如何在化學實驗中實現研究性學習

彭建光

【摘 要】化學課程中的研究性學習主要是以化學知識作為載體，其內容有以下幾方面來選擇：1. 探索性化學實驗;2.選擇具有開放性的化學問題;3.選擇跨學科的綜合性問題;4.選擇能體現研究過程的問題;5.選擇聯系實際的現實問題;6.選擇現代社會的熱點問題

【關鍵詞】研究性學習;化學實驗;設計方案;選擇課題

研究性學習是由學生在一定的情景中發現問題、選擇課題、設計方案，通過主體的探索、研究求得問題解決的學習活動。

第一，弄清化學實驗與研究性學習的關系

1.化學實驗是研究性學習的一種重要途徑。研究性學習是學生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學研究的過程和方法、形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀和活動過程。化學實驗是學生化學學習中的能動的實踐活動形式。化學實驗為學生創設了親身參與實踐的情境，具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化學實驗的功能和研究性學習的特征決定了化學實驗必然是研究性學習的重要途徑。

2.化學實驗作為研究性學習途徑的教學策略。在化學教學中提倡和鼓勵學生通過化學實驗進行研究性學習，要充分挖掘化學實驗在研究性學習中的功能，發揮化學實驗在研究性學習中創設問題情境、驗證假設或猜想等環節中的作用，研究開發研究性實驗，引導學生通過實驗去發現和研究解決問題的方法，在化學實驗中培養學生的科學素質，實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動研究性學習的根本轉變。

第二、化學實驗與研究性學習課題的選擇

1.結合化學教學選擇研究課題。當今課改的重要任務就是要提高學生的實踐能力和創新精神，適當增加一些探索性實驗，有利于提高學生的探索欲望，培養學生的創新能力。例如Fe2+和Fe3+的轉化，可以改進為探索性實驗：根據現有實驗條件，如何實現Fe2+和Fe3+的轉化？讓學生首先設計實驗方案，其次交流設計思想，篩選確定最佳方案，最后實施實驗并得出實驗結論。這種探索過程比空洞的講授更能調動學生利用多種感官主動參與信息加工、構建知識，使學生的潛能得到更好的開發。

2.結合日常生活選擇研究課題。社會生活中的問題無處不在，我們引導學生從自己身邊開始思考，提出問題，并篩選確定研究課題，然后讓學生收集資料、研究實驗方案，通過實驗自主探討、自主學習，極大發揮學生的創新能力。

3.結合當地生產實踐選擇研究課題。我們結合當地經濟建設的實際情況，結合課外活動及實踐活動的開展，讓學生大膽探索、積極創新。譬如圍繞水的問題，可以啟發學生從我縣水的資源、利用、水患、污染、監測、防治等方面去思考，學生積極性高，提出了許多問題，他們調查排污口，參觀自來水廠，監測水的pH值及重金屬離子、苯酚等含量，并請來環保局人員共同分析，取得了良好的社會效益。

4.結合化學課外活動選擇研究課題。利用化學課外小實驗、趣味化學實驗、化學小魔術等積極探討化學實驗的設計方案，研究化學實驗的現象、實驗裝置、實驗操作、實驗觀察、實驗記錄、實驗分析和實驗報告。如自制汽水的原理與方法、熱水瓶（鍋爐）中水垢成分的分析、相片沖洗原理的探索等等。

第三，研究性學習在化學實驗應用

1.設計實驗方案

教師提出實驗目的，讓學生設計實驗方案，然后師生共同逐個討論，尋找多種方案或確定最佳方案。例如，在學習實驗室制乙烯這

【摘 要】化學課程中的研究性學習主要是以化學知識作為載體，其內容有以下幾方面來選擇：1. 探索性化學實驗;2.選擇具有開放性的化學問題;3.選擇跨學科的綜合性問題;4.選擇能體現研究過程的問題;5.選擇聯系實際的現實問題;6.選擇現代社會的熱點問題

【關鍵詞】研究性學習;化學實驗;設計方案;選擇課題

研究性學習是由學生在一定的情景中發現問題、選擇課題、設計方案，通過主體的探索、研究求得問題解決的學習活動。

第一，弄清化學實驗與研究性學習的關系

1.化學實驗是研究性學習的一種重要途徑。研究性學習是學生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學研究的過程和方法、形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀和活動過程。化學實驗是學生化學學習中的能動的實踐活動形式。化學實驗為學生創設了親身參與實踐的情境，具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化學實驗的功能和研究性學習的特征決定了化學實驗必然是研究性學習的重要途徑。

