化学实验探究法浅谈

摘 要： 实验探究指的是让学生亲自通过实验、观测，去探索研究，总结出科学规律。为适应课程改革发展的需要，化学教学应构建探究式的课堂教学模式，引导学生自主、合作、探究地学习。本文主要从现实意义、指导思想、程序设计、教学模式几个方面对化学实验探究法进行了探讨，并对实验探究教学法进行了评价。

关键词： 实验探究 化学实验 教学模式

化学实验教学，特别是化学探究式实验教学是培养创新精神和创新人才的重要的活动和手段，是提高学生素质的重要途径。实验不仅是一种教学过程中的实践活动，而且是一种更重要的探究性的实践活动。在中学化学教学中，绝大部分新授课含有演示实验内容，有些是以实验学习来了解物质的性质、制法、用途，有些是靠实验推断出重要的结论。积极开展以实验为基础的教学活动，即实施实验探究教学，意义深远。

1.实施实验探究教学法的意义

1.1实验探究教学思想是新课程标准的灵魂

实施化学实验探究法有其必要性，《义务教育化学课程标准》强调：“通过以化学实验为主的多种教学活动，使学生体验科学研究的过程，激发学生学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力，逐步树立科学态度，形成终身学习的愿望和能力。”［１］所以实施新课程标准的一个重要目标就是以培养创新精神和实践能力为重点，建立新的教学方式，促进学习方式的变革。［2］实施新的课程标准，以锐不可当之势正在全面展开。实施实验探究教学思想是新课程标准下中学化学教学改革的一种必然选择。

1.2实验探究教学思想是化学课堂教学的活力

实施化学实验探究法有其重要性，真正的教育应该是教材与方法、课程与教学水融、相互作用的动态统一。新课程强调教学过程是师生交往、共同发展的互动过程。在教学过程中要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生置疑、调查、探究，在实践中学习，使学习成为教师指导下主动的、富有个性的过程。［3］在实验探究教学中，教师要创设能引导学生主动参与的教育环境，激发学生的学习积极性，培养学生掌握和运用知识的态度和能力，使每个学生都得到充分的发展。现代化学教学理论认为，实验探究教学不仅能使学生掌握基础知识和基本技能，而且注重对学生进行探索化学知识的过程和学习方法的训练，以此激发学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的兴趣，形成求学所必需的质疑态度和批判精神，从而培养创新意识和创造能力。［4］

2.实验探究教学的指导思想

实验探究教学的指导思想：（1）以实验为基础；（2）突出学生的主体性；（3）强调实验教学的探究性；（4）知识技能的掌握、能力的形成和态度的培养在探究过程中统一。［5］

2.1以实验为基础

化学是一门以实验为基础的自然学科。纵观化学科学发展的历史，几乎每一项科学发现都离不开化学实验。化学实验是化学科学赖以生存的基础。同时化学实验教学有助于培养学生实事求是的科学态度和科学方法。［6］因此要想发挥实验的作用，我们首先要注重激发和培养学生实验兴趣，引导学生根据实验事实或实验史实，运用实验方法论来探究物质的本质及其变化规律，充分发挥学生主观能动性，使学生自主参与实验。

2.2突出学生的主体性

新课标明确指出：“学生是学习和发展的主体。”因此，教师要准确地给自己的角色定位，要相信学生自学自悟的能力，重视学生潜能的开发。重视学生的自我感受和独特见解，耐心倾听学生的心声。［7］要想有效地实施实验探究教学，就必须增强学生的主体意识和了解学习的主要成分发挥学生的主观能动性。所以，教师要想方设法为学生创造机会，如增加趣味性实验、生活周边的探索实验等，让他们自己动手，用所学的知识解释身边的化学现象。当然教学过程是双向的，探究式教学不仅包括教师的教，而且包括学生的学。教师要达到教学目标，就必须使学生主动积极地参与到教学中来，自觉按照教学目标进行探究式学习。构建知识需要学生积极地获取，而应用知识去解决实际问题则是个飞跃过程，更需要靠学生自己勤奋钻研，勇于实践。

2.3强调实验教学的探究性

实验探究性教学，主要强调教学，是一种教学模式的改变，是一种针对教育理念的改革。这种教学模式所要实现的目标是：将传统教学中以教师为中心、注重结论的模式向以学生为中心、注重过程的方向转变。

