李曉娜（河北省撫寧縣第一中學(xué)066300）

談如何在化學(xué)實驗教學(xué)中提高學(xué)生的探究能力

李曉娜（河北省撫寧縣第一中學(xué)066300）

本文分別從問題引導(dǎo)式探究、實驗儀器裝置及原理探究、質(zhì)疑—猜想—驗證式科學(xué)探究三個方面闡述化學(xué)實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，每個方面都簡單列舉了教學(xué)中的一些實例，實事求是地談了高中化學(xué)教學(xué)中比較實用的探究模式。

化學(xué)實驗科學(xué)探究

《高中化學(xué)課程標準》中明確規(guī)定“提高學(xué)生的科學(xué)探究能力”的課程目標。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗是科學(xué)探究的重要途徑，從實驗中可以發(fā)現(xiàn)值得探究的問題，通過探究活動又可以鞏固學(xué)生的知識和提高實驗技能。在實驗中探究能有效地強化學(xué)生的創(chuàng)新意識，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生動手能力和實踐創(chuàng)新能力。因此在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，將科學(xué)探究作為課程改革的突破口，充分挖掘?qū)嶒炈夭?，通過教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，引導(dǎo)他們進行探究性學(xué)習(xí)，真正落實課程目標的要求。筆者在近幾年的教學(xué)中，通過摸索實踐，對于實驗探究式教學(xué)有了一定的嘗試，實驗探究式教學(xué)是以實驗選題為中心主題的探究教學(xué)。在實驗的基礎(chǔ)上，通過觀察、分析、比較、抽象、概括、歸納等科學(xué)方法，對某些化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)、現(xiàn)象以及化學(xué)實驗裝置從多角度、多層面做深入的研究探索，并探究其規(guī)律的學(xué)習(xí)?，F(xiàn)將自己的一些做法及點滴體會淺談如下。

一、問題引導(dǎo)式實驗探究

探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題的情境下產(chǎn)生的一系列學(xué)習(xí)活動。問題能激發(fā)起學(xué)生探究的欲望，能引發(fā)學(xué)生的探究活動。在實驗教學(xué)中，教師可以創(chuàng)設(shè)多個問題，引導(dǎo)學(xué)生通過親身實驗探究來解決問題。問題創(chuàng)設(shè)一定要巧妙，抓住關(guān)鍵和要點，具有針對性，環(huán)環(huán)相扣，使學(xué)生有探究的興趣。同時要關(guān)注個人體驗、強化積極情感，使學(xué)生不斷獲得自主學(xué)習(xí)的體驗，感受到成功的喜悅，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

例如，在“金屬鈉”的教學(xué)中我采用了問題引導(dǎo)式實驗探究學(xué)習(xí)，變演示實驗為學(xué)生分組實驗，首先屏幕上依次打出幾個問題：（1）根據(jù)觀察所得，金屬鈉有何性質(zhì)？（2）用刀切開一小塊鈉，觀察切面變化。（3）鈉在空氣中燃燒有什么現(xiàn)象？產(chǎn)物是什么？（4）鈉與滴有酚酞的水反應(yīng)有哪些現(xiàn)象？如何解釋？如何檢驗產(chǎn)物？（5）鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)有哪些現(xiàn)象？如何解釋？每個問題都是學(xué)生通過“親身實驗—小組討論—師生總結(jié)”的形式一一完成。這樣關(guān)于金屬鈉的性質(zhì)在問題探究過程中學(xué)生自己就掌握了，不僅印象深刻，而且鍛煉了學(xué)生的動手能力和觀察能力。

實驗探究還要注意將與人類生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系和學(xué)生熟悉的、感興趣的內(nèi)容設(shè)計成化學(xué)實驗。例如，可讓學(xué)生根據(jù)學(xué)過的知識，從教師提供的多種試劑中進行選擇，自己設(shè)計并探究完成如何檢驗食鹽中是否含有IO3-，如何檢驗補鐵口服液中是Fe2+還是Fe3+?這些學(xué)生感到熟悉和認為有用的情境特別能產(chǎn)生解決問題的迫切欲望，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，從化學(xué)實驗中提高科學(xué)探究能力。

二、實驗儀器裝置及原理探究

化學(xué)儀器及實驗裝置是直觀的探究手段，通過對儀器裝置的探究，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會根據(jù)反應(yīng)原理、物質(zhì)性質(zhì)以及常見儀器的特點，選擇、組裝各種裝置?；瘜W(xué)中某些實驗原理抽象難懂，可讓學(xué)生通過實踐探究進行理解和歸納，這樣既能使學(xué)生更好地掌握有關(guān)原理和知識，又能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究意識和創(chuàng)新精神。

例如，在高三復(fù)習(xí)階段，我引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，進行以廣口瓶為主的實驗裝置探究，學(xué)生依據(jù)不同的用途進行整理歸納出：（1）用作排氣集氣裝置，（2）用作排水集氣裝置（裝置充滿水），（3）當導(dǎo)管口連接量筒或量氣管，又可用于測量化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生氣體的體積，（4）可用作凈化和干燥裝置，（5）可用作尾氣吸收裝置，（7）可以用作反應(yīng)器，等等。并進一步引導(dǎo)學(xué)生分組探究如何操作，如何使用。不同小組連接好裝置后再進行小組間評議討論，真正掌握原理。

