在高中化学实验课教学中培养学生探究的能力分析

摘要：在高中化学实验课教学中，按实验主体可分为两种，一种是以教师操作演示为主体，另一种是以学生自主实验为主体；按实验质和量之间的关系可以分为定量实验和定性实验两种；按照操作实验的目的可以分为验证性实验和探索性实验两种。在实验过程中煅炼学生操作的自主性，培养学生的观察力和动手能力，在定量实验中培养学生对数据的处理能力。在验证性的实验对学生的验证能力会有很大的帮助。

关键词：化学实验教学；探究能力；思考能力；引导

我国教育改革及教育发展规划的重心就是培养鼓励学生通过实验实践来解决问题以及用于探索发现新事物的创新的精神，这也是我国长期教育改革的主题和目标。教育部十二五的规划中明确要求实现教育方式的启发性、推广探究性、讨论性以及参与性教学方式。此外，高中时期是学生培养创新、探究能力的关键时期，在这一阶段，学生更容易养成自主个性，高中的化学具有独特的魅力以及丰富的内涵，因此为培养学生的探索能力助一臂之力。

一、 关于高中化学实验课程的种类

高中化学实验课程种类较多，从不同的角度又可以分为一下几种：按实验课的主体来分，可以分为学生自主学习和老师演示教学两种；按照实验课程的量与质之间的关系又可以分为定量的实验及定性的实验；按照实验课的直接目的，可以分为验证性的实验和探索性的实验。

二、 学生能力不同实验种类中的培养

（一）通过教师演示实验的方式提高学生的观察力

在教师演示教学的实验过程中，在很大程度上可以提高学生的观察能力，这种实验方式就是以化学教师为实验的主体，来全盘操作实验，做好示范工作，然后由学生来模仿；接着，学生在看过教师的示范之后，对实验操作的原因目的就一目了然了。在整个实验的过程中，教师是一个极其关键的角色，教师需要耐心地引导学生观察实验过程，对实验有自己感性的认识，这对学生的思维能力是一个很好的煅炼。

例如，在高中化学实验课程中较为典型的实验就是关于制取蒸馏水的实验，在这个实验中的实验装置包括烧瓶中放的沸石，烧瓶下面的垫石棉网以及冷凝管等，通过这些构造以及实验中产生的冷却之后的水的流向等问题都是学生可以思考研究的。在这个过程中老师可以启发学生思考如下问题：沸石是控制液体暴沸的（沸石内部的气体可以提供水蒸气，产生一个气化中心，控制住液体，使液体在应该沸腾的情况之下沸腾。）吗？此外，如果在实验之前没有加入沸石，是否可以在液体加热的途中再将沸石加进去，是否可以达到一样的效果（不可以，效果不一样）？烧瓶下方的垫石棉网的作用是什么（为了分散烧瓶下方的火焰）？在给盛放液体的容器加热的时候，在怎样的情况下需要垫石棉网（需要玻璃容器并且容器底部面积较大的情况之下）？冷却之后的水和水蒸气的流向为什么要相反（冷凝管的内壁是负责外管流动着的冷却水和内管水蒸气之间的热量交换，如果水蒸气的流向与冷却水的流向一致的话，温度最高的水蒸气和温度最低的冷却水最先接触，冷热交加，不仅会降低水蒸气的冷凝的效果还会导致冷凝管的爆裂）？

可见，在教师演示的实验教学过程中，通过教师的正确引导，在提升学生观察能力的同时可以进一步培养学生善于思考的能力。

（二）在学生自主实验的过程中培养学生的动手能力

学生自主实验是一种着重培养学生自己动手实践能力的教学方式，在这种方式中学生的实验为主体，实验过程是首先由教师对实验的要领以及实验过程中的注意事项进行简要说明，这样可以有效地避免学生盲目操作，提高实验效率。其次教师要鼓励学生自己动手，组成小组，合作完成实验，使参加实验操作的学生们都能近距离地观察实验得到更加直观的化学现象，不断提高实践的能力；接着如果在实验过程中学生出现了不规范的操作，作为教师要及时纠正，帮助学生培养良好的实验操作习惯；此外，化学实验的操作过程需要细致的观察，要从细小的过程着手，例如在实验的过程中需要通过最基本的操作和实验中常用的仪器等入手，对实验的基本操作及实验仪器的构造进行分析，然后通过在实验中的实践、联想、提出疑问等活动，真正提高学生的实践操作能力，这样一来，学生就能够根据实验的要求，自己设计一套实验方案并进行评价和改进，对化学实验教学起到促进作用。

