高中化學教學中探究性實驗的教學作用

王 磊

探索新型的化學實驗教學模式是現階段化學教學的一項重要的任務。探究性實驗教學建立在對傳統實驗教學反思和借鑒的基礎上，對學生學習和研究能力的培養具有重要作用。

1、高中化學教學的初衷

高中化學知識是在繼承初中所學知識的基礎上進一步的深化和提高，尤其以實驗教學為該門課程學習的重點環節。傳統教學模式導致教師在教學過程中始終處于支配地位，而學生則是被動地接受。不論是課堂上的實驗還是實驗室中的實驗項目，均是用來證明教師所教授內容的正確性，起到的僅僅是輔助和證明的作用。這一看似快速學習和記憶的過程所造成的結果是學生不用思考就可以記住大量的化學知識，免去理解和思考的過程，使得學生的動手和獨立思考的能力被抹殺，高中化學教學的目的之一——發展學生的科學探究能力被普遍地忽視。

高中化學課程標準明確要求：化學實驗是培養學生獨立思考和科學探究能力的重要途徑，高中階段的教學過程中應當重視化學實驗對于學生各方面能力尤其是獨立思考能力的培養。也正是基于這樣的目的，現階段高中化學教材中普遍設置有關“實驗化學”的課程，一方面是想通過教材設置上的重點傾斜增加教師以及學生化學實驗的重視程度：另一方面也是通過化學實驗課程量的增加，真正達到高中化學教學的目的。

2、探究性化學實驗的基本原理

嚴格來講，高中階段的化學實驗教學完全是對已有的并且被充分證明了的自然知識作用過程的重現，并沒有達到真正科學探索所做實驗的高度，因此，會被很多人輕視和忽略。但這種思想上的輕視會導致相當嚴重的后果。學生的獨立思考和實驗動手能力的培養正是這些基本化學實驗所想要達到的目標，缺少教學過程中的實驗保證，這些能力的培養只能是空中樓閣。

教學中的實驗作為真實科學實驗的一種“微縮”形態，準備和反應的過程完全是真實科學實驗的簡化寫照，所經歷的過程是完全相同的，即“提出問題，假設結果，設計操作過程，進行實驗并觀察，分析所得結果、結論”等。雖然高中階段化學實驗的結果都能夠準確得出(實驗操作過程正確的前提下)，但是它和真正科學實驗的邏輯起點是相同的，都是基于探索性思維的運用，在充分保證實驗前提條件無誤的情況下得出符合預先構想的結論。即使所的結論并非理想，實驗者也能夠通過充分準備的實驗過程尋找出今后實驗所需的完善之處。因此，提倡在高中階段的化學教學中進行探究式化學實驗教學，通過問題提出、問題分析和實驗解決，充分調動學生思考問題和解決問題的科學思維能力，完成高中化學教學的要求。

3、探究性實驗教學的基本過程

高中階段的化學實驗一般以驗證性實驗為主，即通過化學實驗證明所提出問題的合理性或者正確性，而所提出的問題則基本上都是化學教材中需要學生掌握的知識點。下面以苯酚為例，具體論證探究性實驗的基本過程。

1)提出實驗所要解決的問題，應當具體而明確。苯酚作為最簡單的酚類，它的一個重要的功能團就是羥基a對此可能產生這樣的疑問：苯酚和醇都帶有羥基，那么這兩種物質在化學性質上是否具有相似性呢?另外，苯酚所具有的苯環結構是否也對其化學特性產生不同于醇類的影響呢?因此，在進行這些實驗之前，就明確實驗所要解決的問題，即具有同樣功能團的兩種物質——苯酚和醇在化學性質上有什么樣的差異。

2)根據已學知識結構分析可能的結論。由于苯酚和醇類都具有羥基，而且在先前的學習過程中已經知道乙醇和鈉反應能夠生成大量的氣體，經分析得出這些氣體是氫氣，那么可以作合理的假設，即含有羥基的苯酚在與鈉進行化學反應時也能夠產生氫氣。

3)在進行操作實驗的設計時，教師應當對無關驗證目的的物質特性情況告知學生。由于苯酚在常溫狀態下是固體，因此與同樣是固體形式存在的鈉難以發生化學反應，在驗證所提出的問題時，為了使苯酚能夠在液體狀態下進行反應，水浴加熱的方法應當由教師告知學生，以保證得出明顯的實驗效果。

4)實驗過程中學生應當帶著問題進行操作，并仔細觀察實驗現象并分析結論與設想的契合度。

在水浴加熱條件下的液態苯酚與鈉反應，觀察得知鈉在液體中迅速反應并產生大量的氣體，收集所產生的氣體并點燃，可得所產生的氣體具有可燃性的特性，從而證明苯酚與醇類等具有羥基的化學物質一樣，能夠與鈉反應產生氫氣。實現實驗結論與預先設想的契合，達到實驗的目的。

探究性化學實驗是新形勢下高中化學教學所應當遵循的實驗教學模式，通過轉變傳統實驗教學的觀念，充分重視實驗教學在高中化學課程改革中的地位和作用，建立開放式的化學教學模式，運用教師和學生的共同智慧，努力培養其學生自主設計、獨立思考的實驗動手能力，在實驗中進行知識的傳輸，并使學生能夠在實驗中掌握所學知識，培養學生嚴謹的科學探索的思維和模式，為其樹立良好的學習和研究能力創造條件。