初中化學(xué)實驗探究活動的設(shè)計與實施

周守利

(江蘇省灌云縣小伊中學(xué) 222200)

實驗探究活動作為初中化學(xué)教學(xué)中極其重要組成部分，教師對其重視程度及運用能力，直接關(guān)系著化學(xué)教學(xué)的課堂效益以及學(xué)生對知識的吸收掌握程度.實驗探究活動的有效設(shè)計與正確實施，有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升，并培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)的興趣及探究能力.

一、初中化學(xué)實驗探究活動的設(shè)計原則

1.基于學(xué)生認知，緊緊圍繞教材

初中生剛接觸化學(xué)這門自然科學(xué)課程，雖對新學(xué)知識有相應(yīng)的好奇心理，而由于尚未掌握正確學(xué)習(xí)方法以及相關(guān)知識，對于化學(xué)還停留在生活常見現(xiàn)象的認知階段.因此教師需要從學(xué)生的化學(xué)認知出發(fā)，緊緊圍繞課本中的實驗開展探究設(shè)計.例如在“化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系”這一教學(xué)內(nèi)容時，教師可以根據(jù)教材內(nèi)容,要給學(xué)生提供實驗需要的的藥品和儀器，如氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液，石灰石、稀鹽酸、白磷等藥品以及燒杯、錐形瓶、廣口瓶、試管、塞子、玻璃管、玻璃棒、膠頭滴管、針筒、氣球、電子天平等儀器，由學(xué)生經(jīng)過四人小組討論，設(shè)計出裝置并進行實驗，然后再全班匯報展示.這樣不同裝置的優(yōu)缺點都可以在學(xué)生方案的討論中生成.

2.激發(fā)探究興趣，體現(xiàn)生本理念

初中化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)之一，是在學(xué)生對日常生活及自然界中的化學(xué)現(xiàn)象的好奇心理基礎(chǔ)之上，經(jīng)過教師的有效激發(fā)產(chǎn)生探究的興趣，從而發(fā)展初中生對于化學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣.教師在設(shè)計時應(yīng)將學(xué)生置于探究活動的主體地位，以激發(fā)學(xué)生探究興趣為目的.

3.培養(yǎng)實驗技能，掌握探究方法

化學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，學(xué)生的實驗技能水準如何，以及是否掌握了正確的探究方法，直接影響著學(xué)生化學(xué)探究能力的養(yǎng)成及提升.教師在設(shè)計化學(xué)探究活動時，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生形成基本的化學(xué)實驗技能，以及通過探究活動讓學(xué)生掌握正確的探究方法為原則.

二、初中化學(xué)實驗探究活動的切入時機

1.在學(xué)生疑惑之處切入

比如，關(guān)于初中化學(xué)中“加熱”與“高溫”兩者的關(guān)系，好多學(xué)生在寫化學(xué)方程式時往往出現(xiàn)錯誤，此時教師應(yīng)先講解在初中化學(xué)實驗中“加熱”是指用酒精燈來實現(xiàn)(溫度約為400～500℃)，而“高溫”則常用酒精噴燈或煤氣燈來實現(xiàn)(溫度約為700～1000℃)，然后為學(xué)生分別演示CO還原CuO的探究實驗與C還原CuO的探究實驗，通過兩個實驗探究活動之間的對比，從而讓學(xué)生清楚“加熱”與“高溫”之間的區(qū)別與聯(lián)系.

2.在學(xué)生爭議之處切入

比如，量筒作為初中化學(xué)實驗常用玻璃儀器，常發(fā)現(xiàn)學(xué)生為讀數(shù)的正確與否而發(fā)生爭議，這是由于學(xué)生尚不清楚量筒的正確使用方法及讀數(shù)規(guī)則而引起的.此時教師可以運用對比探究的方法：首先，分別量取兩杯50mL的同種液體(粘度稍大的液體實驗效果更明顯)；然后，向a量筒注入液體后立即讀數(shù)，而向b量筒注入液體1～2分鐘后再讀數(shù)，通過兩個實驗探究活動的對比，學(xué)生自然會清楚量筒的正確使用方法；最后教師還應(yīng)為學(xué)生講解量筒的正確讀數(shù)方法以及使用規(guī)則，從而提升學(xué)生的實驗技能.

