化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

素質(zhì)教育強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。在化學(xué)課中，思維能力及其相關(guān)技能的形成與教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行的探究活動(dòng)有密切關(guān)系。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生把注意力放在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)上，通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

一、探索實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究興趣

探索實(shí)驗(yàn)是指由教師給出或?qū)W生自定探索課題，師生共同探索未知現(xiàn)象，并在獲得現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，通過(guò)科學(xué)抽象總結(jié)出結(jié)論的一種實(shí)驗(yàn)形式。其目的在于通過(guò)探索未知現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在給學(xué)生講白磷的自燃現(xiàn)象時(shí)，如果學(xué)生不通過(guò)親自實(shí)驗(yàn)操作是很難理解其中的原理的。我的做法是：把學(xué)生分成幾個(gè)小組，將盛放在水中的白磷分切成小塊放在燒杯中，再給一瓶試劑（二硫化碳）、一個(gè)鐵架臺(tái)、一張紙、一把扇子和一根蠟燭，做“煽風(fēng)點(diǎn)火”實(shí)驗(yàn)。（提示：白磷易溶解在二硫化碳中）學(xué)生會(huì)很快探索出用一張紙蘸取一點(diǎn)溶解在二硫化碳中的白磷，掛在鐵架臺(tái)上，用扇子去扇。同時(shí)，用扇子去扇正在燃著的蠟燭。學(xué)生會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)兩次看到的現(xiàn)象是不一樣的。這時(shí)，會(huì)有學(xué)生有意無(wú)意地提出問(wèn)題，教師此時(shí)“乘機(jī)”向?qū)W生提出假設(shè)：如果白磷不與空氣中的氧氣接觸，溫度達(dá)不到最低著火點(diǎn)，它會(huì)自燃嗎？而蠟燭呢？有著強(qiáng)烈好奇心的同學(xué)此時(shí)已被有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所感染了，急于再次進(jìn)行探索實(shí)驗(yàn)，學(xué)生最終會(huì)明白其中的奧妙。

二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究習(xí)慣

學(xué)生思維能力及其相關(guān)技能的形成，不僅需要興趣的培養(yǎng)，更重要的是培養(yǎng)他們良好的探究習(xí)慣。偉大的發(fā)明家愛(ài)迪生一生有諸多成就，就是因?yàn)樗幸环N較好的探究事物的習(xí)慣。

1.根據(jù)大綱要求，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，把重點(diǎn)知識(shí)和基本操作有機(jī)結(jié)合、合理結(jié)合，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的探究習(xí)慣。例如：在授完氧氣、氫氣、二氧化碳三大氣體的實(shí)驗(yàn)室制法之后，我給學(xué)生設(shè)計(jì)了這樣一道實(shí)驗(yàn)題：現(xiàn)有一個(gè)燒杯和一支底部有一個(gè)綠豆大小破洞的大試管，利用這些能制取上述氣體中的哪幾種氣體？請(qǐng)畫出簡(jiǎn)圖，并注明使用藥品。

分析：設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)，目的在于相互探究，挖掘思維能力，使學(xué)生養(yǎng)成一種時(shí)時(shí)探究的習(xí)慣。要求學(xué)生能獨(dú)立地、自覺(jué)地運(yùn)用所給問(wèn)題的條件，做出新的變換和組合，強(qiáng)調(diào)從不同角度思考問(wèn)題，尋找解決問(wèn)題的正確途徑，培養(yǎng)學(xué)生的探究習(xí)慣。

2.設(shè)計(jì)一些開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)習(xí)題。例如：有一鄉(xiāng)村中學(xué)由于條件有限，僅有幾支試管和稀硫酸，某一學(xué)生找來(lái)鋁制廢牙膏皮，請(qǐng)問(wèn)可以用來(lái)制備什么氣體？還可以用哪些藥品來(lái)代替廢牙膏皮和稀硫酸？

