1、1化学的探究性教学与探究性实验苏冬生江西省浮梁县南安中学 邮编 333403摘要：化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验能较好地培养学生动手、动脑等多种能力。以往只讲实验，不动手做，导致动手实验能力差，因此探究性教学和实验势在必行。探究性学习的内涵和意义，指导策略和原则，探究性实验的实例以及探究的延伸。关健词：化学 探究性教学 实验化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验不仅是学生获得化学知识，认识化学规律，形成化学概念，提高各种能力的重要途径，而且此过程对学生的创新精神和创新能力的培养，是其他学科所不能替代的，所以，我们应切实抓好实验教学这关入手，在教学过程中注重学生实验能力的培养，包
2、括学生动手实验操作、实验设计、实验创新、实验分析、实验事故处理等能力的培养。一、开展探究性实验的背景以往，迫于升学、就业的压力，以及实验条件和实验药品器材的缺乏，中学化学实验教学未能很好地开设起来，轻过程重结果，验证性实验居多，费时、又耗精力的探究性实验较少，讲实验、背实验，完成实验教学，学生的动手能力，解决实际问题的创造性极少得到锻炼和培养。正如杨振宁教授所说：“中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩，主要是没有动手的机会” 。因此，在实验教学中，要以全新的教学理念，加大实验教学改革的力度，拓宽实验的教育功能，突出学生的主体作用，重视实验的探究过程，2全面培养和提高学生的实
3、验能力。教学中遵照课标的要求，紧扣教材，让学生设计一些力所能及的实验方案，并对学生开放实验室，让学生亲自动手实验，例如：铁丝在纯氧中的燃烧如何使实验做得成功，并且不炸裂集气瓶；铁生锈是水和氧气共同作用的结果，通过实验，找出最佳的方案，教师再进行总结，对优秀的设计方案或正确的操作过程，加以肯定和表扬，使其体会到创新的乐趣和成功的喜悦，不仅可以提高学生的实验能力，同时也有助于新课标所提的探究性学习的开展。随着教育教学的不断投入，大多数中小学都建立了标准化实验室，配备了相应的器材、药品及管理人员等，有了这些优势条件，就可以让实验很好地开设起来，让学生亲自动手，提高学习兴趣，培养实验探究能力，让实验装
4、备得到充分的利用，发挥实验装备的最大效能。二、探究性学习的科学内涵和实施意义（一）探究性学习的科学内涵国家教育部颁布的全日制义务教育化学课程标准明确指出：“义务教育阶段化学课程中的探究性学习，是学生积极主动地获取化学知识，认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题，猜想与假设、制定计划、进行实验，收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。 ”探究性学习的科学内涵在于：学生在教师的指导下，从大自然、社会和生活中选择和确定主题进行探究，并在探究过程中主动开展获取知识，应用知识、解决问题的学习活动。其实质可以理解如下：1、使学生体验到探究性学习是人们获取科学知识，认识客观世界的重要途
5、径。32、意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性，知道猜想必须用事实来验证。3、知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据。4、认识到科学探究既需要实验，又需要进行推理和判断，同时使学生认识到合作与交流在探究中的重要作用。（二）探究性教学在化学课堂教学中的实施意义探究性教学对提高和发展学生的科学素养有不可替代的作用，它的重要意义在于：1、有利于培养学生的创新精神和实践能力。2、有利于帮助学生了解社会和现代化科技知识，增强环保意识。3、有利于培养学生独立思考、自主学习的能力，促进学生形成积极的学习态度和良好的学习策略。4、有利于培养学生团结合作的精神，充分发挥他们的聪明才智和个人
