何梁君

【摘 要】化學(xué)作為高中教育體系中的重要學(xué)科，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生探究思維、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要作用。在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用探究實(shí)驗(yàn)，不僅能突出學(xué)生在課堂上的主體地位，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最大限度發(fā)揮出學(xué)生學(xué)習(xí)的潛力，還能使學(xué)生更加深入理解化學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。將探究實(shí)驗(yàn)引入高中化學(xué)教學(xué)中，有利于滿足化學(xué)教學(xué)改革的要求，進(jìn)一步提高化學(xué)教學(xué)的效率與質(zhì)量。本文就對(duì)探究實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探究。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué)教學(xué)；探究實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)中的關(guān)鍵內(nèi)容，探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力、科學(xué)精神、探究能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率的提高。探究實(shí)驗(yàn)屬于一種廣泛使用的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下猜想或假設(shè)未知答案，利用實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。

一、高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)概述

探究實(shí)驗(yàn)主要是指學(xué)生從自身需要探索的問題出發(fā)，提出一定假設(shè)，以假設(shè)內(nèi)容為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)；而學(xué)生是探究實(shí)驗(yàn)的主體，教師的職責(zé)就是引導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。通常完成實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作后，必須要開展實(shí)驗(yàn)操作過程，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)猜想；完成實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生可結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果反思、總結(jié)實(shí)驗(yàn)的全過程；然后教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。一般而言，探究實(shí)驗(yàn)的過程可分為如下幾步：①提出問題；②假設(shè)和猜想；③科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；④驗(yàn)證假設(shè)；⑤獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論；⑥評(píng)價(jià)與反思。根據(jù)上述步驟可以發(fā)現(xiàn)，探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)施需要學(xué)生的全程參與，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。

高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的類型包括操作性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、知識(shí)實(shí)驗(yàn)、能力實(shí)驗(yàn)等，其中操作性實(shí)驗(yàn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)假設(shè)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中充分掌握實(shí)驗(yàn)的器材與過程。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)為依據(jù)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)后獲得的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，通過科學(xué)的方式進(jìn)行改進(jìn)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解及記憶。能力實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的綜合性，主要目的就是培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、觀察能力、思維方式、實(shí)踐能力。知識(shí)性實(shí)驗(yàn)則是融合課堂上所學(xué)的新舊知識(shí)，使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)中，在此基礎(chǔ)上獲得新知識(shí)。

二、探究實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

（一）應(yīng)用原則

在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須要遵循如下幾項(xiàng)原則：一是趣味性原則。由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中必須要做好安全性設(shè)計(jì)，并適當(dāng)引入與生活實(shí)際相關(guān)的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣，使學(xué)生自覺主動(dòng)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。二是創(chuàng)造性原則。對(duì)于探究實(shí)驗(yàn)而言，其要具備一定的創(chuàng)意，將新穎性、先進(jìn)性的特點(diǎn)進(jìn)行體現(xiàn)，利用創(chuàng)造性思維探究新知識(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；同時(shí)探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)該切實(shí)可行，與學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、認(rèn)知水平相符，保證實(shí)驗(yàn)的可行性。三是科學(xué)性原則。設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)必須要遵循科學(xué)性原則，探究實(shí)驗(yàn)操作的方法和程序、探究實(shí)驗(yàn)原理等應(yīng)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方法、化學(xué)知識(shí)保持一致，在實(shí)驗(yàn)中注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神。

（二）注意事項(xiàng)

（1）教學(xué)策略的制定。制定教學(xué)策略時(shí)，教師應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)行思考，深入理解化學(xué)理論知識(shí)，如學(xué)習(xí)重難點(diǎn)的化學(xué)知識(shí)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)問題，假設(shè)問題，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案。（2）實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。探究實(shí)驗(yàn)要求教師恰當(dāng)選擇與精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，結(jié)合學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)選題，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟、器材、原理引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，選擇難易適中的內(nèi)容，使其與學(xué)生的思維空間、知識(shí)水平相符。（3）思維能力的培養(yǎng)。探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要突出學(xué)生的分析能力、思考能力、動(dòng)手能力，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)與理論之間的關(guān)系，理清認(rèn)識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系、知識(shí)的發(fā)生過程，從而開發(fā)學(xué)生的潛能，形成科學(xué)的能力結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升。（4）師生的有機(jī)結(jié)合。通過探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生能接觸最為實(shí)用、前沿的知識(shí)；參與問題分析，可以鞏固所學(xué)的知識(shí)，將實(shí)踐與理論相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)溝通能力、協(xié)作能力。同時(shí)將教師的講解、引導(dǎo)、啟發(fā)適當(dāng)穿插在實(shí)驗(yàn)間隙，能為學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)提供機(jī)會(huì)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

