淺談義務教育化學探究性實驗教學

王小鉑

摘 要： 科學探究是課程改革的突破口，課程標準明確提出科學探究是一種重要的學習方式，也是義務教育階段化學課程的重要內容，對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。而傳統課堂教學存在的突出問題是許多教師把教學過程變成教條地完成教學方案的過程。具體可以從三個方面加強：一是規范化操作訓練是化學實驗教學的基礎；二是積極引導，調動學生參與討論和探索研究的主動性；三是讓學生自己設計方案進行探究性研究。

關鍵詞： 化學教學 探究性 實驗教學

科學探究是課程改革的突破口，課程標準明確提出科學探究是一種重要的學習方式，也是義務教育階段化學課程的重要內容，對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。而傳統課堂教學存在的突出問題是許多教師把教學過程變成教條地完成教學方案的過程。教師的期望是學生按教案設計作出回答，教師的任務是引導學生得出預定答案，學生在課堂上實際扮演的是配合教師完成教案的角色。這樣的課堂教學，忽視學生主體性的發揮，缺乏生氣與樂趣，缺乏對智慧的挑戰和對好奇的追求，影響教學目的實現和培養學生的科學素養這一化學課程改革根本性目標的實現，筆者結合教學實踐，對探究性實驗教學談談自己的看法。

一、規范化操作訓練是化學實驗教學的基礎

在學生初次做化學實驗的階段，要對學生進行嚴格的規范化操作訓練。其操作訓練可分成單元進行，如儀器的洗滌、藥品的稱重、藥品的加熱、氣體的收集、物質的分離和提純等，同時要注意對實驗原理的介紹和引導學生觀察實驗現象，重視培養學生分析、歸納、總結的能力，為以后的實驗教學奠定良好基礎。

二、積極引導，調動學生參與討論和探索研究的主動性

現行的教材雖然增加了一些探究實驗，但其廣度不夠，不能使學生產生足夠的興趣，從而主動參與研究，所以教師在課堂上要加以引導，增強知識的趣味性，激發學生的動手欲望，主動參與、討論、分析、思考，直到設計出實驗方案。

因為化學和我們的生活聯系得比較緊密，所以我們很容易找到化學知識在生活中的應用。如在《金屬資源的利用和保護》一節中對關于鐵釘銹蝕的探究，可提出如下問題讓學生討論：鋼鐵銹蝕有哪些危害？如何防止鋼鐵銹蝕？又如在《水的凈化》一節中，對關于硬水的閱讀內容，教師可提出如下一些問題讓學生討論：硬水對生產和生活有哪些危害？燒開水的鋁壺中有了水垢如何除去？并讓學生做除水垢的實驗。

同時，應注意使學生掌握基本的實驗原理，并將它們用于解決實際問題。如氣體的制備，除要求學生熟知幾種常見氣體的制備方法外，還可考考學生的應變能力。例如向學生提出這樣的問題：如何用過氧化鈉制氧氣？用草酸制一氧化碳？

三、讓學生設計方案進行探究性研究

下面以濃硫酸與碳單質的反應及驗證二氧化碳的化學性質為例談談如何啟發學生進行深入思考，根據所學知識設計方案并進行探究性實驗的過程。

例如：濃硫酸能否氧化非金屬單質？

1.提出問題

濃硫酸能否氧化非金屬單質？

2.收集信息

（1）在常溫下，濃硫酸跟某些金屬如鐵、鋁等接觸，能夠使金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜，阻止內部金屬繼續跟硫酸起反應。因此，可以用鋁、鐵槽車運輸濃硫酸。

