探究性实验在化学教学中的教学策略

崔明真 王燕 张克玲

新一轮基础教育课程改革的一个重要而具体的目标，就是要让学生学习产生实质性的变化，提倡自主、合作和探究的学习方式，并将科学探究作为课程改革的突破口。

《普通高中化学课程标准》所倡导的基本理念中明确指出，“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”。化学实验，特别是探究性实验，其内容充满兴趣性、探索性、创造性，能激发学生的好奇心和求知欲。

化学探究性实验教学把实验作为提出问题探索问题的重要途径和手段，充分发挥学生的主体作用，把学习过程看作是一种科学的探究过程，在对问题的探究过程中不断的获取知识，它对提高学生的科学素养，形成实事求是、严谨细致的科学态度，有着非常重要的作用。

一、化学实验探究内容的选择原则

《普通高中化学课程标准》对实验探究的内容进行了统一的规划和设计，这是我们选择实验探究内容的重要依据。除此之外，教师也可以根据具体教学的需要，自己选择或设计实验探究的内容。

（1）趣味性原则。探究教学是以发挥学生主体作用为特征。学生有一种天生的好奇倾向，喜欢探究问题，当好奇心得到满足，就有了成就感。因此探究内容必须能充分激发学生的内在动机和探究的欲望。学生对探究内容的兴趣是探究活动得以进行的动力源泉。因而，探究内容是否能引起学生的兴趣是至关重要的。什么样的内容才能引起学生的探究兴趣呢？①能满足学生现实需要的内容能够引起学生的兴趣。②具有一定难度和挑战性的问题，能够激发学生的探究兴趣。③超乎想像和常规但又在情理之中的问题内容，能够激发学生探究的欲望。

（2）适度性原则。适度主要是指探究内容难度上和探究时间长短上的适度。探究的内容不能过于复杂，探究问题的难度应是学生通过努力可以解决的。即通过学生已有的知识、能力的提取和综合，可以进行探究并得到结果的。探究的内容也不能太容易，太容易的内容会让学生感到没有挑战，失去探究的兴趣。因此，中学的课堂探究，一般每次探究活动只包含一个中心问题（可包含几个小问题），进行一次探究循环过程即可解决。

（3）开放性原则。所探究的内容应体现适度的开放性，要为学生留有一定的创新空间，探究方法和结论惟一，不利于发挥学生的主观能动性和探究积极性。如探究测定一瓶NaOH溶液的物质的量浓度这样的问题，学生会利用已有知识得出以下几种方案：分别取一定体积的NaOH溶液，然后进行以下操作：①加热蒸干，称量所得NaOH固体的质量，由质量换算成浓度;②加入过量的CuS0溶液，充分反应，测定沉淀质量，根据方程式计算推知NaOH质量及溶液浓度;③加入过量的金属铝，充分反应，测定产生氢气的量，再推算NaOH的浓度;④用已知浓度的HCl进行中和滴定，根据耗酸量推知NaOH的浓度。

虽然有些方案设计并不理想，但经过实践与比较，学生会得出最好的方案是用中和滴定法，此法方便可行，且误差小。

二、化学探究性实验的类型

（1）关于基本操作的探究性实验。化学实验的基本操作可以培养学生操作的规范性，养成良好的操作习惯，掌握正确的操作技能。探究性实验则采取学生自主实验方法，让学生在探究实验的同时，探索出正确的实验方法和正确的操作技能，有目的地对学生进行操作训练。

例如，通过粗盐的提纯、配制一定浓度的溶液，比较不同浓度溶液的某些性质差异;让高中生初步学会物质的分离、提纯、和溶液配制等实验技能。

（2）关于事实性知识的探究性实验。这类探究性实验主要有两种用途，一是探究化学物质的性质。通常物质的性质实验大多数是验证实验，是复习和巩固学生所学的化学知识，实验的难度比较小，但常常不能满足部分学生的求知欲。对这样的化学实验，最有效的方法是把它放在课堂教学中去完成，变复习、巩固知识为探索新知识。二是探究物质的制备。物质的制取通常是一个综合性实验，它要求学生具备一定的化学知识，同时对实验操作技能要求比较高，学生对这样的化学实验好奇心强，兴趣也特别浓厚，但也是问题最多的一类化学实验。实验设计的好坏直接关系到实验的成功率和结论的正确性。因此这类实验设计应首先降低难度，把复杂的实验划分成若干个部分，最后再探究出完整的实验方法。

（4）关于理论性知识的探究性实验。这类探究性实验主要是为了揭示概念原理的实质和形成过程。化学原理通常比较抽象，因此通过探究性实验将化学原理具体化、形象化、直观化，有利于启发学生的思维，帮助学生深化对理论性知识的理解。许多化学概念和原理是从化学实验中总结出来的，所以化学实验是化学概念和理论产生的基础。学生可以用探究的方式来学习化学基本概念和原理，以抓住其本质。

（5）关于实验中的“反常”现象设计探究性实验。在实验中不可避免地会出现一些意料之外的反常现象，可引导学生观察、探究、分析和处理。

案例1：在演示蔗糖与银氨溶液反应的实验时，市售的蔗糖，常常会出现 “反常”现象，即会有银镜生成。此时引导学生大胆假设“反常”是因为蔗糖在生产的时候，有部分水解，生成的葡萄糖混杂在其中所致。根据单糖可透过半透膜，二糖不能通过的知识，让学生设计实验去验证：将蔗糖溶液置于半透膜中，用少量蒸馏水渗析。取渗析后的蒸馏水与银氨溶液反应，有银镜生成，渗析后的蔗糖溶液无银镜生成。假设被证实，实验终于由“反常”转变为正常。

案例2：在铁钉与CuS0溶液置换反应实验后增加三个探究实验

①Na与CuS0溶液反应可否置换出Cu？②Na与FeS0溶液反应有何现象？③室温下把铁钉放人盛浓HS0的烧杯中一段时间后取出洗净，然后放人 CuS0溶液中有何现象？学生在已知铁钉和CuS0溶液反应现象的思维定势下，对实验①很容易得出生成NaS0和Cu的结论，而实际上有蓝色絮状物生成，同时有大量气体产生，却无Cu析出。对实验②学生也容易误认为与实验①的现象一样，而实验的结果却多了白色Fe（0H）沉淀转变为红棕色Fe（0H）的现象。实验③由于铁表面生成了一层致密的氧化物，不发生反应。实验出现的现象一次又一次否定了学生前面的猜测，学生的思维会异常活跃，能进一步激发学生对实验的探究兴趣。

通过探究性实验教学，学生可以体验科学探究的过程、理解科学探究的方法，这样使学生既学到了化学知识，又训练了科学方法，提高了思维能力，培养了不断探究的科学精神。

备注：河南省信阳市教育科学规划课题《探究性实验在化学教学中的实践研究》的课题小论文，课题批准号GHZX21018

参考文献：

（1）《普通高中化学课程标准》人民教育出版社，2003年

（2）戚萬学《化学新课程理念与实施》山东教育出版社，2004年