2.化學實驗作為研究性學習途徑的教學策略。在化學教學中提倡和鼓勵學生通過化學實驗進行研究性學習，要充分挖掘化學實驗在研究性學習中的功能，發揮化學實驗在研究性學習中創設問題情境、驗證假設或猜想等環節中的作用，研究開發研究性實驗，引導學生通過實驗去發現和研究解決問題的方法，在化學實驗中培養學生的科學素質，實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動研究性學習的根本轉變。

第二、化學實驗與研究性學習課題的選擇

1.結合化學教學選擇研究課題。當今課改的重要任務就是要提高學生的實踐能力和創新精神，適當增加一些探索性實驗，有利于提高學生的探索欲望，培養學生的創新能力。例如Fe2+和Fe3+的轉化，可以改進為探索性實驗：根據現有實驗條件，如何實現Fe2+和Fe3+的轉化？讓學生首先設計實驗方案，其次交流設計思想，篩選確定最佳方案，最后實施實驗并得出實驗結論。這種探索過程比空洞的講授更能調動學生利用多種感官主動參與信息加工、構建知識，使學生的潛能得到更好的開發。

2.結合日常生活選擇研究課題。社會生活中的問題無處不在，我們引導學生從自己身邊開始思考，提出問題，并篩選確定研究課題，然后讓學生收集資料、研究實驗方案，通過實驗自主探討、自主學習，極大發揮學生的創新能力。

3.結合當地生產實踐選擇研究課題。我們結合當地經濟建設的實際情況，結合課外活動及實踐活動的開展，讓學生大膽探索、積極創新。譬如圍繞水的問題，可以啟發學生從我縣水的資源、利用、水患、污染、監測、防治等方面去思考，學生積極性高，提出了許多問題，他們調查排污口，參觀自來水廠，監測水的pH值及重金屬離子、苯酚等含量，并請來環保局人員共同分析，取得了良好的社會效益。

4.結合化學課外活動選擇研究課題。利用化學課外小實驗、趣味化學實驗、化學小魔術等積極探討化學實驗的設計方案，研究化學實驗的現象、實驗裝置、實驗操作、實驗觀察、實驗記錄、實驗分析和實驗報告。如自制汽水的原理與方法、熱水瓶（鍋爐）中水垢成分的分析、相片沖洗原理的探索等等。

第三，研究性學習在化學實驗應用

1.設計實驗方案

教師提出實驗目的，讓學生設計實驗方案，然后師生共同逐個討論，尋找多種方案或確定最佳方案。例如，在學習實驗室制乙烯這一內容時，先說明乙烯中會混有SO2和CO2氣體。讓學生設計實驗，證明它們的存在。結果學生都知道應先將氣體通過裝有品紅溶液的洗氣瓶，看到品紅褪色，證明有SO2氣體。但在接下來的檢驗CO2存在的操作中，意見出現了分歧，學生提出了如下方案：①將氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁;②將氣體通過裝有足量的NaHCO3溶液的洗氣瓶后，再通入澄清的石灰水中，石灰水渾濁;③將氣體通過裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中，溶液褪色，再通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁;④將氣體通過裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中，溶液不褪色，再通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁; ⑤將氣體再一次通過裝有品紅溶液的洗氣瓶中，品紅不褪色，再通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁。然后師生討論：方案①和③沒有將可能未與品紅溶液反應完全的SO2帶入澄清石水中，方案不合理;方案②雖完全除去了SO2氣體，但SO2與NaHCO3溶液反應會產生CO2氣體，顯然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2氣體，也不會減少或生成CO2氣體，且現象明顯，上述兩個方案都合理。

2.改進實驗裝置

教材上有些實驗裝置復雜、實驗費時費藥，有些實驗現象不夠明顯，還有些實驗環境污染嚴重等等，教師可帶領學生對這些實驗進行改進。如酚醛樹脂制取實驗以后，試管難以洗凈，每次實驗只得更換試管，改進后我們用醫用廢磷霉素小瓶替代試管進行實驗，不但節省了大量的試管，而且藥品用量比原來少了許多。

3.研究不同反應條件對實驗的影響

學生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液實驗后，讓他們將上述實驗操作順序顛倒，觀察現象，并進行解釋。再如用較純凈的鋅粒與稀硫反應速度較慢，當在反應混合物中加入少量CuSO4溶液時，反應速度大大加快，可讓學生探索原理。

4.開展家庭小實驗活動

家庭小實驗沒有給出藥品、儀器、步驟、現象等，靠學生在家中獨立完成，對培養學生的創新精神和實踐能力，起著十分重要的作用。

【參考文獻】

[1]沈春玉.分析化學實驗教學改革探討[J].渤海大學學報（自然科學版）.2005年01期

[2]馬育.抓緊實驗室建設，深化化學實驗教學改革[J].實驗技術與管理.2005年09期

（作者單位：內蒙古廣播電視大學興安盟分校）