浅谈探索型化学实验教学

摘 要：学生在化学实验操作中，不仅要知道“做什么”和“怎样做”，更重要的是要懂得“为什么这样做”，“为什么不能那样做”的道理和依据。只有这样，才能增强其实验操作的自觉性和主动性，克服和防止“照方抓药”的被动操作，以提高实验的成功率。所以，学生在化学实验操作中积极进行理性思维活动是其能动性的重要表现。

关键词：实验操作；探索型；能动性

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）03-250-01

“探索型”实验又叫“启发型”、“发现型”或“研究型”实验，是指让学生通过实验和观察，自己去探索、概括和归纳得出结论，以形成科学概念或获得化学规律、原理等理性认识的一种实验教学形式。其特点是，实验在前，结论在后。这种形式的突出优点在于能最大限度地调动学生学习积极性，激发学生的探究兴趣，有有利于知识的理解和掌握，培养学生的探索精神和创新能力，但这种形式的组织与实施有一定的难度，主要是教学过程不易控制，造成学生耗时多，学习的知识不系统。尽管如此，从培养高素质的创新人才角度看，“探索型”实验仍然是化学实验教学的一种重要形式。为了顺利实施“探索型”实验并取得良好效果，教师首先应从方法上给学生适当的指导，防止学生走弯路，提高实验探索的效率；其次，应选好实验内容，使之具有典型性，以保证实验的时间、进度能得到较好的控制；最后，要结合学生的实际，人计划、有步骤地安排进行，不可操之过急。

那么，如何培养学生在化学实验过程中的探索精神呢？具体地说，主要表现在以下几个方面：

一、学生在提出化学实验问题中的能动性

化学实验教学中，常常有这样的情况：有的学生能提出一些有意义的实验问题，而有的学生则不能，究其原因，主要在于他们掌握的化学基础知识、科学方法论的初步知识及实验能力发展水平等方面存在差异；在于他们是否能在实验中积极思维，独立思考；在于他们是否具有怀疑和批判精神。这实质上就是学生在提出化学实验问题中的能动性是否得到充分发挥的问题。

例如：当做FeSO4溶液与NaOH溶液反应的实验中，因生成的Fe（OH） 2被空气中的O2迅速氧化成Fe（OH）3，导致学生不易观察到白色的Fe（OH）2沉淀，而观察到的是红棕色的Fe（OH）3沉淀。这时，那些对化学基础知识、 实验技能掌握较好，实验能力较强的且善于思考的学生就会提出：“怎样实验才能使Fe（OH）2的氧化速度减慢？”这一实验问题，并进一步提出实验方案加以解决，从而表现出学生在实验教学中的能动性。反之，如果学生的知识、技能差，能力不强，不积极思考，只停留在对奇异现象的好奇感知上，即使看到了重要现象的出现，出不可能提出化学实验问题，因而他们在实验中的能动性就不可能得到发挥。由此可见，学生提出化学实验问题是其在实验教学中能动性的具体体现。

二、学生在化学实验设计中的能动性

学生在化学实验设计中的能动性主要体现在以下几个方面：例如，要计学生设计一实验来制取干燥、纯净的CO2气体，则学生首先必须明确有关的实验原理：（1） ，（2） ，（3）浓H2SO4具有强烈的吸水性，可作干燥剂。只有这样，才能正确选择大理石、盐酸做反应物，用NaHCO3除去CO2气体中HCl气体，用浓H2SO4除去CO2气体中H2O蒸气，而不致于选择稀H2SO4做反应物，或者选择NaOH或NaCO3等来除去CO2气体中HCl气体，或者选用碱石灰来做干燥剂。另外，CO2气体的实验发生装置的选择等也要以上述实验原理为依据。可见，学生要明确实验原理就必须运用所学的有关元素化合物知识和化学基础理论进行积极思维。

以明确实验原理为依据的同时还必须具备有关化学实验仪器、设备及药品的理论知识。例如，若实验中反应物为固体与液体且需要加热，宜选用烧瓶或锥形瓶，为了保证被加热物质受热均匀或恒温，宜选用水浴锅加热；除去气体中的少量杂质，要依据气体的性质来选择合适的试剂，选用干燥剂干燥气体时，则要了解该气体与干燥剂的性质之间的关系等等。

构思实验装置、实验步骤与选择实验方法和实验方法是化学实验设计思想的具体化，是关系到实验成败的关键，学生运用有关的化学基础知识和实验知识及逻辑思维方法进行积极思维的过程，是学生在化学实验设计中的能动性的充分表现。例如，学生构思HCl气体的水吸收装置，就要考虑到HCl气体易溶于水中，才能取得良好的实验效果等。

三、学生在化学实验操作中的能动性

要保证实验成功，做到实验现象鲜明、直观、快速，就必须严格地对实验条件加以控制。

例如，在NH3氧化制HNO3的实验操作中，学生要控制好好实验温度（700～900℃）、氨水浓度（3：1氨水）和催化剂（CrO3）等实验条件，才能观察到催化剂保持红热，氧化瓶中迅速出现红棕色的实验现象。为此，学生应学会实验条件的控制这一方法并能正确、熟练地运用。

为了保证实验成功，学生不仅要正确控制实验条件，还必须正确、规范、熟练地进行其他的实验操作，这是进行化学实验的基础，也是学生掌握测定和实验条件的控制等实验方法的重要前提。在定量实验中，对学生的实验操作要求更高，不仅在常规的实验操作，如溶解、加热、冷却、干燥等，要准确、熟练，以减少实验误差，而且在测量仪器的使用和数据的读取方面也应力求做到准确，以减少测定中测量误差。故而，学生正确、规范、熟练地进行化学实验操作，是学生在化学实验操作中的能动性的重要表现。

学生在化学实验操作中，不仅要知道“做什么”和“怎样做”，更重要的是要懂得“为什么这样做”，“为什么不能那样做”的道理和依据。只有这样，才能增强其实验操作的自觉性和主动性，克服和防止“照方抓药”的被动操作，以提高实验的成功率。所以，学生在化学实验操作中积极进行理性思维活动是其能动性的重要表现。