6、特长，锻炼学生克服困难的意志，培养他们的科学态度和钻研精神。三、探究性教学的指导策略“创新教育需要教育者实施探性教学模式，教师在教与学的过程中，让学生主动参与教学活动，从而体验创新的喜悦。 ”课堂教学中要真正实施探究性教学，培养优质的创造性人才，必须依据科学合理的指导策略。教学中具体策略如下：1、引发好奇高尚健康的学习动机是直接推动学生学习的内在动力，而学习兴趣是学习动机最活跃、最现实的因素。要使探究性学习在教学中能够深入开展，4首先要激发学生的探究性兴趣，让学生产生好奇心，这样学生会带着问题去寻求答案。如学生刚学化学时，教师可以在绪言课教学中，引入一些生动的小探究性的实验（如“清水变牛奶，雨
7、落红花开” ， “烧不坏的手帕” ，“铁树开红花”等） ，让学生兴奋，感到神奇，使学生在整个学习过程中保持旺盛的求知欲。2、形成好疑创设良好的问题情境是教师对学生进行探究性教学的一个重要问题。当学生的思维还未启动的时候，往往不会有问题提出。此时，教师要设计疑问，激发学生的认识冲突，使其处于积极主动的地位，从而把他们的注意力吸引到所要研究的问题上来。例如在中学化学复习多种气体的性质时，教师可以增设喷泉实验，并给出设问：氢气为什么会产生喷泉？若换成其它气体，能产生这种现象吗？学生在教师的启迪下产生积极思维活动。此外，在学习过程中学生自己发出质疑，这是教师所期盼的，这是主动探究的信号。例如氢气在空气
8、中燃烧时，火焰是“淡蓝色”的，而细心的学生却问：“为什么实际火焰是黄色的？”此时教师要趁机启发他们深入探究，自找原因。在探究和研究中，有的学生将氢气吹成肥皂泡，再点燃，火焰的确是淡蓝色的；也有的学在玻璃嘴管上接上医用注射针头，再点燃，火焰是淡蓝色的，从而学生得出了这黄色火焰与玻璃导管有关的结论。3、培养好动教师的活动是要求学生在真实而未知的情景中动手去探索真知，亲自5去解决综合问题，使之切身体会学习实验技能的方法，体验科学知识的价值和对周围未知的发现，并能通过学生的动手养成良好的、不断产生探究的习惯。例如教师在课堂上讲解电解水的实验时，可以让学生自己用准备的简易装置进行实验，让学生探索电压（用
9、干电池）至少在多大时会有气泡生成？要加快实验的速率，在家中（如食盐、醋、酒等）应加入哪种物质较好？通过这样的活动，对以后学习电解质打好基础。通过探索和动手实验，有的同学还奇怪地发现，在电解水时（加了食盐）产生了有颜色的气体。为了让这刚萌发的好奇心长大，还需鼓励他继续进行探索，从中认识氯气这种物质。这样，通过动手探索，学生不仅对有关问题加深了认识，能力、态度和情感都得到提高，而且增强了实验动手获得信息的可靠性。四、探究性实验必须遵守的几项原则1、科学性原则。探究性实验的科学性非常强，实验原理、实验操作程序和方法与化学理论知识、科学的实验研究方法必须相一致。2、创造性原则。教师所设计的探究性实验应
10、有一定的新颖性、先进性和实验性，要充分体现出创造性原则。3、可行性原则。设计实验必须切实可行，使学生能够顺利地完成探究任务。既不低估也不高估学生的水平。4、安全性原则。设计的实验必须安全可行，包括药品安全，操作安全，仪器使用安全等。五、探究性实验实例及探究延伸1、在“空气”这一节的教学中，可以以“空气中氧气含量的测定”实验为探究点，在学生仔细观察整个实验和现象的基础上，创设问题情境，6鼓励学生从不同的角度提出问题：“生成的白烟是什么？” “为什么水面会上升？” “为什么水面上升约 1/5 时，不再上升？”在课堂讨论过程中，有的学生可能会提出这样的观点：“燃烧匙内磷燃烧完了，火焰熄灭，水面停止上
11、升。 ”此时，教师不必直接否定，挫伤学生的积极性，只需取出燃烧匙，让学生观察还有红磷剩余，并提出新的问题：“红磷未能全部燃烧，说明了什么？” ， “红磷的量有无限制？为什么红磷必须过量？” ， “如果红磷少了，将会出现什么现象？” ， “水面上升不足 1/5 时，可能有哪些原因？” ， “已知碳燃烧能生成二氧化碳气体，那么能用碳代替红磷进行实验吗？若碳代替红磷、水可换成什么液体？” ，引导学生进一步讨论、探究未知的欲望，同时也培养了创新思维。2、 在学习“微粒是不断运动的”这一性质时，以化学课程标准中有关科学探究学习的案例“烧杯中的溶液为什么变红”为题，通过四个步骤展开探究：（1）问题情境：演
