化学探究式实验

一、探究式实验教学的优点

探究式实验教学是指学生在教师的引导下，运用已有的知识和技能。充当新知识的探索者和发现者的角色，通过发现问题，做出假设，自己设计实验方案。进行实验操作验证假设是否成立，然后进行归纳、总结规律的一种教学模式。其基本结构为：问题――假设

设计实验方案――实验操作――结论――应用。这种教学模式具有下述三大优点：

1.有利于充分发挥学生的主体作用

以往初中化学教学实验多为验证式实验，由教师演示实验，学生观察现象，并归纳物质的性质，这样学生只是被动、消极的知识接受者，没有积极思维和创新，更没有探索的目标和方向。探究式实验教学则是在一定的时间和空间内，学生在教师的引导下，通过查找资料，设计实验方案并进行实验操作，对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中，学生就能真正感受到自己是学习的主人，是课堂教学活动的主体，由此激发出主动参与的热情，变“要我学”为“我要学”。例如：“质量守恒定律”一课，就可以变演示实验为探究式实验。上课前教师根据学生提出的相关问题，准备好所需实验仪器，由学生自己设计实验方案，探究化学反应前后各物质质量总和的关系，然后分析数据得出结论。这样充分调动学生学习的积极式和主动式，充分发挥学生的主体作用。

2.有利于培养学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师，孔子曰“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。在初中化学教学中实施探究式实验教学是培养学生学习化学兴趣的有效途径。因为实验本身就能引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望。实验兴趣是认知兴趣中重要的一种。只有当学生通过亲自探究实验现象产生的原因和规律时所形成的兴趣才具有一定的稳定性和持久性。实践证明，探究式实验教学既可促使学生形成对化学学习的持久兴趣，同时又可激发学生的求知欲。例如：探究“二氧化碳的性质”这节课，教师根据教学重点设计实验，提出富有启发式的问题，引导学生积极思维。将课堂搬到实验室，把演示实验与学生分组实验有机结合起来。

3.有利于充分挖掘学生的潜力，培养创新能力

传统式教学模式往往是教师牵着学生鼻子走，致使学生一味死记硬背而无暇顾及创造思维。探究式实验教学却能给学生主动探求知识的宽松环境，让他们在成功的设计和实验操作的愉快情绪下，潜力得到充分发挥，思维更加活跃，在对未知领域的探索过程中，通过自己的实验操作和验证，积极去思考，去探索；从中进发出更多的智慧和灵感，有利于学生创造思维能力的培养。例如：鉴别H2sO4。和NaOH时，就可让学生设计多种方案，然后进行实验检验。有的学生居然找到十多种试剂进行鉴别，如：(1)石蕊试液、(2)酚酞试液、(3)Na2Co32溶液、(4)BaCl2溶液、(5)CuSO4溶液、(6)FeCl3溶液、(8)zn、(9)DH试纸、(10)CuO等等。可见，学生蕴藏着巨大的智力潜能，需要教师引领学生去挖掘。

二、探究式实验教学的设计

《义务教育化学课程标准》中明确要求：在教学过程中，应让学生有更多的机会主动体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法；在做科学探究，实践中，逐步形成终身学习的意识和能力。初中化学教学中，应积极开展以实验为基础的探究式实验教学。探究式实验教学按其适用的场合和活动方式可分为两类：一是新课教学中值得探讨的问题，以师生协同、边讲边实验为主；二是以学生实践为主的综合式研究课题。下面对这两类实验教学的方式进行探讨。

(一)第一类探究式实验

这一类探究式实验可依据教学内容，对演示实验进行整合和更新，其基本设计思路如下：

1.创设探究问题的情景，引导学生进行探究活动

采用探究式实验教学，首先教师应根据教学内容和学生的实际，精心设计教学过程。在每一个教学环节的安排上，都充分考虑如何让所有学生都能提出问题和解决问题的方案，再动手动脑，充分挖掘每个学生的潜能，注重培养他们的思维能力、观察能力、操作能力、创新能力。例如“二氧化碳”这节课，让学生自备一瓶汽水(雪碧或可乐)，教师课前准备好可能使用到的实验仪器及药品(如，酒精灯、小试管、石蕊试液、澄清石灰水、烧杯、2支短蜡烛、可放入烧杯中的阶梯形的白铁皮架等)。上课时教师先借助图片(二氧化碳的用途)及生活中的遇到的实际问题来激发学生的学习兴趣，唤起学生的求知欲。然后拿起一瓶汽水问：这里面向上冒的气泡是何物质?本节课我们将探究汽水中气体的性质。这时学生情绪高涨，有的学生已追不及待地想动实验，这时老师应该及时地强调探究方案，指导学生有目的地探究。如：“你准备探究那些性质?”，由学生阅读教材归纳和猜想：

(1)物理性质：颜色、状态、气味、密度、溶解性等。

(2)化学性质：

①不燃烧也不支持燃烧

指导学生点燃烧杯中自铁皮架上的2支短蜡烛，沿烧杯壁慢慢倾倒二氧化碳，观察2支蜡烛发生的现象。

从实验可以观察到的现象是：二氧化碳可以使蜡烛火焰熄灭，下层阶梯上的蜡烛先熄灭，上层的后熄灭。

教师设问：(A)为什么蜡烛会熄灭?

