摘要：化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的重要活動(dòng)和手段，是提高學(xué)生素質(zhì)的重要途徑。本文從七個(gè)方面闡明了探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一些做法和意義，充分發(fā)揮了學(xué)生的潛能，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：探究性實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)；創(chuàng)造能力

化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有其獨(dú)特的生動(dòng)性、直觀性、科學(xué)性、實(shí)踐性，教師要引導(dǎo)學(xué)生勇于改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)出安全化、微型化實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充一些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望和學(xué)習(xí)興趣。

一、 探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

1. 設(shè)計(jì)基本操作實(shí)驗(yàn)。探究性實(shí)驗(yàn)采取學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)方法，利用學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的好奇心，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生探究出正確的實(shí)驗(yàn)方法和正確的操作技能，有目的地對(duì)學(xué)生進(jìn)行操作訓(xùn)練。

2. 設(shè)計(jì)物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。通常物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，是復(fù)習(xí)和鞏固學(xué)生所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)的難度比較小，但常常不能滿足部分學(xué)生的求知欲，重復(fù)做這種實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣會(huì)下降。對(duì)這樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，最有效的方法是把它放在課堂教學(xué)中去完成，變復(fù)習(xí)鞏固知識(shí)為探究新知識(shí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的研究方法，自己去感受、探索新知識(shí)，運(yùn)用結(jié)論，在新情境中解決新問題。

例如，在探究硅酸鹽性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：⑴玻璃的刻花；⑵水底花園的制作等。引起了學(xué)生很大的興趣。又如探究Cu和HNO3反應(yīng)產(chǎn)物時(shí)，產(chǎn)生的氣體是NO還是NO2、或者兩者都有？反應(yīng)器內(nèi)空氣如何排除如何驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體？

3. 設(shè)計(jì)物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)。物質(zhì)的制取通常是一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，它要求學(xué)生具備一定的化學(xué)知識(shí)，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能要求比較高。學(xué)生對(duì)這樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)好奇心特強(qiáng)，興趣也特別濃厚，但也是問題最多的一類化學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成功率和結(jié)論的正確性。因此這類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)首先應(yīng)降低難度，把大實(shí)驗(yàn)劃分成若干個(gè)小實(shí)驗(yàn)，先讓學(xué)生探究出每個(gè)小實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)方法（要點(diǎn)）和要掌握的知識(shí)及操作技能，最后再探究出完整的實(shí)驗(yàn)方法。

例如，探究實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的方法時(shí)，根據(jù)教科書上的原理2NH4Cl＋Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O，先把實(shí)驗(yàn)分成若干個(gè)小實(shí)驗(yàn):⑴氣密性檢查實(shí)驗(yàn)的探究;⑵對(duì)大試管內(nèi)固體加熱實(shí)驗(yàn)的探究;⑶排空氣法收集氣體實(shí)驗(yàn)的探究;⑷儀器裝配實(shí)驗(yàn)的探究。做完上述實(shí)驗(yàn)后再做實(shí)驗(yàn)室制取氨氣時(shí)，實(shí)驗(yàn)難度明顯減小，實(shí)驗(yàn)的成功率顯著提高。同時(shí)讓學(xué)生懂得探究知識(shí)的思路和方法，這類實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生從基本的實(shí)驗(yàn)操作過渡到獨(dú)立完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)。應(yīng)注意的是還可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)出其他制備氨氣的簡單方法，例如加熱濃氨水、把濃氨水滴到NaOH固體中等等。

4. 設(shè)計(jì)知識(shí)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐是化學(xué)教學(xué)的最終目的。知識(shí)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)不僅要完成教材中要求的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，而且還要緊密聯(lián)系實(shí)際，解決生活中的一些實(shí)際問題。要求學(xué)生先設(shè)計(jì)出解決問題的方案，然后經(jīng)過師生共同分析、討論、修改后進(jìn)行實(shí)施，必要時(shí)由部分學(xué)生協(xié)作來完成。這樣的探究性實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生所學(xué)化學(xué)知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的一次檢驗(yàn)。

例如，某樣品中含有KClO3和NaCl，測樣品中KClO3的含量。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過使KClO3分解并測定氧氣的體積，求得樣品中KClO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。要求畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖，寫出主要操作程序，并說明在實(shí)驗(yàn)中可能造成誤差的原因。教師可設(shè)計(jì)帶下列問題的系列實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：⑴實(shí)驗(yàn)室制取氧氣要用到哪些儀器和藥品；⑵定量收集氧氣的方法。

5. 設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)。微型實(shí)驗(yàn)是近二十年發(fā)展較快的一種新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。微型實(shí)驗(yàn)節(jié)約藥品，節(jié)省時(shí)間，操作安全，污染少，學(xué)生可以自己動(dòng)手制作儀器，自行實(shí)驗(yàn)，積極參與，激發(fā)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