12、示如图所示实验：“A 烧杯中盛有滴加无色酚酞的蒸馏水，在烧杯 B 中盛有浓氨水，把它们罩在一个大烧杯中，过几分钟发现 A 烧杯中溶液逐渐变成红色。 ”上述现象说明了什么？请用简单的实验证明自己的解释。（2）提出假设：由学生对上述现象的不同看法，提出各种可能的假设。（3）实验探究：针对假设由学生制订计划、设计实验。（4）结果讨论：通过实验验证后，学生获得结论可能有：A 为酚酞试液；B 为浓氨水；浓氨水具有挥发性；氨水显碱性；酚酞遇7碱溶液变红；分子是不断运动的，将学生实验探究后的结论进行分析、综合，引导学生尝试从宏观、微观上解释 A 中酚酞试液为何变化。宏观：B 中浓氨水挥发出的氨气溶解到 A
13、溶液中，氨水使无色酚酞变红。微观“B 中浓氨水中的氨分子运动到 A 溶液中，与水分子结合成氨水分子，氨水分子电离出的氢氧根离子使无色酚酞变红。3、在学习 CO2 实验室制法时，首先探讨制取 CO2 反应原理，同学们可能会提出：“C 燃烧生成 CO2“， “C 还原 CuO 生成 CO2”， “CaCO3 高温分解生成 CO2”， “Cu2（OH ） 2CO3 加热分解生成 CO2”等。在同学们讨论的基础上，教师可启发学生在实验室中常用含有碳酸根离子的化合物CaCO3 或 Na2CO3 与盐酸或稀硫酸反应制得。那么，究竟选什么为原料呢？由学生分组实验探究，CaCO 3 和稀 H2SO4；Na 2
14、CO3 和稀 H2SO4；CaCO 3和稀 HCl； CaCO3 和浓 HCl；Na 2CO3 和稀 HCl； Na2CO3 和浓 HCl；再讨论、交流、综合得到最佳实验方案是选用 CaCO3 与稀盐酸反应较为合理。之后，还可继续引导学生探究“制 CO2 发生装置、收集装置、除杂质、干燥、和检验方法” 。4、在 CO2 的性质教学中，CO 2 能使紫色石蕊试液变红，这一性质中我们可以提出到底是什么物质使紫色石蕊试液变红。这一探究课题，提供给学生紫色石蕊试纸、试液、水、CO 2、盐酸、醋酸等，让学生从几个方面来探究，水能不能使紫色石蕊纸变红：CO 2 能不能使干燥的紫色石蕊试纸变红？盐酸、醋酸能
15、不能使石蕊变红：CO 2 的水溶液能不能使8紫色石蕊变红?从而得出 CO2 溶于水生成碳酸的知识。5、水是学生生活中最熟悉的物质，在“水”的教学中，可以引导学生从化学的视角出发认识生活中的水，探究水的组成和性质，调查当地水的污染和污染源，水的净化和纯化，水资源的利用等。此外，还可以引导学生做一些家庭小实验：“口吹石灰水” ， “巧除水垢” ， “白醋中的鸡蛋” ；“用不同方法签别白醋和白酒” ；“测唾液、果汁、肥皂水、汽水、鸡蛋清、洗发剂、食醋等的 PH”等等。利用这些家庭小实验，让每一个学生以轻松愉快的心情去感受身边的化学物质和化学变化，增强学习的兴趣，同时拉近了学生与化学之间的距离，让学生
16、体验到知识的实用和价值。总之，在探究性教学中，学生主动参与教学过程从而改变了过去“听、记、背、练”的状况，由于探究性学习更有问题性、实践性、参与性和开放性，极大地调动了学生学习的积极性，通过科学探究活动，运用观察、实验、调查等方法获取信息和运用信息，学生不但掌握了相关的科学知识；还亲身体验了知识产生的过程；运用了知识去解决现实生活中的问题；掌握了获取知识的基本方法；获得了终身学习的能力。学生的自主性、独立性、能动性和创造性将因此得到真正的张扬和提升。参考文献1、李云生主编研究性学习一本全江西教育出版社。2、熊善明著探究性教学模型建构和实践陕西师范大学出版社。3、 化学课程标准（实验稿） 北京师范大学出版社。4、 九年级化学课本上、下册人民教育出版社。5、朱慕菊主编走进新课程北京师范大学出版社。6、沈鸿博主编化学课堂教学技能训练东北师范大学出版社。1