3.在實驗錯誤之處切入

比如，濃硫酸稀釋作為初中化學(xué)中的經(jīng)典操作實驗，學(xué)生具體操作時往往記住“緩慢”而忽略“沿器壁”從而導(dǎo)致錯誤.此時教師可以用實驗演示法，引導(dǎo)學(xué)生探究“不沿器壁”的后果：首先，教師演示正確操作方法并講解操作錯誤可能導(dǎo)致的后果；其次，教師用膠頭滴管吸取少量濃硫酸(不可吸入膠頭中)，將濃硫酸不沿器壁滴入水中(速度稍快以便模仿注入的動作)并不作攪拌，學(xué)生可以觀察到濃硫酸沉入水底；然后，將濃硫酸不沿器壁滴入水中并不斷攪拌(注意安全)，學(xué)生可以觀察到隨時會有危險發(fā)生.通過對三個演示實驗的對比探究，學(xué)生自然會記住濃硫酸稀釋一定要“沿器壁”的重要事項.

4.在學(xué)生興趣之處切入

比如，初中化學(xué)中有關(guān)氣體制取方面的實驗比較多，且操作簡單，學(xué)生對于此類實驗非常感興趣，教師可以用氧氣制取探究實驗，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)深入學(xué)習(xí)的興趣：首先，教師帶領(lǐng)學(xué)生以KMnO4或KClO3(加MnO2作為催化劑)為實驗藥品，以固固加熱法制取氧氣，并引導(dǎo)學(xué)生探究兩個實驗的異同之處；其次，詢問學(xué)生“我們學(xué)過的哪些化學(xué)方程式中有氧氣產(chǎn)生？讓我們選擇一個簡單易行的方法，來看看與上兩個制取氧氣方法有什么不同之處？”；然后，在學(xué)生選擇運用H2O2作為實驗藥品之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生運用固液常溫法開展探究實驗活動；最后，教師啟發(fā)學(xué)生思考“這三個實驗的裝置有什么異同之處？選擇該實驗裝置的依據(jù)是什么？”，從而有效激發(fā)學(xué)生的化學(xué)探究興趣.

5.在教材延伸之處切入

比如，金屬的緩慢氧化導(dǎo)致生銹為初中生的生活中常見現(xiàn)象，初中化學(xué)教材也在此處作了相應(yīng)的拓展延伸，教師可以將生活中常見化學(xué)現(xiàn)象與教材內(nèi)容相結(jié)合，開展課內(nèi)知識向課外應(yīng)用有效轉(zhuǎn)化的化學(xué)實驗探究活動：首先，教師詢問學(xué)生“生活中有哪些常見的緩慢氧化及金屬生銹現(xiàn)象？”，以調(diào)動學(xué)生參與主動性；然后，在學(xué)生回答如“鐵絲生銹、不銹鋼變色、食品腐爛變質(zhì)”等以后，教師用多媒體技術(shù)播放“鐵絲生銹”的化學(xué)實驗(緩慢氧化時間較長故采用多媒體技術(shù))，并結(jié)合鐵絲生銹的三個化學(xué)方程式講解生銹的過程及條件；最后，結(jié)合教材的教學(xué)內(nèi)容向課外延伸拓展“緩慢氧化作為生活常見化學(xué)現(xiàn)象，哪些可供人類利用？而哪些緩慢氧化給人類帶來不必要的損失？”，以引發(fā)學(xué)生思考，從而啟發(fā)學(xué)生將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化應(yīng)用到課外，提升學(xué)生的探索能力.