組織學(xué)生多開(kāi)展一些豐富多彩的課外興趣實(shí)驗(yàn)研究活動(dòng)。例如：在一次課外興趣實(shí)驗(yàn)研究活動(dòng)中，我交給學(xué)生一張白紙，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：（A）10%的NaOH溶液；（B）5%的H2SO4溶液；（C）5%的紫色石蕊溶液。要求學(xué)生設(shè)計(jì)“‘雨’落葉出紅花開(kāi)”的趣味實(shí)驗(yàn)。

分析：通過(guò)開(kāi)展一些豐富多彩的課外興趣實(shí)驗(yàn)研究活動(dòng)，學(xué)生探究事物的興趣將會(huì)空前高漲，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的探究習(xí)慣。在上面的趣味實(shí)驗(yàn)研究活動(dòng)中，我引導(dǎo)學(xué)生用B在白紙上畫上花，再蘸A畫上葉，掛在墻上用C向紙上噴灑——“雨”落之后，藍(lán)葉長(zhǎng)出紅花開(kāi)放。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效途徑。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置可行性是不容置疑的，但或多或少也存在一些問(wèn)題，至少在某一問(wèn)題的研究上存在缺陷。如果我們能對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行創(chuàng)造性的改進(jìn)，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

1.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置。例如在做一氧化碳化學(xué)性質(zhì)的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中（其中一個(gè)是一氧化碳的燃燒，另一個(gè)是還原氧化銅）如果在課堂上進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，需占用很長(zhǎng)一段時(shí)間。為此，我先在實(shí)驗(yàn)室制備了一錐形瓶一氧化碳，用橡皮塞塞緊二孔，在課堂教學(xué)過(guò)程中備用。

現(xiàn)行初中化學(xué)教材在一氧化碳的燃燒實(shí)驗(yàn)中，為了驗(yàn)證燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳，通常在火焰上方罩一個(gè)內(nèi)壁蘸有澄清石灰水的燒杯，由于能附著在燒杯內(nèi)壁上的澄清石水量很少，所以澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象不明顯。為此，我和學(xué)生共同探討：能不能將此實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)？在燒杯中裝少量石灰水，將燒杯傾斜，從一孔導(dǎo)氣管中排出的一氧化碳燃燒的火焰移到燒杯內(nèi)，輕輕搖晃，石灰水會(huì)很快變渾濁，為什么？諸如此類的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置還有：二氧化碳的性質(zhì)演示實(shí)驗(yàn)、氫氣的性質(zhì)演示實(shí)驗(yàn)等。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。在還原 CuO的實(shí)驗(yàn)中，我在做完現(xiàn)行教材實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，放手讓學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。其具體做法是：將氧化銅粉末涂抹在試管內(nèi)壁上，用酒精燈烘干，然后用上述裝置中的一氧化碳加熱還原（須向?qū)W生說(shuō)明：因?yàn)橐谎趸加卸?，必須連接有尾氣裝置）。結(jié)果使學(xué)生大為驚訝，因?yàn)樵谇懊娴膶?shí)驗(yàn)中，學(xué)生只看到了黑色的氧化銅粉末變成了紅色。而這次卻看到的是： “光亮的、紅色的”。然后繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生探索：將已還原出來(lái)的銅放在酒精燈上加熱，結(jié)果又發(fā)生了什么變化？通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生對(duì)一氧化碳還原CuO以及被還原出來(lái)的Cu又被氧化，這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程及其原理會(huì)探究得非常清楚，探究能力得到了進(jìn)一步的培養(yǎng)，與此相類似的實(shí)驗(yàn)還有氫氣還原氧化銅、碳還原氧化銅等。

總之，通過(guò)探索實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在教學(xué)中始終處于一種積極參與、動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口、相互交流合作、理論聯(lián)系實(shí)際的狀態(tài)，他們的探究意識(shí)強(qiáng)化了探究能力的提高。

（作者單位 甘肅省金塔縣三合中學(xué)）