探究性實驗在化學教學中的教學策略

崔明真 王燕 張克玲

新一輪基礎教育課程改革的一個重要而具體的目標，就是要讓學生學習產生實質性的變化，提倡自主、合作和探究的學習方式，并將科學探究作為課程改革的突破口。

《普通高中化學課程標準》所倡導的基本理念中明確指出，“通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發學習化學的興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的轉變，培養學生的創新精神和實踐能力”。化學實驗，特別是探究性實驗，其內容充滿興趣性、探索性、創造性，能激發學生的好奇心和求知欲。

化學探究性實驗教學把實驗作為提出問題探索問題的重要途徑和手段，充分發揮學生的主體作用，把學習過程看作是一種科學的探究過程，在對問題的探究過程中不斷的獲取知識，它對提高學生的科學素養，形成實事求是、嚴謹細致的科學態度，有著非常重要的作用。

一、化學實驗探究內容的選擇原則

《普通高中化學課程標準》對實驗探究的內容進行了統一的規劃和設計，這是我們選擇實驗探究內容的重要依據。除此之外，教師也可以根據具體教學的需要，自己選擇或設計實驗探究的內容。

（1）趣味性原則。探究教學是以發揮學生主體作用為特征。學生有一種天生的好奇傾向，喜歡探究問題，當好奇心得到滿足，就有了成就感。因此探究內容必須能充分激發學生的內在動機和探究的欲望。學生對探究內容的興趣是探究活動得以進行的動力源泉。因而，探究內容是否能引起學生的興趣是至關重要的。什么樣的內容才能引起學生的探究興趣呢？①能滿足學生現實需要的內容能夠引起學生的興趣。②具有一定難度和挑戰性的問題，能夠激發學生的探究興趣。③超乎想像和常規但又在情理之中的問題內容，能夠激發學生探究的欲望。

（2）適度性原則。適度主要是指探究內容難度上和探究時間長短上的適度。探究的內容不能過于復雜，探究問題的難度應是學生通過努力可以解決的。即通過學生已有的知識、能力的提取和綜合，可以進行探究并得到結果的。探究的內容也不能太容易，太容易的內容會讓學生感到沒有挑戰，失去探究的興趣。因此，中學的課堂探究，一般每次探究活動只包含一個中心問題（可包含幾個小問題），進行一次探究循環過程即可解決。

（3）開放性原則。所探究的內容應體現適度的開放性，要為學生留有一定的創新空間，探究方法和結論惟一，不利于發揮學生的主觀能動性和探究積極性。如探究測定一瓶NaOH溶液的物質的量濃度這樣的問題，學生會利用已有知識得出以下幾種方案：分別取一定體積的NaOH溶液，然后進行以下操作：①加熱蒸干，稱量所得NaOH固體的質量，由質量換算成濃度;②加入過量的CuS0溶液，充分反應，測定沉淀質量，根據方程式計算推知NaOH質量及溶液濃度;③加入過量的金屬鋁，充分反應，測定產生氫氣的量，再推算NaOH的濃度;④用已知濃度的HCl進行中和滴定，根據耗酸量推知NaOH的濃度。

雖然有些方案設計并不理想，但經過實踐與比較，學生會得出最好的方案是用中和滴定法，此法方便可行，且誤差小。

二、化學探究性實驗的類型

（1）關于基本操作的探究性實驗。化學實驗的基本操作可以培養學生操作的規范性，養成良好的操作習慣，掌握正確的操作技能。探究性實驗則采取學生自主實驗方法，讓學生在探究實驗的同時，探索出正確的實驗方法和正確的操作技能，有目的地對學生進行操作訓練。

例如，通過粗鹽的提純、配制一定濃度的溶液，比較不同濃度溶液的某些性質差異;讓高中生初步學會物質的分離、提純、和溶液配制等實驗技能。

（2）關于事實性知識的探究性實驗。這類探究性實驗主要有兩種用途，一是探究化學物質的性質。通常物質的性質實驗大多數是驗證實驗，是復習和鞏固學生所學的化學知識，實驗的難度比較小，但常常不能滿足部分學生的求知欲。對這樣的化學實驗，最有效的方法是把它放在課堂教學中去完成，變復習、鞏固知識為探索新知識。二是探究物質的制備。物質的制取通常是一個綜合性實驗，它要求學生具備一定的化學知識，同時對實驗操作技能要求比較高，學生對這樣的化學實驗好奇心強，興趣也特別濃厚，但也是問題最多的一類化學實驗。實驗設計的好壞直接關系到實驗的成功率和結論的正確性。因此這類實驗設計應首先降低難度，把復雜的實驗劃分成若干個部分，最后再探究出完整的實驗方法。

（4）關于理論性知識的探究性實驗。這類探究性實驗主要是為了揭示概念原理的實質和形成過程。化學原理通常比較抽象，因此通過探究性實驗將化學原理具體化、形象化、直觀化，有利于啟發學生的思維，幫助學生深化對理論性知識的理解。許多化學概念和原理是從化學實驗中總結出來的，所以化學實驗是化學概念和理論產生的基礎。學生可以用探究的方式來學習化學基本概念和原理，以抓住其本質。

（5）關于實驗中的“反常”現象設計探究性實驗。在實驗中不可避免地會出現一些意料之外的反常現象，可引導學生觀察、探究、分析和處理。

案例1：在演示蔗糖與銀氨溶液反應的實驗時，市售的蔗糖，常常會出現 “反常”現象，即會有銀鏡生成。此時引導學生大膽假設“反常”是因為蔗糖在生產的時候，有部分水解，生成的葡萄糖混雜在其中所致。根據單糖可透過半透膜，二糖不能通過的知識，讓學生設計實驗去驗證：將蔗糖溶液置于半透膜中，用少量蒸餾水滲析。取滲析后的蒸餾水與銀氨溶液反應，有銀鏡生成，滲析后的蔗糖溶液無銀鏡生成。假設被證實，實驗終于由“反常”轉變為正常。

案例2：在鐵釘與CuS0溶液置換反應實驗后增加三個探究實驗

①Na與CuS0溶液反應可否置換出Cu？②Na與FeS0溶液反應有何現象？③室溫下把鐵釘放人盛濃HS0的燒杯中一段時間后取出洗凈，然后放人 CuS0溶液中有何現象？學生在已知鐵釘和CuS0溶液反應現象的思維定勢下，對實驗①很容易得出生成NaS0和Cu的結論，而實際上有藍色絮狀物生成，同時有大量氣體產生，卻無Cu析出。對實驗②學生也容易誤認為與實驗①的現象一樣，而實驗的結果卻多了白色Fe（0H）沉淀轉變為紅棕色Fe（0H）的現象。實驗③由于鐵表面生成了一層致密的氧化物，不發生反應。實驗出現的現象一次又一次否定了學生前面的猜測，學生的思維會異常活躍，能進一步激發學生對實驗的探究興趣。

通過探究性實驗教學，學生可以體驗科學探究的過程、理解科學探究的方法，這樣使學生既學到了化學知識，又訓練了科學方法，提高了思維能力，培養了不斷探究的科學精神。

備注：河南省信陽市教育科學規劃課題《探究性實驗在化學教學中的實踐研究》的課題小論文，課題批準號GHZX21018

參考文獻：

（1）《普通高中化學課程標準》人民教育出版社，2003年

（2）戚萬學《化學新課程理念與實施》山東教育出版社，2004年