谈如何在化学实验教学中提高学生的探究能力

李晓娜（河北省抚宁县第一中学066300）

谈如何在化学实验教学中提高学生的探究能力

李晓娜（河北省抚宁县第一中学066300）

本文分别从问题引导式探究、实验仪器装置及原理探究、质疑—猜想—验证式科学探究三个方面阐述化学实验教学中如何培养学生的探究能力，每个方面都简单列举了教学中的一些实例，实事求是地谈了高中化学教学中比较实用的探究模式。

化学实验科学探究

《高中化学课程标准》中明确规定“提高学生的科学探究能力”的课程目标。化学是一门以实验为基础的学科，实验是科学探究的重要途径，从实验中可以发现值得探究的问题，通过探究活动又可以巩固学生的知识和提高实验技能。在实验中探究能有效地强化学生的创新意识，拓展学生的创新思维，提高学生动手能力和实践创新能力。因此在化学教学中应充分发挥学科优势，将科学探究作为课程改革的突破口，充分挖掘实验素材，通过教师的引导，让学生成为学习的主人，引导他们进行探究性学习，真正落实课程目标的要求。笔者在近几年的教学中，通过摸索实践，对于实验探究式教学有了一定的尝试，实验探究式教学是以实验选题为中心主题的探究教学。在实验的基础上，通过观察、分析、比较、抽象、概括、归纳等科学方法，对某些化学反应实质、现象以及化学实验装置从多角度、多层面做深入的研究探索，并探究其规律的学习。现将自己的一些做法及点滴体会浅谈如下。

一、问题引导式实验探究

探究性学习是学生在发现问题的情境下产生的一系列学习活动。问题能激发起学生探究的欲望，能引发学生的探究活动。在实验教学中，教师可以创设多个问题，引导学生通过亲身实验探究来解决问题。问题创设一定要巧妙，抓住关键和要点，具有针对性，环环相扣，使学生有探究的兴趣。同时要关注个人体验、强化积极情感，使学生不断获得自主学习的体验，感受到成功的喜悦，从而调动学生学习的积极性。

例如，在“金属钠”的教学中我采用了问题引导式实验探究学习，变演示实验为学生分组实验，首先屏幕上依次打出几个问题：（1）根据观察所得，金属钠有何性质？（2）用刀切开一小块钠，观察切面变化。（3）钠在空气中燃烧有什么现象？产物是什么？（4）钠与滴有酚酞的水反应有哪些现象？如何解释？如何检验产物？（5）钠与硫酸铜溶液反应有哪些现象？如何解释？每个问题都是学生通过“亲身实验—小组讨论—师生总结”的形式一一完成。这样关于金属钠的性质在问题探究过程中学生自己就掌握了，不仅印象深刻，而且锻炼了学生的动手能力和观察能力。

实验探究还要注意将与人类生产、生活密切联系和学生熟悉的、感兴趣的内容设计成化学实验。例如，可让学生根据学过的知识，从教师提供的多种试剂中进行选择，自己设计并探究完成如何检验食盐中是否含有IO3-，如何检验补铁口服液中是Fe2+还是Fe3+?这些学生感到熟悉和认为有用的情境特别能产生解决问题的迫切欲望，从而培养学生学习化学的兴趣，从化学实验中提高科学探究能力。

二、实验仪器装置及原理探究

化学仪器及实验装置是直观的探究手段，通过对仪器装置的探究，指导学生学会根据反应原理、物质性质以及常见仪器的特点，选择、组装各种装置。化学中某些实验原理抽象难懂，可让学生通过实践探究进行理解和归纳，这样既能使学生更好地掌握有关原理和知识，又能培养学生科学的探究意识和创新精神。

