化學探究性實驗教學的探索

劉國友

化學是一門以實驗為基礎的學科。實驗教學是化學教學中的關鍵部分。《基礎教育課程改革綱要》指出：教師在教學過程中應與學生積極互動、共同發展，要處理好傳授知識與培養能力的關系，注重培養學生的獨立性和自主性，引導學生質疑、調查、探究，在實踐中學習促進學生在教師指導下主動地、富有個性地學習。在改革的新形勢下，實施教師疏導、學生探究的實驗教學，是化學課堂切實落實素質教育的最佳切入點。

1 積極構建探究性實驗教學模式

化學探究性實驗教學模式，就是教師以新課程理論為指導，以學生的實際情況為基礎，以學校和自己的教學經驗為依托，為完成特定教學目標而形成的穩定的教學活動模式。探究性，是指讓學生運用創造性思維而發現問題、提出問題，并主動探索和解決問題。在學習過程中，強調教師是探究的指導者，學生是探究的主體，學習過程是在教師指導下的學生自主提出問題—猜想與假設—設計實驗—查找資料—進行實驗—分析結果—得出結論—表達交流的過程。

2在化學教學中注重實施探究性實驗教學

以問題為中心，激活學生的思維 探究是從問題開始的，發現和提出問題是探究式學習的開端。心理學研究表明：問題意識是思維的起點，沒有問題的思維是膚淺的被動的思維，只有當個體活動感到自己需要問“為什么”“是什么”“怎么辦”的時候，思維才真正啟動。因此在教學中，教師要善于創設情境，通過實驗、觀察、閱讀等途徑引導學生發現問題，以問題為中心組織教學，將新知識置于問題情境中，使獲得新知識的過程成為學生主動提出問題、分析問題、解決問題的過程。

例如，在九年級化學上冊（滬教版）中探究“微粒是不斷運動的”這一實驗教學中，筆者對實驗進行了改進。首先做了一個實驗，如圖1所示：1）在盛有蒸餾水的小燒杯中滴入無色酚酞試液；2）另取一小燒杯，倒入適量濃氨水；3）將兩只小燒杯同時罩在一個大燒杯下。

過了一分鐘，學生都會觀察到A燒杯中的液體變紅，B不變，學生露出驚訝的表情。這時，筆者啟發性地提出問題：是什么使燒杯中的液體變紅？學生的興致很高，爭先恐后說出自己猜想：1）蒸餾水使無色酚酞變紅，剛開始沒變紅，是因為時間不到；2）濃氨水使無色酚酞變紅；3）氨水使蒸餾水變紅；

然后，筆者啟發學生：能否設計方案，進行驗證？經過小組討論，學生在指導下設計出方案，然后以小組為單位開始進行實驗。

幾分鐘后，學生就獲得了實驗現象，如圖2所示：第一支試管中不變色；第二支試管中變紅；第三支試管中不變色。在此基礎上，引導學生對實驗結果進行分析、討論。經過小組內、小組間的討論、交流，終于得出正確的結論：蒸餾水不能使無色酚酞變紅；氨水不能使蒸餾水變紅；氨水能使無色酚酞變紅，是因為構成物質的微粒是不斷運動的，氨水的微粒運動到A燒杯中，使酚酞變紅。

通過這個實驗，不僅激發了學生學習化學的興趣，還把抽象的知識形象化，便于學生理解和應用。

注重從學生已有的經驗出發，激發探究的興趣 認知理論研究表明，學生的學習不是從空白開始的，已有的經驗會影響現在的學習，只有從學生已有的知識和生活實際出發，開展教學活動，才會調動學生的學習積極性和主動性。

如對“酸的化學性質”的探究，首先，筆者引導學生聯系實際提出問題，問：你們知道哪些物質能與酸反應？學生提出：1）酸與金屬反應（“金屬的性質”學過）；2）酸與碳酸鈣反應（實驗室制取二氧化碳用大理石與稀鹽酸反應）。筆者又提問：酸與NaOH、CuO、Na2CO3能否反應？學生有的說“能”，有的說“不能”。