2.4知识的掌握、能力的形成和态度的培养在探究过程中统一

为了能使学生的学习方式发生根本性的转变，新课改重视课程结构的调整，倡导通过改变学习内容的呈现方式，促进学生积极主动地去学习。同时倡导学习过程转变为学生不断提出问题、探索和解决问题的过程，积极有效地掌握一定的知识技能、形成一定的实验能力，培养了坚定的科学态度。［8］这三项教学目标是彼此统一的，三者在运用科学方法而展开的科学实验探究过程中得到统一。

3.实验探究教学的程序设计

实验探究教学程序主要包括：发现问题―引出问题―实验探究―探讨规律，四个基本环节。［9］

3.1发现问题

教师应根据教学内容和教学目的、要求，从已学教材中或从生产生活实践中提出一些富有启发性的问题，设计些富有探究性的实验，使学生明确学习目标。同时教师要拓宽学生的知识面，在拓展中提炼出开放性教学的基本素材，而且引出的问题要具有针对性和启发性，要让学生想想“为什么要这样做?”“换种方法行不行?”以此渗透科学思想，启迪学生思路。［１0］例如：在讲《氢气的实验室制法》一节时，可向学生质疑：如果要使氢气的发生装置能够随时添加酸液，实验装置应如何改进？如果要使反应随时发生和停止，实验装置又应如何改进？学生通过阅读有关“启普发生器”的相关资料受到启发，可以设计出多种实验方案来改进。

3.2引出问题

教师向学生提出问题后，引起学生的好奇、怀疑、困惑和矛盾，［１1］从而激发学生的探究心理，创设探究问题的情况，促进学生进行阅读资料、讨论、实验构思与设计，提出某种可能性，从现象上、结论上引发学生的兴趣，以激发学生学习探究知识的动机，激发学生的创新欲望。因此，在化学教学中可以利用形象生动的化学实验，社会、生活中的化学问题来刺激学生，使学生自觉地去探讨和解决问题，在问题解决前作出某种预言。

3.3实验探究

在教师指导下，学生边做实验边记录实验现象、数据，掌握感性材料，发现新的知识。实验是培养学生创新精神的最佳途径。化学是一门以实验为基础的学科，要丰富学生的经验和知识，离不开实验；要验证推理、假设、联想的正误，离不开实验。对学生通过质疑、假设、联想所提出的问题，要尽可能地创造条件，让学生通过实验来论证。［１2］在实验中要注意培养学生一丝不苟的科学精神，实验前要认真设计实验方案，实验中要仔细观察每一个实验现象，实验后要科学地分析观察的结果，并对实验中出现的细微的、不正常的现象或误差，组织学生讨论分析导致误差的可能的原因。

3.4探讨规律

学生根据实验事实进行讨论、争辩等活动，从而揭示产生现象的原因。教师的点拨是去伪存真，把探究目标引向深入。学生通过一系列的思维活动，概括出概念、规律和理论，并使之条理化、系统化。