（三）通过探索性的实验来提高学生的探索能力

探索性实验是指由老师进行因势利导，逐步激发出学生在实验中的探索欲望，提高学生对化学实验的操作热情。此外，教师可以针对学生在学习过程中遇到的具有探索意义的问题进行研究，鼓励学生操作探索性实验。培养学生的实验探索精神。

例如，在研究两性氢氧化物的学习过程中，会遇到很多具有探究意义的问题，教师可以针对这些问题安排学生做一些探索性实验：氢氧化铝电离平衡移动的过程中，（AL（OH））为什么能够在强碱或是强酸的溶液中都能够溶解？主要是由于氢氧化铝电离在或左或右移动的时候，都会产生可溶于水的偏铝酸盐或铝盐；实验中的通过硫酸铝溶液来制取氢氧化铝的过程中，AL（OH）的生成给学生的启发是使用氨水而不是氢氧化钠溶液产生的。

在实验过程中如果要使用盐酸、废铝以及氢氧化钠三种原料来制取氢氧化铝，学生可以研究出三种方案，但是最理想的方案的评价标准主要是看哪一种方案下氢氧化钠和盐酸材料是最少的，经过研究可以得知，3mg的铝和氢氧化钠容易可以生成一种偏氯酸钠溶液，少量的铝和盐酸能够生成氯化铝溶液，这种方案使得两种溶液可以完全反应从而生成了氢氧化铝，达到最终实验目的。在教学过程中教师可以通过提出这些问题，让学生想办法解答，来培养学生对实验问题的探索能力。

（四）在验证性的实验过程中提高学生的验证性能力

为了培养学生验证性能力，在化学实验教学的过程中最常见的一种方式就是验证性实验。这是实验方式首先由教师对实验进行深入浅出的阐述，使学生能够比较准确地理解对象的内涵及延伸意义。此外，教师还需要引导学生去理解和控制实验条件中的单一变量。

验证性实验中的一个典型的例子就是勒夏特列原理，对这个原理的理解容易产生一个误区，就是容易将任何情况之下的浓度的改变错误地理解成只改变和影响平衡的一个条件，通过验证性的实验，学生就能够得到改变、影响平衡的不再是只有一个条件这个结论，这种情况下就需要比较平衡常数、浓度商来判断平衡移动的方向，不能使用勒夏特列原理。在验证性实验的过程中学生能够对自己的验证能力有足够的信心，有利于学生验证性能力的提升。

（五）通过定量实验提高学生处理数据的能力

定量实验的目的主要是培养学生处理数据的能力，在定量实验过程中首先需要教师根据定量实验的过程对教学方法进行改进，使定量实验能够更好地与教学方式结合起来。用实验中的量来对物质的性质有一个更加直观的说明；其次教师需要引导学生加强对化学实验中的有效数字的相关学习。在高中化学实验中，对有效数字的学习的要求是能够根据这些有效数字及其概念来确定有效数字的位数，在保证有效数字位数精确度的前提之下来选择化学实验中所需要的仪器，并根据这些有效数字的运算法则来做出正确的运算结果，这是学生在定量实验中必须具备的能力，这种数据处理能力对定量实验有着重要的意义。

在高中化学实验中，不管是通过直接的方式还是间接的方式获得的物理量都是存在着有效数字这种问题。例如在有效数字的加、减运算过程中，如果将0.4271、7.214和10.56三个数字加起来，那么三个数值中的小数点的后位数最少也是10.56，这个数值中的末尾数6属于一个可疑位数，同时运算得到的18.2011从这个数值的小数点的后第二位开始都属于可疑位数。最后由于有效数据只能有一个可疑位数，所以得到的最终运算结果就是18.20，这就是有效数据的整个运算的过程。由此可见，有效数据运算过程中，运算结果主要是由各数值的小数点的后位数最少的部分来决定的。

有效数据的乘除运算与加减运算方式类似，例如0.32与0.123相乘的话，这两个数值中有效数字的最少数就是0.123，这个数字的末尾数是3，这就属于可疑位数，根据有效数据只能有一个可疑位数的原则，这个运算结果就应该是1.27，这就是有效数字乘除的最终结果，也是以各个数值位数最少的为标准，得出运算结果。

综上所述，高中化学实验教学对学生探究性能力的培养可以通过多种实验教学方式，这些方式的共同点就是需要教师与学生相互合作，共同学习，教师需要不断加深知识的理解深度，研究出一种适合当今高中生学习的实验教学的方式，在实验中培养学生的探索能力、创新能力、思考能力、动手能力等等，这种实验教学方式能够更大程度地扩大学生对化学课程的学习空间。

参考文献：

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