引导学生主动进行实验探究的教学实践及感悟

发表于《化学教与学》2009年第22期
引导学生主动进行实验探究的教学实践及感悟
胡敏友
（宿迁市马陵中学，江苏宿迁223800）
在化学教学活动中，化学实验对全面提高学生的科学素养，训练学生的科学思维，激发学生的创造潜能，培养动手能力和质疑精神，有其它教学手段所无法替代的作用。

笔者在较长时间的教学实践中发现，在有些经典的化学实验的实际操作中，若有意或无意地“制造出”一些“意外”，再充分利用这些“意外”，引导学生进行探究，可以有效地培养学生创新意识，惯于设疑、质问的精神，从而具有发现问题，自觉地探究问题和解决问题的意识和能力。

本文就结合自己的教学实际，例谈在实际教学中如何利用实验“意外”，引导学生进行实验探究的做法及感悟。

例如，化学2（必修）苏教版，第75-76页的《活动与探究》中实验3，这本是一个较为典型的验证性的实验，按照课本的要求做实验，很容易观察到“在加热后出现砖红色沉淀”的现象，但我在实验过程中，向试管中加入用于中和硫酸的氢氧化钠的量很少（只加2滴），在试管中的硫酸没有被完全中和的情况下，就直接加入氢氧化铜悬浊液，结果加热至沸腾，并没有出现我们期待的砖红色沉淀的现象。

这个“突发的实验意外”让学生“一阵骚动”，学生间有的在“交头接耳”，有的甚至在“指指戳戳”，就在学生还没有安静下来的情况下，我大声地说：“你没有看到砖红色沉淀的现象，你看到的现象是什么？你能分析出你观察到的现象产生的原因吗？你能分析出没有砖红色沉淀现象产生的原因吗？请设计实验方案加以验证你的分析结果。

”
教室内大约3分钟的“嘈杂”后，学生总结出两种可能：
（1）加热后试管中没有出现砖红色沉淀的原因可能是淀粉没有水解或水解产生的葡萄糖太少。

因为产生砖红色沉淀是葡萄糖与氢氧化铜反应产生氧化亚铜所致，没有葡萄糖就没有这个反应，没有这个反应当然就没有这个现象。

我的验证方案是向试管中再加入少许葡萄糖溶液后，再加热至沸腾，若出现砖红色沉淀的现象，我的分析就是对的。

（2）我没有观察到砖红色沉淀现象，我却看到了加到试管中的氢氧化铜悬浊液在加热沸腾后，变成了蓝色溶液，我认为没有出现砖红色沉淀现象的原因，不是淀粉没有水解，更不是试管里没有葡萄糖，而是试管里没有了氢氧化铜，氢氧化铜没有的原因应该是加入用于中和硫酸的氢氧化钠的量不足所致，试管中硫酸剩余，溶解了氢氧化铜，我的验证方案是向试管中再加入过量的氢氧化钠溶液后，再加热至沸腾，若出现砖红色沉淀的现象，我的分析就是对的。

学生的总结有点出乎我的意料，这时我想，学生的思维已被激活，进行实验探究的条件已具备，因此，我接着说：“理论上分析似乎都有道理，到底那种分析更符合这个实验的实际呢？下面就进行实验验证。

”
接下来，我将原实验的试管中溶液分成两等份，请提出方案一的同学做他们的验证试验，提出方案二的同学进行他的验证试验。

结果第一位同学向试管中继续加入四滴葡萄糖溶液后，再加热至沸腾，还是没有砖红色沉淀现象出现，他有点惊讶和沮丧，摇了摇头，有点不好意思地下去了。

第二位同学向第二支试管中加入过量的氢氧化钠后，很明显的蓝色絮状沉淀出现，再加热至沸腾后，沉淀的颜色变了，他的脸上渐露得意之色，但最后试管中沉淀的颜色并不象课本上描述的那样呈砖红色，而是呈红褐色，他有点迷惑地将试管晃了又晃，显然，这一现象的产生又是他没有预料到的。

这两个实验完成后，教室内气氛异常热烈，我没有做任何评论，很快就有学生做出了判断，第二位同学的设想与实际相符，应该是对的。

这时，我说：“葡萄糖与氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀的这一现象的实验条件是什么？”学生们很快总结出(1).必须在碱性介质中，(2).加热。