又如，裝置氣密性的檢驗主要有手握式和液封式，為了便于學(xué)生更好理解，我讓學(xué)生自己對不同的裝置進行氣密性檢驗，以使學(xué)生通過實踐來掌握原理及操作。啟普發(fā)生器原理一直是高中化學(xué)實驗的重難點，為讓學(xué)生真正懂得內(nèi)在的奧妙，我讓學(xué)生通過氫氣的制備探究原理，并自行設(shè)計簡易的啟普發(fā)生器來鞏固知識。防倒吸裝置也是高中化學(xué)實驗的必備知識，但學(xué)生多數(shù)只知道倒扣的漏斗防倒吸，原理卻不是很清楚，因此我讓學(xué)生先通過實驗體會了倒吸，再講解倒扣漏斗防倒吸原理，然后引導(dǎo)學(xué)生探究其他的防倒吸裝置，學(xué)生自己設(shè)計和研究，通過大家的討論分析進行點評，這樣難題迎刃而解。

在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中，在用好經(jīng)典實驗裝置的同時，還應(yīng)充分利用現(xiàn)有的儀器和代用品，改進和研制出一些構(gòu)造簡單、操作簡便、現(xiàn)象直觀的實驗裝置，從而提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。例如，在銅和濃硫酸的實驗中由于加熱后反應(yīng)不易控制，產(chǎn)生大量二氧化硫，我引導(dǎo)學(xué)生思考如何改進以便能控制實驗，很多學(xué)生提出把銅片改成銅絲，可隨時抽動以控制反應(yīng)的進行。

三、質(zhì)疑—猜想—驗證式科學(xué)探究

真正的科學(xué)探究不是驗證課本，進行表面上的操作，而是在實驗中發(fā)現(xiàn)問題時能大膽質(zhì)疑。面對一個問題，引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋，大膽猜想，提出各種可能的假設(shè)，然后組織學(xué)生進行討論、設(shè)計與驗證，才能使學(xué)生真正體驗科學(xué)探究的樂趣，體驗挫折感與成就感，從而真正起到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的目的，這才是科學(xué)探究的精神所在，也是探究教學(xué)的目標所在。這種在課本上不能直接得到的科學(xué)探究具有一定的深度，學(xué)生接受挑戰(zhàn)的熱情會很高，但一定要選擇學(xué)生能力范圍內(nèi)的內(nèi)容，過高的難度會讓學(xué)生茫然，喪失信心。

例如，在進行高中化學(xué)有關(guān)“原電池”的學(xué)習(xí)時，銅鋅稀硫酸原電池的實驗中按照原理和課本描述，應(yīng)該只在銅極產(chǎn)生氣泡，鋅片作為負極失電子不會再有氣泡生成，但有些學(xué)生觀察到鋅片上也有少量氣泡產(chǎn)生，為什么與課本不符呢？面對這個問題，我并沒有一帶而過，而是抓住這個問題進行引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生猜想可能的原因。學(xué)生經(jīng)過激烈的討論，總結(jié)出可能的三個原因：（1）鋅片不純，本身構(gòu)成微小的原電池；（2）導(dǎo)線有電阻，少量電子在鋅極被氫離子得到；（3）銅極產(chǎn)生的大量氣泡附著在銅片上，阻止氫離子得電子的速度，使部分鋅片周圍的氫離子得到電子產(chǎn)生氫氣。我肯定了學(xué)生的假設(shè)，進一步引導(dǎo)學(xué)生進行實驗設(shè)計來驗證。針對第一點，學(xué)生換了更純的鋅片實驗，發(fā)現(xiàn)氣泡減少。針對第二點，學(xué)生拿掉了導(dǎo)線，把鋅片和銅片直接靠在一起，氣泡減少很多。針對第三點，學(xué)生用玻璃棒在銅極輕輕攪拌，加快氫氣生成，結(jié)果鋅極氣泡大大減少。通過實驗學(xué)生總結(jié)出課本并沒有錯，只不過是理論上的。這樣的實驗探究既能使學(xué)生感受到科學(xué)探究的巨大力量，同時又能使學(xué)生深切體驗科學(xué)探究的過程，加深對科學(xué)知識的理解，培養(yǎng)他們創(chuàng)新思維的能力，也才能使學(xué)生走出學(xué)習(xí)只是為了用正確結(jié)論去解題的應(yīng)試教育的誤區(qū)。

總之，以實驗為中心開展探究性學(xué)習(xí)活動，具有激發(fā)興趣、獲取知識、培養(yǎng)技能、體驗過程、形成科學(xué)品質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力等諸多功能。在高中化學(xué)教學(xué)中，充分利用化學(xué)實驗，挖掘和開發(fā)化學(xué)實驗在探究性學(xué)習(xí)中的功能，對于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力具有重要的意義。

（責(zé)編 趙建榮）