4.实验探究教学模式

实验探究教学通常有两种模式。

4.1模式一

模式一可概括为：提出问题实验事实科学抽象得出结论应用结论。［１3］

示例一：请你用尽可能多的方法鉴别SO和CO，并指出哪些方法较好？

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［提出问题］：两种气体之间有联系吗？

［进行实验］：

（1）将两种气体通入品红溶液（溶液中放有布条），观察溶液有什么现象？

（2）将两种气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液的颜色有什么变化？

（3）用试管收集两种气体，分别倒扣水槽中，观察液面上升快慢速度有何变化？

（4）闻气味，看看有没有刺激性气味？

（5）将两种气体分别通入放有活老鼠的容器中，放置一段时间进行观察，老鼠有什么变化？

（6）将两种气体分别通入生长状况一样的同种植物，进行充足的光照，观察植物的生长状况有什么变化？

［实验事实及处理］：

（1）SO具有漂白性，CO没有漂白性，在前者的溶液中布条的颜色褪去。

（2）SO易被氧化，CO不易被氧化，在前者的溶液中，酸性高锰酸钾溶液颜色褪去。

（3）VSO∶VHO=40∶1，VCO∶VHO=1∶1，在后者的溶液中，液面上升得快。

（4）CO没有气味，SO有刺激性的气味。

（5）在前者的容器中观察到老鼠的生长状况受到影响，但是后者的容器中发现老鼠已经死亡。

（6）在前者容器中的植物生长状况变的慢而且叶片发黄，在后者的容器中植物长势很旺。

［科学抽象］：

从上述几个可以看出（1）（2）（4）是SO所具有的特性；（3）（5）（6）是CO所具有的特性。那么从其他方面考虑，则有以下几点。

A.（1）（2）是从化学的角度分析的，在（2）中要控制溶液的量以及要考虑药品的特性，同时操作又不方便，相比之下（1）较好且简单易行，现象直观。

B.（3）（4）是从物理的角度分析的，在（3）中，溶液的体积量取不方便，故相比之下（4）较好。

C.（5）（6）是从生物学角度分析的，但是考虑到动物和植物的受多种因素的影响，在试验中不易观察和操作，所以我们就不作评论，只是方法上我们可以借鉴。

所以综合上述几点，从化学鉴别的角度考虑，（1）（4）的方法我们可以鉴别使用。

［结论］：

通过以上六组实验，可以看出SO有刺激性气味、具有漂白作用、不易溶于水、不能为植物的光合作用做原料，等等。而CO则具有不供给呼吸、不具有漂白性、无气味、能为植物的生长提供营养，等等。

［应用］：

SO是污染环境，所以我们尽量减少SO的排放，有利于环境的美化；环境中增加一定的量CO有利于植物的光合作用。我们可以在塑料大棚中增CO的含量，促使蔬菜的生长，等等。

4.2模式二

模式二可概括为提出问题提出假设制订计划实验探究得出结论应用结论。

示例二：分步沉淀

［提出问题］：含0.1mol/LFe和0.1mol/LZn的混合溶液中，加入NaOH溶液，是否两种沉淀同时产生?

［提出假设］：

（1）Fe（OH）先沉淀；

（2）Zn（OH）先沉淀；

（3）二者同时沉淀。

［制订计划］：

（1）实验前预测反应可能有的现象：先析出棕色沉淀；先析出白色沉淀；析出浅棕色沉淀。

（2）实验中观察现象；

（3）实验后做出解释。

［实验探究］：在0.1mol/LFe和0.1mol/LZn的混合溶液中，加人NaOH溶液，观察现象，观察到先析出棕色沉淀。

［解释与结论］：在18°C时，Ksp［Fe（OH）］=1.1×10，Ksp［Zn（OH）］=1.8×10，沉淀Fe所需的OH很小，故Fe（OH）先沉淀。在含多种离子的混合溶液中加人沉淀剂，离子是分步沉淀的。

［应用］：定性分析中，用于离子的分离。

模式一是实验探究教学的基本模式，很多元素化合物知识、化学概念、定律、原理等，都可以通过此模式来获得。模式一和二的划分并不是绝对的。同一教学内容既可以按照模式一，又可以按照模式二来设计。

实验探究教学模式一和二，在培养学生能力方面的作用是有区别的。以假设及其验证为主要内容的模式二，由于要求学生要大胆地进行想象和推测，发表自己的见解，因而更利于培养学生的创造能力。中学生在初高中阶段的思维特点不尽相同，在高中阶段更善于进行推理和判断，主动思考问题，发表独立见解。因此，模式二的开展应以高中为主，初中阶段则主要应按照模式一来进行教学设计。

5.对实验探究教学法的评价

采用实验探究的教学方法，让学生在实验探究过程中根据现象和事实，学习理解化学知识，验证化学概念和原理，同时培养学生的实验操作技能，提高了学生的观察能力、思维能力、自学能力、创新能力。由于学生亲自动手实验，在一定程度上也培养了他们学习化学的兴趣，使学生由被动学习转为自主学习，既减轻了学生的学习负担，又提高了课堂教学效率。在实验中，学生增进了对科学的情感，能初步理解科学的探究方法和科学的本质，并且逐渐形成科学的探究能力。当然，使用这种教学手段也有一些不足之处，例如有些学生的自学能力不够，没有课前预习，探究实验时往往造成盲目和无序；还有些学生的动手能力弱，实验时畏畏缩缩，实验的速度太慢，也影响了教学的进度。

总之，实验探究式的教学方法是学生积极主动地获取化学知识，认识和解决化学问题的重要实践活动。我认为，在大力提倡培养学生科学素质和创新能力的今天，实验探究的教学模式无疑将成为一种行之有效的重要手段和途径。

参考文献：

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