例如，在高三复习阶段，我引导学生根据所学知识，进行以广口瓶为主的实验装置探究，学生依据不同的用途进行整理归纳出：（1）用作排气集气装置，（2）用作排水集气装置（装置充满水），（3）当导管口连接量筒或量气管，又可用于测量化学反应中产生气体的体积，（4）可用作净化和干燥装置，（5）可用作尾气吸收装置，（7）可以用作反应器，等等。并进一步引导学生分组探究如何操作，如何使用。不同小组连接好装置后再进行小组间评议讨论，真正掌握原理。

又如，装置气密性的检验主要有手握式和液封式，为了便于学生更好理解，我让学生自己对不同的装置进行气密性检验，以使学生通过实践来掌握原理及操作。启普发生器原理一直是高中化学实验的重难点，为让学生真正懂得内在的奥妙，我让学生通过氢气的制备探究原理，并自行设计简易的启普发生器来巩固知识。防倒吸装置也是高中化学实验的必备知识，但学生多数只知道倒扣的漏斗防倒吸，原理却不是很清楚，因此我让学生先通过实验体会了倒吸，再讲解倒扣漏斗防倒吸原理，然后引导学生探究其他的防倒吸装置，学生自己设计和研究，通过大家的讨论分析进行点评，这样难题迎刃而解。

在中学化学实验教学中，在用好经典实验装置的同时，还应充分利用现有的仪器和代用品，改进和研制出一些构造简单、操作简便、现象直观的实验装置，从而提高实验教学的质量。例如，在铜和浓硫酸的实验中由于加热后反应不易控制，产生大量二氧化硫，我引导学生思考如何改进以便能控制实验，很多学生提出把铜片改成铜丝，可随时抽动以控制反应的进行。

三、质疑—猜想—验证式科学探究

真正的科学探究不是验证课本，进行表面上的操作，而是在实验中发现问题时能大胆质疑。面对一个问题，引导学生开动脑筋，大胆猜想，提出各种可能的假设，然后组织学生进行讨论、设计与验证，才能使学生真正体验科学探究的乐趣，体验挫折感与成就感，从而真正起到培养学生创造性思维能力的目的，这才是科学探究的精神所在，也是探究教学的目标所在。这种在课本上不能直接得到的科学探究具有一定的深度，学生接受挑战的热情会很高，但一定要选择学生能力范围内的内容，过高的难度会让学生茫然，丧失信心。

例如，在进行高中化学有关“原电池”的学习时，铜锌稀硫酸原电池的实验中按照原理和课本描述，应该只在铜极产生气泡，锌片作为负极失电子不会再有气泡生成，但有些学生观察到锌片上也有少量气泡产生，为什么与课本不符呢？面对这个问题，我并没有一带而过，而是抓住这个问题进行引导，鼓励学生猜想可能的原因。学生经过激烈的讨论，总结出可能的三个原因：（1）锌片不纯，本身构成微小的原电池；（2）导线有电阻，少量电子在锌极被氢离子得到；（3）铜极产生的大量气泡附着在铜片上，阻止氢离子得电子的速度，使部分锌片周围的氢离子得到电子产生氢气。我肯定了学生的假设，进一步引导学生进行实验设计来验证。针对第一点，学生换了更纯的锌片实验，发现气泡减少。针对第二点，学生拿掉了导线，把锌片和铜片直接靠在一起，气泡减少很多。针对第三点，学生用玻璃棒在铜极轻轻搅拌，加快氢气生成，结果锌极气泡大大减少。通过实验学生总结出课本并没有错，只不过是理论上的。这样的实验探究既能使学生感受到科学探究的巨大力量，同时又能使学生深切体验科学探究的过程，加深对科学知识的理解，培养他们创新思维的能力，也才能使学生走出学习只是为了用正确结论去解题的应试教育的误区。

总之，以实验为中心开展探究性学习活动，具有激发兴趣、获取知识、培养技能、体验过程、形成科学品质、培养创新精神与实践能力等诸多功能。在高中化学教学中，充分利用化学实验，挖掘和开发化学实验在探究性学习中的功能，对于改变学生的学习方法，提高学生的科学探究能力具有重要的意义。

（责编 赵建荣）