依托實驗教學實施探索性學習

曲豐

摘要：探索性學習是一種全新的教學方式，是新課程改革的重大突破。隨著探索性學習的實施和推廣，將給我們的化學教學改革帶來活力和生機。本文就如何讓探索性學習走進化學實驗教學做簡要分析與論述。

關鍵詞：探索性學習；實驗教學；新課程

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）08-0123

化學是以實驗為基礎的一門科學，隨著課程改革的不斷深化，探索性學習已深入課堂，而化學實驗教學以它的實驗性和實踐性蘊藏著豐富的素材，是學生進行探索性學習很好的載體。那么，如何通過探索性學習的實施更好地服務于化學實驗教學呢？我們可以作一些有益的探索，在化學實驗教學中把探索性學習深入、持久地進行下去。

一、從演示實驗中切入探索性學習

化學演示實驗具有獨特的功能和作用，為我們在化學教學中開展探索性學習搭建了良好的操作平臺。學生在真實、生動、直觀充滿生氣的化學實驗情景中，產生強烈的好奇心和求知欲，對直接感知的事實和獲得的信息所產生的問題會自動引發(fā)思考，學生通過實驗探究可以獲得真知。

實例：Fe（OH）2沉淀演示實驗中，很難觀察到白色絮狀沉淀這一現(xiàn)象，看到的是灰綠色沉淀，且在溶液的上層是紅褐色沉淀。為此，可就灰綠色沉淀是什么、如何制取較純的Fe（OH）2提出問題，引導學生進入探索性學習。學生通過分組討論、查閱資料設計出以下實驗方案并付諸實踐。

實驗分析：

（1）實驗1、2、3說明沉淀的綠色與Fe3+的存在密切相關。

（2）實驗4、5反映綠色沉淀不是Fe（OH）2和Fe（OH）3的簡單混合物，而是有特定組成的一種特殊物質。經查閱有關資料，稱其組成為Fe（OH）2、Fe（OH）3，這是一種混合型氫氧化物。

（3）灰綠色沉淀保存較長時間原因：①溶液中溶解的氧氣減少。②Fe（OH）2經放置活性降低，此現(xiàn)象稱為沉淀陳化。

（4）實驗6中，加熱可減少溶在NaOH溶液中的氧氣，同時提高了溶液的溫度，使生成的Fe（OH）2在較高溫度下盡快陳化。

二、從實驗異?，F(xiàn)象中切入探索性學習

由于中學化學實驗裝置的靈活性、多變性以及受實驗條件的制約，出現(xiàn)實驗現(xiàn)象的不明顯、異常甚至失敗。這些都給中學生開展探索性學習提供了知識性強、有一定創(chuàng)造性、具有探索價值的探究性素材。引導學生從化學實驗的異常現(xiàn)象中選取探索性學習的課題，深入探究，不僅切實可行，而且能有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

實例：Na2O2與水反應的實驗后，向余液加入酚酞，產生了異?，F(xiàn)象：無色酚酞試液變紅后又立即褪去。由此引發(fā)討論，學生經過查資料，提出假設，進行實驗設計，并通過實驗得到驗證結論。

得出結論：過氧化鈉與水的反應分兩步進行：產生過氧化氫及過氧化氫分解，過氧化氫具有強氧化性，使酚酞因氧化破壞而失去顯色作用。

其實，現(xiàn)行的中學化學教材有幾十個學生實驗，學生在完成這些實驗時經常會遇到形形色色的異?，F(xiàn)象，如有時做驗證蔗糖不發(fā)生銀鏡反應的實驗時卻產生了銀鏡，仔細分析原因可能是多方面的，既可能是蔗糖中混有還原糖，如果糖、葡萄糖等，又可能是蔗糖溶液在新裝修的房子里久置而溶解了部分甲醛，還可能是實驗的試管未洗干凈沾有還原性物質，更多的可能是我們未預料到的原因，有待我們查找資料或進一步實驗去發(fā)現(xiàn)。又如苯酚與溴水的反應，按教材介紹只產生有白色沉淀的現(xiàn)象，而事實上的現(xiàn)象經常是：先產生白色沉淀又立即消失，再加溴水才會產生白色沉淀不消失，有時最后還產生黃色沉淀。還有甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但用無水醋酸鈉與堿石灰制出的甲烷往往使酸性高錳酸鉀溶液褪色……此外，在一些定量實驗如中和滴定、硫酸銅晶體中結晶水分子數(shù)的測定，一定溫度下硝酸鉀溶解度的測定等，學生實驗得出的結果經常與理論值相距甚遠，誤差極大，也可視為異常現(xiàn)象。從傳統(tǒng)的眼光看這些情況是實驗的失敗，但從另一個角度看這又有可能是好事，它可以轉換成為我們培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的寶貴資源，但這種轉換需要教師的引導，這種引導的方式就是將有價值的實驗異?，F(xiàn)象作為探索性學習的課題。

三、從實驗習題切入探索性學習

在探索性學習日漸成為課程改革熱點的背景下，探索性試題也“浮出水面”。這類新題型常常源于傳統(tǒng)習題的改編，要求學生憑借自己的基礎知識和基本技能，迅速接受新信息，探究新方法，解決新問題。因此，在傳統(tǒng)習題的解決過程中，要不斷發(fā)現(xiàn)問題，開展探索性學習。

實例：在蘇教版教材中講到溴乙烷這部分知識時，強調了溴乙烷中溴元素的檢驗，各種版本的測試卷都在考查鹵代烷中鹵素正確的檢驗方法是什么？

經典答案：取少量鹵代烴，加入NaOH溶液煮沸，冷卻，加稀硝酸酸化，加入AgNO3溶液，觀察生成沉淀的顏色，進而判斷鹵素是什么。

實驗探究：向盛有溴乙烷的試管中加入0.2mol/L的AgNO3溶液并振蕩后，觀察到在上層溶液中出現(xiàn)了淺黃色的渾濁，在較暗處放置一段時間后，淺黃色明顯增加，陽光照射沉淀，顏色發(fā)生變化，由淺黃色變成黑色。用其他的鹵代烷做實驗，我們得到了類似的結果。

探究答案：沉淀為AgBr，其見光易分解導致顏色的改變，故檢驗鹵代烷中鹵素的方法是可以直接向鹵代烷中加入AgNO3溶液，觀察生成沉淀的顏色。這種方法比先經堿性條件下水解、硝酸酸化，再加AgNO3溶液的方法操作簡單，現(xiàn)象也更明顯。

總之，通過探索性學習的過程，學生有了自主探究學習的體驗，形成了尊重事實、注重獨立思考的研究意識及態(tài)度，這對于提高學生綜合素養(yǎng)具有基礎意義，而化學實驗教學無疑應是這一先進的教學思想和教育理念的具體闡釋和展現(xiàn)。

（作者單位：浙江省武義第一中學321200）