見時機成熟，筆者啟發他們能否通過實驗進行驗證？每個學生興趣都很高，積極地設計方案、進行實驗。不到十分鐘，各小組完成了實驗，踴躍發言歸納：酸能與這些物質反應。而且把實驗現象描述得清清楚楚。此時，筆者適時點撥：能不能將這些物質分類，歸納出酸的性質？

學生對物質的分類已有了知識基礎，很快歸納出：1）酸與金屬反應；2）酸與金屬氧化物反應；3）酸與堿反應；4）酸與某些鹽反應。

筆者因勢利導，問：聯系酸的性質，想想在實際中有哪些用途？此刻，學生的思維處于亢奮狀態，課堂氣氛異常活躍。有的學生說：“用稀鹽酸可以除鐵制品表面的鐵銹（其主要成份是Fe2O3）。”有的學生說：“酸性土壤可以加堿，降低酸性。”還有的說：“蒸饅頭時，面粉發酵產生酸性物質，加入堿面（其主要成份是Na2CO3）。”還有的學生說：“可以用酸檢驗雞蛋殼的主要成份是否是碳酸鈣。”筆者又補充：食醋中有醋酸，可以在家中進行驗證。結果過了幾天，有一個小組的學生把一個“軟蛋”給筆者看。筆者在班中充分肯定了他們勇于實踐的精神，并請他們給其他學生介紹有關“軟蛋”的制作過程。在他們的帶領下，大多數小組也進行了實驗。通過探究性實驗，結合家庭小實驗活動，真正體現了“從生活走向化學，再從化學走向社會”的素質教育新思想。

3 注重把探究性實驗代替驗證性實驗，調動學生探究的主動性和積極性

例如，在學習“硫酸根離子檢驗”一課時，筆者首先做了一個實驗：在AgNO3溶液（先把標簽蓋住）中，滴入BaCl2溶液（產生白色沉淀），加入稀硝酸，沉淀不溶。然后提出問題：“由此是否能證明溶液中一定含SO42-？”很多學生不假思索地回答：“能。”這時，筆者把該溶液的標簽給學生看，原來是AgNO3溶液。學生愣住了，筆者抓住時機引導：“你們可以通過實驗探究嗎？”于是，學生積極地在小組內展開討論，并自行設計出實驗方案，進行探究，最終歸納出檢驗硫酸根離子的方法，如圖3所示。

實踐證明，把驗證性實驗改為探究性實驗，能幫助學生深入理解所學知識，靈活運用所學知識設計實驗。同時，又能調動他們的積極性和主動性，鍛煉動腦動手的能力。

4 指導學生設計探究性實驗，培養學生創新能力

探究性學習的目的是培養學生的創新思維，發展學生的創新能力。而要達到這一目的，就是讓學生自主尋找方法，自主探究思路，自主解決問題。因此，探究性實驗教學中，一定不要過于“束縛”學生手腳。雖然由于學生知識有限，設計出的方案有些不完美，但教師也只能是“點撥”而已，不能總是不放心地“領著”他們走，這樣才能使學生充分發揮自己的聰明才智，去思考、去收獲。在實踐中，筆者經常設計探究性問題，給學生以自由的空間去發揮。

例如，學習“二氧化碳的性質”后提出以下要求：

1）設計實驗證明二氧化碳能溶于水。

2）設計實驗證明二氧化碳比空氣密度大。

學習了“酸、堿、鹽”的知識后，設計了以下問題：

1）如何區別稀硫酸和稀鹽酸？

2）如何區別氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液？

3）如何區別稀鹽酸、氫氧化鈣溶液、碳酸鈉溶液？

通過提出探究性問題，引領學生創造性思維，指導學生設計實驗方案，能有效地幫助學生在設計實驗方案過程中進一步熟悉基礎知識，明確不同物質間在性質上的相同點和不同點，從而訓練學生掌握抓住物質的特征進行區別的學習方法。經過這樣的不斷鍛煉，他們的思維能力、實驗能力，特別是創造性思維能力可以得到很好的發展，從而提高發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力。