（三）具體應(yīng)用

將探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)用在高中化學(xué)教學(xué)中，可以“銅與濃硫酸反應(yīng)”為例進(jìn)行分析，具體表現(xiàn)為：

（1）提出問題：教師通過銅與濃硫酸反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并察覺實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象：（小試管內(nèi)加銅片和濃硫酸，搭好實(shí)驗(yàn)裝置，加熱，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，試管內(nèi)溶液顏色變藍(lán)，同時(shí)出現(xiàn)了黑色物質(zhì)，請(qǐng)大家思考出現(xiàn)的黑色物質(zhì)會(huì)是什么？）

（2）假設(shè)與猜想：引導(dǎo)學(xué)生從元素組成、元素化合價(jià)等角度推測(cè)黑色物質(zhì)可能的化學(xué)成分（CuO，CuS，Cu■S）。

（3）實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)：四人一個(gè)小組，討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)黑色物質(zhì)的成分進(jìn)行驗(yàn)證（已知CuS、Cu■S不溶于水、稀硫酸），充分討論總結(jié)后得出如下實(shí)驗(yàn)方案：

（4）驗(yàn)證假設(shè)：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案組裝實(shí)驗(yàn)器材，教師在學(xué)生組裝過程中進(jìn)行糾正與指導(dǎo)。通過探究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入稀硫酸后黑色固體仍然存在，接著判斷是否有部分CuO溶解。此時(shí)引入銅離子的檢驗(yàn)方法，取幾滴硫酸銅于試管中，加水稀釋，然后往試管中滴加氫氧化鈉溶液，觀察到藍(lán)色絮狀沉淀，往試管中繼續(xù)滴加氨水，溶液呈深藍(lán)色。通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)，在原先實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)滴加過量氫氧化鈉溶液和氨水，并未發(fā)現(xiàn)有藍(lán)色絮狀沉淀和溶液呈深藍(lán)色現(xiàn)象的出現(xiàn)。在設(shè)計(jì)CuS和Cu■S檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案時(shí)轉(zhuǎn)換思路，請(qǐng)同學(xué)們思考通過定量分析的方法對(duì)可能存在的CuS，Cu■S進(jìn)行鑒別。分組討論后得出實(shí)驗(yàn)方案，可以通過取一定量的黑色物質(zhì)先進(jìn)行稱量，然后在空氣中充分灼燒，再稱量的方法，通過灼燒前后固體的質(zhì)量差進(jìn)行分析判斷。

（5）得出結(jié)論：通過探究實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，黑色固體中不存在氧化銅，在對(duì)CuS，Cu■S進(jìn)行鑒別時(shí)，若固體質(zhì)量不變則是硫化亞銅，固體質(zhì)量發(fā)生變化的是硫化銅或硫化銅和硫化亞銅的混合物。最后要解決固體質(zhì)量發(fā)生變化這種情況時(shí)可以通過差量法，把硫化銅的質(zhì)量算出來，再與原黑色固體的質(zhì)量進(jìn)行比較就可以解決了。

（6）評(píng)價(jià)與反思：學(xué)生在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案過程中，教師要加強(qiáng)指導(dǎo)，通過創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生帶著好奇心和求知欲學(xué)習(xí)，通過獨(dú)立思考，學(xué)生知道探究實(shí)驗(yàn)的過程可分為如下幾步：①提出問題；②假設(shè)和猜想；③科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；④驗(yàn)證假設(shè)；⑤獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論；⑥評(píng)價(jià)與反思。在探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)了銅及其化合物的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生學(xué)在其中，樂在其中，同時(shí)再次體會(huì)了化學(xué)研究的兩種主要方法：定性分析和定量分析，兩者往往相輔相成，密不可分。同時(shí)探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)施需要學(xué)生的全程參與，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。

結(jié)束語

高中化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該立足實(shí)際，遵循趣味性、創(chuàng)造性、科學(xué)性的原則，科學(xué)設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的過程實(shí)施相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以免實(shí)驗(yàn)步驟出錯(cuò)。這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，使學(xué)生深入理解所學(xué)的知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)、實(shí)踐動(dòng)作能力、創(chuàng)造能力，增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

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