按设计的教学程序，这个实验到此应该结束，但是，当我看到刚才做第二个实验同学欲言又止的表情，我改变了主意，我又将刚才做第二个实验的学生得到的试管中的沉淀展示给全体同学，并提出疑惑，“虽然刚才做试验同学验证了自己的分析与判断，但是，他得到的沉淀是红褐色而不是砖红色，大家都看到了，包括刚才做实验的那位同学，这说明他做实验所得到的沉淀产物不应
该全为氧化亚铜，这里面除了氧化亚铜还可能含有什么物质？它又是怎样产生的？大家想过没有？”
学生间又是一阵不小的“骚动”， 多数学生处于异常兴奋状态，这时我觉得学生思维已经被这奇妙的实验现象和问题感染，正是引导学生进行深层次探究的绝佳时机，于是，我放弃原有的教学设计程序，让学生再度进入“提出假设，设计论证方案，进行实验探究，总结形成结论”的思维探究程序中，对红褐色沉淀的成分以及各成分产生的原因进行探究。

约2分钟后，一位学生说：“红褐色沉淀可能是黑色的氧化铜和砖红色氧化亚铜的混合物，因为氧化铜是黑色的，氧化亚铜是砖红色的，二者混合后就成红褐色了，产生它们的原因，可能是氢氧化铜悬浊液与淀粉水解后生成的葡萄糖反应生成砖红色氧化亚铜的同时，还有部分氢氧化铜在受热时分解生成氧化铜，至于怎样验证，我暂时没有设计出来。

”这位学生的话音刚落，竟有人带头鼓起掌来了，恰在这时，下课的铃声响了，我和同学们都略带遗憾，不约而同的“唉”了一声。

下课前，我肯定了这位同学的结论，表扬了他的表现，说出了因时间的限制而带来的“遗憾”，最后给了一点提示“氧化铜在1000℃时分解生成氧化亚铜和氧气”，让学生课后探究验证。

没想到，第二天就有有好几个同学拿着自己设计的方案找我论证，有的就直接要求进入实验室做实验，现选其中的两个，以飨读者。

（1）取红褐色的固体烘干后，放入硬质玻璃试管中，用酒精喷灯加热，再用带火星的木条放在试管口，观察火星的木条是否复燃，如果带火星的木条复燃，则说明试管中的固体中有氧化铜。

具体的反应为：242C CuO Cu O O 1000︒+↑
再另取少量的红褐色的固体放入试管中，加入少许稀盐酸，观察，若溶液呈蓝色，试管底部出现红色固体残留物，则说明原红褐色的固体中有氧化亚铜。

具体的反应为：2222C u O H C u C u H O +++=++
（2）称取一定质量的干燥的红褐色的固体，在高温下用氢气还原，再将还原后的混合气体通过浓硫酸，根据浓硫酸增加的质量（即生成水的质量），
通过计算加以确定。

上述教学实际上是一个没有“按规定”完成的课堂教学活动，学生的探究活动在课堂上也没有完成，学生们的实验设计也或多或少的存在不足，但我觉得通过对这次实验“意外”的共同探究，不仅使学生掌握了与此实验相关的知识和技能，而且调动了学生主动进行探究学习积极性，激发学生自觉参与课堂活动的热情。

这让我深切地感受到，学生们的智慧和潜能及在参与课堂教学活动中所表现出来的创新意识，的确就象一座深埋地下的火山，只要给一个时机和一定的空间，他们的思维火花和潜能就会一下子喷发出来；让我真正意识到“教学意外”其实是一个非常难得的、极其重要的教学资源，如果能妥善处理好，并善于加以综合利用的话，往往可以带来意想不到的教学效果。

然而，我们在实际教学活动中，应怎样去制造和处理“教学意外”，合理开发这一教学资源，以保证课堂教学一直在学生“亢奋状态”下进行，让学生的创新思维和创新意识在不断的撞击下得以升华呢？笔者认为：首先教师要有创新的意识和灵活多变的教育教学技能。

不仅要能够制造“意外”，而且还要善于处理“意外”，要具有把“意外”变“资源”的能力，不受固有的教学模式或已设计好的教学程序限制。

储备丰富的专业知识，教学中善于采用“嫁接”、“迁移”、“深化”等不同的教育教学策略，回应学生的不同问题，特别是其中具有启发性和创新意识的问题，进行深化探究，使课堂教学因“节外生枝”而更有新意。

其次教师要有敏锐的觉察力和果断的决策力，教学活动中要善于观察学生身上的细微变化，准确把握进行深层次探究的时机，面对课堂上新出现的问题，这些问题，无论你在课前是否预料到，都必须结合教学实际，快速做出反应，果断决策，及时调整教学策略和教学程序，同时还要尊重学生的人格，保护学生的积极性和参与课堂探究的热情，给学生一定的空间和时间，让学生的能力在你预设的或“意外”的教学活动中得以提升。

再次就是教师要有良好的心理素质，要有遇事冷静的良好心态，还要有爱心和应变力，面对“非预设性”的问题或“教学意外”时，能冷静沉着，不轻易下结论，不主观臆断，更不讥笑学生，尽最大可能地保护学生的积极性和自
尊心，在课堂出现“冷场”时，能适当调整，及时激活；在原有的“教学程序”被破坏时，能迅速重新构建。