三、初中化學(xué)實驗探究活動的實施策略

化學(xué)新課程標(biāo)準要求采用探究性實驗的教學(xué)方法,用化學(xué)實驗激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,使其更加積極地投入到化學(xué)學(xué)習(xí)之中去.

1.以解決問題為中心實施探究

在初中化學(xué)實驗探究活動教學(xué)中，教師應(yīng)始終堅持以解決問題為中心展開設(shè)計，并緊緊圍繞問題的解決方案的提出去激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力及合作探究能力.

比如，在學(xué)習(xí)“CO的性質(zhì)”教學(xué)中，有學(xué)生提出“如何在實驗室制取CO”的問題，教師可以此問題的解決方案為中心，引發(fā)學(xué)生運用所掌握化學(xué)知識實施探究活動：首先，教師讓學(xué)生說出哪些化學(xué)反應(yīng)的有CO氣體生成，以及反應(yīng)物是否有氣體參與，學(xué)生回答“CO2與C在高溫下生成CO，反應(yīng)物中有CO2參與”；然后，教師提問“CO2是否應(yīng)過量？過量的CO2與生成的CO混在一起怎么處理？”，以引發(fā)學(xué)生積極探索問題的解決方案；最后，師生共同驗證方案的可行性，并在實施探究過程中培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力.

2.以教材內(nèi)容為中心實施探究

初中化學(xué)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣、以及掌握基本化學(xué)知識為主要內(nèi)容，因此教師應(yīng)以教材內(nèi)容為中心實施化學(xué)探究活動，盡量避免將學(xué)生未學(xué)知識穿插到課程教學(xué)中.

比如，蠟燭燃燒為初中化學(xué)教學(xué)中常用探究實驗，在燃燒過程中既有物理變化又有化學(xué)變化，教師可以“蠟燭剛熄滅時燈芯上所產(chǎn)生的白煙”為例，以教材內(nèi)容為中心實施探究：首先，多次點燃并吹滅蠟燭并用玻片收集“白煙”，并將其聚在一起搓揉成塊；其次，將其與蠟燭相比較，從物理角度分析兩者的異同之處；然后，將塊狀物添加燈芯并點燃，觀察燃燒現(xiàn)象與蠟燭燃燒是否相同；最后，經(jīng)過小組交流反思，必會得出“白煙”為“呈液態(tài)的蠟燭”的正確結(jié)論.

3.以學(xué)生主體為中心實施探究

初中化學(xué)實驗探究活動應(yīng)該是生動活潑的，充滿趣味性的，更應(yīng)該是以學(xué)生為主體的，教師應(yīng)充當(dāng)實驗探究活動的引導(dǎo)者和組織者，積極引發(fā)學(xué)生思考探索，讓學(xué)生在動手操作中實現(xiàn)知識的掌握及能力的培養(yǎng).

比如，在金屬的活動性順序?qū)嶒炋骄炕顒又?，由于本實驗的危險性較小，教師可以放手讓學(xué)生以小組為單位實施探究活動：首先，教師提出實驗要求“以小組為單位設(shè)計實驗方案，必須方法簡單且現(xiàn)象明顯”；然后，教師對學(xué)生方案審核，學(xué)生自我準備實驗材料(盡量利用廢棄物)；最后，學(xué)生小組開展實驗探究活動，并在實驗結(jié)束后開展小組互評活動，比較各自方案的優(yōu)劣之處.在此實驗探究活動中，完全以學(xué)生為主體，教師僅起引導(dǎo)和組織作用，“以生為本”教學(xué)理念得到充分體現(xiàn).

實驗探究作為初中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，教師應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生興趣為出發(fā)點，堅持“以生為本”教學(xué)理念，將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生日常生活相結(jié)合，開展實驗探究活動，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提升學(xué)生動手實踐能力，為學(xué)生以后的化學(xué)學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ).