利用實驗問題進行探究性教學例析

化學是人們在實踐中發現問題、研究問題，從而解決問題的基礎上建立起來的以實驗為基礎的學科。一個實驗問題的解決往往需要大量的化學知識作支撐，因此，以實驗問題作為課堂教學的載體是中學化學教學中常用的方法。探究式課堂教學，是新課程所倡導的一種新型的教學形式，在教學過程中，如果能把實驗問題與探究式教學方法有機地結合起來，則可有效地激發學生學習的興趣，引導學生鞏固和應用化學知識，培養學生的思維能力和創新精神。

探究式教學的核心是“問題”。利用實驗問題進行探究式教學的基本步驟是:問題提出→分析原理→討論方案→問題擴展。在教學實施過程中，教師要注意以問激疑，以疑激趣，讓學生始終處于積極的思維活動以及解決問題所帶來的愉悅中，從而提高課堂教學的效率。現以具體事例說明實施過程。

例一.某亞硫酸鈉樣品已部分被氧化，設計實驗方案，測定其純度。

1.分析實驗原理

教師提出下列問題讓學生討論:

(1)亞硫酸鈉被氧化的產物是什么?(Na2SO4)

(2)要測定亞硫酸鈉的純度，必須知道什么量?(樣品總質量及樣品中Na2SO3或Na2SO4的質量)

(3)如何知道Na2SO3或Na2SO4的質量?(將Na2SO3或Na2SO4轉化為可測量的物質進行測定。如將Na2SO3轉化為SO2測體積、將Na2SO3轉化為BaSO3沉淀測質量、將Na2SO4轉化為BaSO4沉淀測質量。)

(4)選用哪種方法好?(將Na2SO4轉化為BaSO4沉淀測質量。)

(5)如何防止Na2SO3轉化為BaSO3沉淀?(在酸性條件下轉化。)

(6)如何使測量結果準確?(轉化要完全，沉淀要洗滌干凈并干燥。)

2.討論實驗方案

教師引導學生在討論完成上述問題的基礎上提出并完善實驗方案和步驟。

①稱取樣品W1g;②將樣品溶解;③向溶液中加入稀鹽酸，使其溶液呈強酸性，再加過量的BaCl2溶液;④過濾、洗滌、干燥沉淀，稱其質量為W2g。

3.提出擴展問題

(1)步驟③中加鹽酸的作用是什么?能否用硝酸?(2)如何判斷氯化鋇溶液已加過量?(3)如何判斷沉淀已洗滌干凈?(4)如何保證沉淀已干燥?(5)如何求算樣品純度?

在整個解決問題過程中，教師要把握住自己的角色，始終讓學生處于積極主動的主體地位，讓學生圍繞問題進行討論，并鼓勵學生自己提出問題或對已有問題提出質疑，充分調動學生主動學習的積極性，使課堂始終煥發出勃勃生機。

例二.如何檢驗某未知溶液中是否含有SO42-?

1.分析實驗原理

(1)檢驗SO42-的基本方法是什么?(利用可溶性鋇鹽溶液與SO42-反應產生沉淀檢驗)

(2)若用氯化鋇溶液檢驗可能會有哪些離子產生干擾?(Ag+、SO32-、SO42-、PO43-)

(3)如何消除上述離子的干擾?用不同的組合方式會有什么樣的結果?

①試樣加氯化鋇溶液再加鹽酸;②試樣加氯化鋇溶液再加硝酸;③試樣加鹽酸再加氯化鋇溶液;④試樣加硝酸再加氯化鋇溶液;⑤試樣加硝酸鋇溶液再加鹽酸;⑥試樣加硝酸鋇溶液再加硝酸;⑦試樣加鹽酸再加硝酸鋇溶液;⑧試樣加硝酸再加硝酸鋇溶液。

2.討論實驗方案

通過師生互動方式完成上述討論問題，對各種可能的方案進行分析評價，篩選出檢驗某未知溶液中是否含有SO42-的最好方法是:試樣加鹽酸再加氯化鋇溶液。

3.提出擴展問題

(1)若要鑒別硫酸鈉、碳酸鈉、氯化鈉溶液，可用什么試劑組合?(2)若要檢驗某溶液中是否含有硫酸鹽和碳酸鹽，可用什么試劑組合?(3)將SO2氣體通入BaCl2溶液是否有現象?將SO2氣體通入Ba(NO3)2溶液是否有現象?

教學過程中教師要積極引導學生質疑。激發學生質疑可以集中學生注意力，提高學習興趣;可以啟發思維、發展智力;可以反饋評價，調控教師的教學;也可以引導學生的思考方向，擴大思維廣度，提高思維層次，但更重要的在于可以讓學生學會如何學習，如何思考。

例三.如何檢驗炭與濃硫酸反應的產物?

1.分析實驗原理

(1)炭與濃硫酸反應的產物是什么?(SO2、CO2、H2O);(2)通常SO2、CO2、H2O分別如何檢驗?(SO2-品紅試液、CO2-澄清石灰水、H2O-無水硫酸銅);(3)三種成分的檢驗順序是什么?(H2O、SO2、CO2)為什么必須是這樣的順序?;(4)SO2的存在會對CO2的檢驗產生干擾，應如何避免干擾?(檢驗CO2前要將SO2除凈);(5)如何除去SO2?(用酸性高錳酸鉀溶液或溴水除);(6)如何確證SO2已除凈?(用品紅試液驗證)

2.討論實驗方案

通過對上述問題的討論，學生清楚了實驗的基本原理，在此基礎上可歸納得出實驗的基本方法，通過進一步修改完善，可得出實驗的基本步驟為:

反應產物→通過無水硫酸銅檢驗H2O→通過品紅試液檢驗SO2→通過酸性高錳酸鉀溶液除去SO2→通過品紅試液檢驗SO2是否除凈→通過澄清石灰水檢驗CO2。

3.提出擴展問題

(1)若將檢驗次序顛倒，會有什么結果?(2)在除去SO2時，能否用飽和NaHCO3溶液?(3)若有SO2、CO2、CO、H2、H2O(g)組成的混合氣，如何一一檢驗其成分?

教學過程中，教師是導演，要時時注意為學生提出問題，在關鍵處設疑，這樣不僅能起到對教學內容的承上啟下的作用，而且能激發并維持學生良好的學習狀態。

從以上事例可以看出，在探究式教學過程中，通過連續不斷的問題的提出與解決，學生始終處于一種積極參與，動手、動腦、動口，相互交流合作，理論聯系實際的狀態，他們的思維、表達、自學、實踐、合作等能力與各種技能都得以充分的發展，這正是新課程所希望看到的結果。因此，我們在實踐中要不斷探索，把實驗問題和探究性教學有機地結合起來，使化學課堂教學充滿活力。

作者單位:江蘇省灌云高級中學