（2）濃硫酸在加熱條件下可氧化不活潑金屬銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水。

（3）單質碳能被氧化為二氧化碳（穩定產物）或一氧化碳（不穩定產物，可被進一步氧化）。

3.提出假設

濃硫酸和單質碳，在加熱條件下，能發生氧化還原反應，生成二氧化硫、二氧化碳和水。

4.驗證假設

實驗中，學生看到硫酸銅粉末由白色變為藍色；最前邊的品紅試液褪色；酸性高錳酸鉀溶液褪色：石灰水前邊的品紅不褪色，澄清石灰水變渾濁。

5.得出結論

使燭火熄滅的實驗中，在燒杯的底部固定并點燃一根蠟燭，加入濃的碳酸鈉溶液，然后向燒杯中加入鹽酸。實驗中如果一次加入大量鹽酸，則只會看到燭火熄滅，如果逐滴加入鹽酸就會看到燭火擺動逐漸變小，停止加入鹽酸燭火又會變大，如此重復多次燭火都不會熄滅，到最后，連續加入大量鹽酸，此時燭火才熄滅。這是一個很有趣而且很吸引學生的實驗現象，具有很大的探究空間。我們本著知識不超綱、能力不封頂的原則，設計了一個探究性實驗：

目的：驗證二氧化碳的化學性質。

原理：二氧化碳可以滅火。

儀器及藥品：燒杯，玻璃片，蠟燭，碳酸鈉溶液，鹽酸溶液等。

實驗步驟：把固定在玻璃片上的蠟燭放入燒杯中；在燒杯中加入少量濃碳酸鈉溶液。點燃蠟燭；往燒杯中加入鹽酸。

老師巡回觀察，當發現學生操作中出現上述兩種現象時，提醒學生注意，抓住典型，并讓學生在投影儀下重新演示。讓他們觀察，比較實驗現象（要求用最簡練的語言去準確描寫，并及時記錄、交流）。

提出問題：兩個燒杯中燭火熄滅的現象有什么不同？燭火為什么擺動？燭火為什么會變小？為什么又會變大？以上兩個操作實驗現象不同，那實驗操作有什么不同呢？

得出結論：燭火熄滅的快慢與生成二氧化碳的快慢和量的多少有關：假如一次大量加入鹽酸，立即產生大量二氧化碳，燭火立即熄滅，逐滴加入鹽酸，產生的二氧化碳少，從燒杯底部慢慢增多，慢慢接近燭火，火苗就逐漸變小，杯中氣體由于受熱形成氣流使火苗擺動不定，停止加入鹽酸，二氧化碳隨氣流流失減少，燭火又逐漸變大。

實驗啟發：化學實驗包含很大探究空間和無限奧妙，能激發起學生學習化學的濃厚興趣；注意觀察，抓住細節，發現問題，及時引導，深入探究，提高能力；知識不超綱，能力不封頂，準確把握，合理突破，培養研究型的高素質學生。

探究性化學實驗教學的評價不僅要關注學生的學業成績，而且要發現和發展學生多方面的潛能，了解學生發展中的需求，幫助學生認識自我，樹立自信。發揮評價的教育功能，促進學生在原有水平上的發展。教學評價的改革要能促進學生的發展。探究性實驗教學評價，內容豐富，教師觀察到學生的素質比較全面，評價言之有據，結合發展性評價言之有物，讓學生得到實際幫助。而驗證性實驗中學生的思維、科學素質表現機會很少，教學評價基本上是根據學生操作要領掌握程度和結果的正誤進行，難以擺脫甄別性的評價軌道，若從發展評價的角度進行鼓勵則更多地只能從態度上加以表揚，有失實際能力上的幫助與提高。總之，探究性實驗教學，使教學過程盡可能地成為一種“前科學，亞研究”過程，通過創設類似科學研究的情境，讓學生通過主動的探索、實踐、發現和體驗知識的探求過程，以培養學生的科學精神、創新思維和分析解決問題的能力。

參考文獻：

[1]王祖浩，王磊.義務教育化學課程標準（2011年版）解讀.高等教育出版社，2012.3.

[2]蘇永平.化學實驗教學中實施研究性學習的教學策略.甘肅教育，2006（11）.