例如，“鹵素各單質(zhì)的活動(dòng)性比較實(shí)驗(yàn)”，教師可指導(dǎo)學(xué)生將試管改為點(diǎn)滴板，即在點(diǎn)滴板的2個(gè)穴內(nèi)分別滴入2滴KI溶液，再在滴有KI溶液的2個(gè)穴內(nèi)分別滴入兩滴飽和氯水和溴水，用細(xì)玻璃棒攪拌，然后，滴入一滴淀粉溶液，可觀察到溶液變藍(lán)。這樣，氯水和溴水用量減少，大大減輕了因氯氣和溴蒸氣的揮發(fā)所造成的環(huán)境污染。

6. 設(shè)計(jì)生活中的實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)要貼近生活，貼近社會(huì)，探究生活、社會(huì)中的化學(xué)問題，解釋、解決日常生活中的實(shí)際問題，拓寬化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。例如，探究普通安全火柴的實(shí)驗(yàn)：⑴燃燒前、后的火柴頭與硝酸銀溶液的反應(yīng)；⑵普通安全火柴頭剛?cè)紵龝r(shí)的氣體分別與高錳酸鉀溶液、品紅溶液、碘化鉀的淀粉溶液反應(yīng)；⑶火柴頭燒穿鋁薄片；⑷火柴盒側(cè)面的紅磷轉(zhuǎn)化為白磷的實(shí)驗(yàn)等。

7. 設(shè)計(jì)趣味性實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)具有動(dòng)機(jī)功能，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，啟迪學(xué)生思維，開拓創(chuàng)新精神，要探究如何增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性。如點(diǎn)銅變“銀”，點(diǎn)“銀”變“金”的實(shí)驗(yàn)，滴水生火，吹氣生火，滴水點(diǎn)燈，魔棒點(diǎn)燈，火龍寫字等。

二、 探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的體會(huì)

1. 教師轉(zhuǎn)變了教學(xué)觀念，營造了民主、平等的課堂氛圍，更好地發(fā)揮了主導(dǎo)作用。在實(shí)驗(yàn)課上，教師變換了地位，轉(zhuǎn)換了角色，既是知識(shí)的傳播者，教學(xué)活動(dòng)的組織者，又是研討的參與者，知識(shí)的獲得者，能力的發(fā)展者。師生間是平等的，學(xué)生可以自由地發(fā)表見解，自由地討論爭辯；而教師則卸下了滿堂傳授的重負(fù)，從容做起“導(dǎo)演”來。其結(jié)果，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)了最佳情景，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)，啟發(fā)學(xué)生學(xué)，促使學(xué)生迸發(fā)思維的火花。與此同時(shí)，教師教給了學(xué)生獲取知識(shí)的方法，送給了他們打開知識(shí)大門的鑰匙，幫助他們學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生遇到疑難時(shí)，引導(dǎo)他們?nèi)ハ耄划?dāng)學(xué)生思路狹窄時(shí)，誘發(fā)他們拓寬；當(dāng)學(xué)生“山重水復(fù)疑無路”時(shí)，帶領(lǐng)他們步入“柳暗花明”的佳境。

2. 學(xué)生逐漸成為會(huì)問會(huì)學(xué)的人。在實(shí)驗(yàn)課上，也有教師提問學(xué)生，但更多的是學(xué)生對(duì)自己提問，向同學(xué)提問，向老師提問，甚至向教材發(fā)問。實(shí)踐證明，這種寶貴的質(zhì)疑問難精神的培養(yǎng)，需要師生共同努力，必須經(jīng)歷一個(gè)較長的過程。

三、 探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

一個(gè)好的探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，既培養(yǎng)了學(xué)生思維能力，又提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，同時(shí)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能收到事半功倍的效果。但在設(shè)計(jì)探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)除了應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的心理特征和認(rèn)知結(jié)構(gòu)外，還需注意以下兩點(diǎn)：

1. 把握好實(shí)驗(yàn)的難度。在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平，先從單個(gè)的儀器操作到儀器組裝的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，從單個(gè)的已知物質(zhì)鑒別到多個(gè)未知物質(zhì)的鑒別，從一般的簡單實(shí)驗(yàn)到較難的綜合實(shí)驗(yàn)，慢慢過渡，逐步提高。

2. 對(duì)意外結(jié)果的解決和注意安全。學(xué)生在探究過程中可能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做充分準(zhǔn)備，解決可能發(fā)生的問題。如在探究實(shí)驗(yàn)室制取乙炔實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生可聞到有特殊難聞的臭味氣體產(chǎn)生，這是因?yàn)殡娛c水反應(yīng)產(chǎn)生的乙炔?；煊蠵H3、H2S等雜質(zhì)的緣故。由于受知識(shí)的局限，教師應(yīng)加以引導(dǎo)，讓學(xué)生查閱有關(guān)資料自己解釋，或讓學(xué)生作進(jìn)一步探究（開展課外活動(dòng)實(shí)驗(yàn)）。

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