(B)为什么下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭?

由学生分析现象得出结论：二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；二氧化碳密度大于空气的密度。

②二氧化碳不供给呼吸

指导学生在一个密闭玻璃容器中放入一只小白鼠。学生观察：开始时小白鼠在容器内上窜下跳，但慢慢地小白鼠的动作变缓慢，最后小白鼠不动了，晕死过去了。

教师问：小白鼠的死亡有一个怎么样的过程?

由学生分析现象提出结论：这是由于刚开始时容器中有氧气可供小白鼠呼吸，但随着容器中氧气不断被小白鼠消耗，二氧化碳含量增大，最后导致小白鼠死亡。排除二氧化碳气体无毒，说明二氧化碳不供给呼吸。

③二氧化碳气体与石灰水反应

指导学生设计：

(A)将少量二氧化碳气体通入滴有酚酞的石灰水中。学生观察到溶液的红色逐渐变浅最后消失。

(B)将少量二氧化碳气体通入澄清的石灰水中。学生观察到石灰水变浑浊。

(c)继续不断将二氧化碳气体通入石灰水中。学生观察到溶液先变浑浊然后又变澄清。

教师问：为什么会出现上述现象呢?

由学生分析得出结论：二氧化碳气体和澄清的石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀，而碳酸钙又会跟过量的二氧化碳反应生成溶于水的物质。

通过设计探究问题情景，引导学生探究，使学生不仅掌握了二氧化碳的化学性质，同时增强了学习兴趣，使学生在学习中感到自己的不足，从而产生求知的欲望和学习动机。在实验过程中，要随时抓住这种时机把学生对实验的兴趣，求知欲引导到积极的主动学习的轨道上去。

2、自评、互评、归纳总结、体验探究成果

每探究完一项内容，都让学生自由发言，谈谈各自设计的探究实验方案的优、缺点，或者是小组互评，最后由学生归纳、总结、得出结论。该过程既是培养和提高学生探究过程，又是一个创新过程。

我认为在化学教学中采用探究式实验教学，它充分发挥了学生的主体作用，培养了独立思考的能力和创造思维的能力，促进了学生智力与非智力因素的同步发展。

(二)第二类探究式实验

这类探究式实验是融合化学知识、技能和方法，表现出一定的新颖性、综合性和开放性，可做为课外活动的素材。在实验探究过程中，学生遇到的或许是一个简单的问题，但要求通过多种途径去研究，体现思维的开放式和综合性；有时探究课题的历程比较曲折，必须深入思考，巧妙设计，体现思维的灵活式和深刻性。在实验过程中，教师应给学生更多的自，启发学生按科学家解决问题的方法去探索。这类实验的基本做法如下：

明确探索课题――查阅文献资料――设计实验方案――观察实验现象――提出假设或推出结论――总结实验成果――提炼方法规律。

在教学中我们选择一些有研究价值的专题设置成实验情境，学生通过设计实验方案，探索解决问题的途径，分步实验、局部推理，最终获得比较准确的结论。在实验探究过程中，学生面临矛盾和困惑，教师引导他们去搜集有关的信息资料，创造性地加工信息，分析矛盾，解决矛盾。这是对学生智力因素和非智力因素的双重考验。

例如，在探究酸、碱、盐类化合物之间的反应有什么规律时，我们将课堂搬到实验室，其过程简要叙述如下：

仪器：试管(10支)、烧杯(1只)、胶头滴管(2个)、镊子(1把)、药匙(1个)、吸管(1支)(每两位学生一组)。

药品：稀盐酸(浓度1:4)、稀硫酸、紫色石蕊试液、无色酚酞、铁片、铁锈、氧化铜、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、硝酸银溶液、碳酸钙溶液、氯化钡溶液、氯化铁溶液、硫酸铜溶液、碳酸钠溶液、氯化钠溶液、硫酸钠溶液。

三、结束语

探索式实验不仅是实验操作方式上的改变，更重要的是从鼓励参与、强调过程、突出开放的教学情境中，促使学生积极融入，主动探索，联系实际解决问题，帮助学生走出封闭的教室，在实践中形成科学的世界观和人生观。这是化学教学中实施素质教育和培养学生可持续学习能力的一项有益的尝试，也是当前提倡的学科教学中实施创新教育的一种可行的途径，值得重视。

探究式学习是课程改革的要求，探究式实验是化学教学中重要的实践活动。探究式实验不仅可激励学生产生强烈的求知欲望，从而主动地去获取知识，而且可充分发挥学生的智力潜能和非智力因素的作用，由此培养学生科学探索的精神和实际操作能力。化学教师应顺应时代的发展，积极探索新的课程改革下化学教学的方向，多挖掘探究式实验内容，增强探究式实验数量，努力提高教学质量。教师教学应以人为本，培养学生的创新精神和科学素质，为化学课程改革多做贡献。