中學化學探究性實驗設計

摘 要: 化學是一門以實驗為基礎的科學，在新課程的理念下培養學生的探究能力與創新精神尤為重要。本文從初三化學實驗著手，對中學化學探究性實驗設計的設計思想、設計特點、設計方法進行了探討，并對中學化學探究性實驗設計進行了反思。

關鍵詞: 中學化學探究性實驗設計 設計思想 設計特點 設計方法

1.前言

新的化學課程標準倡導從學生和社會發展的需要出發，發揮學科自身的優勢，將科學探究作為課程改革的突破口，激發學生的主動性和創新意識，促使學生積極主動地學習，使獲得化學知識和技能的過程也成為理解化學、進行科學探究、聯系生活實際和形成科學價值觀的過程。[1]在這基礎上，我們把一些驗證性實驗改成探究性實驗。

2.中學化學探究性實驗設計的設計思想

化學是一門以實驗為基礎的科學，實驗教學在中學教學中的重要性是肯定的，化學實驗教學是新課標的重要手段。化學實驗教學直觀、形象，易于激發學生的興趣，在這一時期，中學生的抽象思維能力雖有一定的發展，但仍以經驗型的抽象思維占優勢。[2]實驗探究教學目的是激發學生求學求知的積極性，基礎是訓練學生實驗探究的思維方法。同時，在中學化學教材中，絕大部分新授課含有演示實驗內容，有些是以實驗學習來了解物質的性質、制法、用途，有些是靠實驗推斷出重要的結論。因此設計一些符合學科特點和學生認知規律的教學方法，無疑是適應當前新課程標準和新教材對課堂教學改革的要求，提高課堂教學效率和教育教學質量的有效途徑之一。

3.中學化學探究性實驗設計的設計特點

3.1教學主導教師和學習主體學生的有機結合。

3.2教師啟迪、引導，學生及時反饋、自我調控。

3.3起初在做演示實驗時，教師應注意把每個演示操作交代清楚，同時要說明道理，即為什么要這樣做。比如在演示二氧化碳的實驗室制取時，若教師只告訴學生怎樣做，這是不夠的，因為學生不明白為什么要這樣做，因而只能硬記。如果教師先根據實驗室制取該氣體的原理和化學方程式，說明為什么要采用課本中的氣體發生裝置——固液反應不需要加熱的氣體發生裝置;根據初中教材中已把“氣體的凈化”列入知識內容，學生對氣體的凈化基本原理及其分析方法已有了初步的了解，引導學生分析從發生裝置產生的二氧化碳可能含有什么樣的雜質，再根據二氧化碳和雜質的性質，提出應該如何除去這些雜質(即用什么試劑和什么樣的裝置);根據二氧化碳的物理和化學性質來說明為什么要用排水或用向上排空氣法收集二氧化碳;根據二氧化碳的性質，提出解決剩余二氧化碳處理的方法(即用什么試劑和什么樣的裝置)。這樣一來，學生容易記住實驗的現象和內容，以后在遇到類似的氣體制取實驗時，就懂得應根據下列幾個方面熟練地運用到化學實驗中去:(1)先根據實驗原理選擇氣體發生裝置;(2)根據所含的雜質選擇除雜試劑和除雜裝置;(3)根據氣體的性質選擇收集裝置和尾氣處理裝置。如此可培養學生圍繞著具體的實驗內容有針對性地進行思考，展開思維訓練活動，提高學生的邏輯性思維能力。

3.4學生通過知識的學習和技能的訓練，獲得豐富的感性知識，并對這些感性知識進行分析和綜合，得到理性知識，才能加深對事物的認識和理解，培養和形成各種能力。教師可通過設計實驗，培養學生的思維能力。在學生具備了初步的化學基礎知識、掌握了一定的化學實驗操作技能的基礎上，教師應該有目的地設計一些實驗習題(也可用課后的實驗習題)，要求學生按照實驗目的要求，根據已學過的實驗原理和方法，設計出實驗方案，同時對學生的實驗操作提出具體要求。這是對學生進行科學訓練，培養實事求是、獨立思考、開拓創新的一種途徑。

3.5例如在《應用廣泛的酸堿鹽》一章中，教師可以給學生一個實驗探究性的題目:“用實驗證明未知溶液的酸堿性”。在確定此項實驗設計的過程中，可以給學生這樣的探究方法:首先，應考慮物質與水發生的溶解和電離，從而鑒定反應后的體系中是否還有反應物的微粒和存在著什么生成物的微粒;其次，再判斷物質與水反應后可能得到的產物，如根據的酸堿鹽的基本化學性質，判斷可能存在的成分;最后，一般應檢查物質與水混合后所得溶液的酸堿性。在檢查酸堿性時，學生會發現指示劑變色，這說明溶液的酸堿性。學生在思考了上面的問題之后就較容易設計出鑒定的實驗方案來。

3.6在引導學生思考時，教師還應誘導學生回答實驗過程的注意事項。如:應該注意哪些注意事項?實施某個實驗步驟時應注意做什么或不能做什么?原因何在?實驗過程可能會出現什么不安全的事故?應該如何防范?萬一出現事故應如何處置?等等。

3.7學生的思維活動是在他們感到迫切需要解決新問題時開始。因此在教學中教師還應充分發揮實驗設疑作用，使實驗內容和所學知識具體化、條理化、問題化，啟發學生強烈求知欲望，使學生始終處于有效的積極思維狀態。

3.8教師可讓學生根據這些問題設計出具體的實驗方案，教師再審查，然后讓學生獨立進行實驗。同一實驗習題可能會有不同的實驗設計方案，教師都可以讓學生去實踐，并相互交流，比較各自方案的優缺點，以開闊學生的眼界。

以上是從化學實驗的整體來闡述的，從而引發學生展開思維活動。在實際實驗中，教師應抓住某些側重點展開思維訓練，引導學生從某些典型的實驗探究入手，上升到一般性、規律性的認識，逐步提高學生思維品質的層次。

4.中學化學探究性實驗設計的設計方法

4.1化學實驗是進行科學探究的主要形式，它的功能是其他教學手段無法替代的。實驗教學有利于啟迪學生的科學思維，揭示化學現象的本質。探究性實驗是學生在實驗和觀察的基礎上通過科學抽象來獲得結論的一種實驗，它以生動的魅力和豐富的內涵在化學教學中發揮著獨特的功能和作用。

4.2努力創設生動活潑的學習情景。創設學習情景可以增強學習的針對性，有利于發揮情感在教學中的作用，激發學生的興趣，使學習更為有效。

4.3注意貼近學生的生活，聯系社會實際。

5.中學化學探究性實驗設計的反思

新課程強調教學過程是師生交往、共同發展的互動過程。在教學過程中，教師要處理好傳授知識與培養能力的關系。[3]在化學實驗探究教學的試驗教學中，教師要盡量給學生動腦、動手的機會，培養他們獨立思考的習慣，發展他們的創造能力，充分發揮化學實驗的教育功能，這是全面提高學生素質的重要途徑，是培養能符合知識掌握規范，具有解決問題特長，可以持續求學發展等三項要求的學生的有效方法。

參考文獻:

[1]中華人民共和國教育部制定.化學課程標準[M].北京師范大學出版社，2001.7:1.

[2]趙永勝.“上教版教科書”實驗教學設計例析[J].化學教與學(南京師范大學主辦)，2006，11:5.

[3]朱慕菊，劉兼等.走進新課程——與課程實施者對話[M].北京師范大學出版社，2002，4:5.