高中化学教学论文化学实验中探究性教学的实施策略

化学实验中探究性教学的实施策略
摘要：化学实验是化学教学的重要环节，也是培养学生科学精神的一个重要途径。

化学教学应充分发挥化学实验的教育教学功能，让学生在实验中学会主动探索，从而养成创新精神，提高实践能力。

本文试图从学生的认知结构、实验教学的功能等方面的特点出发，初步构建探究式实验教学的几种模式，以期能给广大化学教育工作者一定的启发。

关键词：化学实验；教学策略；探究
在新课程改革进行得如火如荼的今天，中学化学实验教学必须从重结果轻过程的现象中摆脱出来，在传授知识的同时更要注重知识的生成过程与生成方法，培养学生的创新精神和实践能力。

为实现这一目标，就有必要通过合理的教学手段，构建灵活而规范的探究式实验教学模式。

为此，我在实验教学中进行了一定的探索，下面我就如何实施探究式实验教学，谈谈具体的教学策略。

1 策略一：创设探究氛围，设计探究实验
以往的实验，基本上都是学生在固定的实验程序下进行操作，目的只是验证已有的答案。

这种实验缺乏实验者的主动性参与，不是真正意义上的“科学探索”。

为此，在实验教学中，我尝试通过创设探究氛围，激发学生兴趣，引导他们自主设计实验的教学策略，来实现学生的主动创造。

如在《氯气》一节“氯气和水反应”的教学中：
（一）创设探究氛围，激发探究兴趣：
①观看3.29京沪高速公路液氯泄漏事故的视频新闻及绿油油的油菜被薰得枯黄的相关图片。

②请学生阅读网上新闻“南昌某游泳馆氯气中毒事件”。

③展示Cl2实物。

通过上述的几项活动，学生对“氯气”引起了极大的好奇：为什么油菜会被薰得枯黄？氯气有毒吗？如果有毒为什么还注入游泳池？在这种情形下，教师及时引导学生探究氯气的物理及化学性质，并由“游泳馆氯气中毒”引出氯气能否和水反应的问题。

（二）师生共同探讨，学生自主设计实验：
学生讨论，提出假设。

假设一：氯气与水不反应，则成分是“Cl2和H2O”。

假设二：Cl2和水会反应，则可能成分是“Cl2（从游泳馆氯气中毒可知）、H2O、HCl”。

验证假设的关键在于检测水中是否有Cl-和H+存在。

学生讨论，提出几种检测方法：用AgNO3溶液检验Cl-；用活泼金属、碳酸钠、石蕊试液检验H+。

然后自主设计实验：
实验一：将氯气将溶于水，观察溶液颜色，并与纯水比较，得出结论：氯水中有Cl2；
实验二：将AgNO3溶液滴入氯水中，产生白色沉淀，得出结论，有Cl-；
实验三：在氯水滴加几滴石蕊试液，溶液无变红，得出结论：氯水中没有H+，假设二不成立。

学生讨论有Cl-必定有H+，于是再次探究：是操作不规范还是方案不合理。

教师引导，学生讨论：操作是规范的，应改正方案,即在石蕊试液中逐滴加入氯水。

实验四：在石蕊试液中逐滴加入氯水，现象先变红后褪色，结论：假设二成立，溶液中有H+，并且还有一种成分具有漂白作用。

讨论后得出：根据氧化还原反应原理，氯气与水反应后生成HCl和一种未知物，水和HCl不具有漂白作用，则具有漂白作用的是氯气还是未知物。

学生再次探究，提出实验五：将一半湿一半干的红纸放入盛有干燥氯气的集气瓶中，现象：湿的红纸褪色，干的部分不褪色。

结论：氯气不具有漂白作用。

起漂白作用的是生成的未知物，并告诉他们，此物质为HClO。

这样，通过一系列学生自主设计的实验，一步一步验证氯气和水的反应及氯水的成分。

在这个过程中，学生的积极性高涨，前一个实验得出一个结论，但是又同时产生新的问题，一个又一个的问题使学生不断重新设计新的实验，真正实现了学生的自主探究。

2策略二：设置问题情境，分组讨论竞擂
新课程强调合作精神的培养，而化学实验就是一个培养合作精神和人际协调能力的极好途径。

积极开展以实验为基础的教学活动，能为学生发挥实验能动性提供重要途径，有助于学生理解和巩固知识。

如在“氨气还原氧化
铜”的实验设计中，我尝试通过“分组讨论，实验竞擂”的形式，以竞争来促进学生的参与激情，并借集体讨论探究的方式让学生感受探究的乐趣和合作的快乐。

（一）创设问题情境，激发探究兴趣
教师首先向学生呈现“NH3能否除去Cu中混有的CuO”这一问题，引起学生困惑，产生探究欲望，同时提供给学生已前学习过的H2和CO还原CuO 的实验所需仪器等，以及制备NH 3的药品等其他无机药品。

然后，教师引导学生对该问题分析，从NH3中氮元素化合价、氧化还原反应原理以及H2(或CO)还原CuO的实验三方面引导。

（二）组织探究小组，讨论实验方案
在教师组织下，分成若干小组，学生开始讨论和探索，学生根据氧化还原原理和NH3中氨元素化合价为负三价，并通过对H2(或CO)还原CuO实验的类比和想象，能够初步假设氨气具有还原性，并明确该实验问题是用NH3将CuO还原为Cu单质而除杂。

在此假设基础上，学生开始收集资料，并借助已有的实验仪器和药品，拟定实验方案，此时各组围绕着实验装置展开争论：
①有小组认为氨气的密度比空气小，主张用氢气还原氧化铜的实验装置和实验步骤；②另外的小组则认为氨气是具有刺激性气体，为了防止氨气被排放到空气中，主张采用一氧化碳的实验装置和实验步骤，但尾气用稀硫酸去吸收。

最后，教师总结各小组的实验方案，主要是以下两种。

方案一拟订的实验步骤：
①用氢氧化钙和氯化铵制取一定量的氨气；
②将少量的氧化铜装入硬质大试管中(实验装置同氢气还原氧化铜)；
③加热氢氧化钙和氯化铵的混合物将氨气通入大试管中，排尽试管中空气；
④继续通入氨气，同时加热大试管，使反应进行；
⑤反应结束后，停止加热至大试管冷却，观察实验现象；
方案二拟订的实验步骤：
①用氢氧化钙和氯化铵加热制取一定量的氨气；
②将少量的氧化铜装入玻璃管中(两端放一小段细铜丝，防止爆炸)。

并
且用一导管通至小烧杯的稀硫酸的液面之上，以便将尾气吸收；
③加热氢氧化钙和氯化氨的混合物将氨气通人玻璃管中，排尽管中空气；
④继续通入氨气，同时加热玻璃管，使反应进行；
⑤反应结束后，停止加热至玻璃管冷却，观察实验现象；
（三）小组分配工作，实验验证假设
1.各小组的学生分配好在实验过程中的工作分工，根据自己拟订的实验步骤讲行实验。

观察和记录实验现象，做出实验结论。

2.教师巡视，记录评价实验操作的正确性、小组分工的合理性、小组成员的协调性（注意：教师此时的评价不是判定哪一小组的实验设计正确，而是评价学生的参与意识、探索精神、动手能力和合作精神）。

3.实验诊断与评价
各小组汇报实验过程和实验现象，总结和归纳此类实验的实施过程：按照方案一进行实验的小组学生观察到氧化铜由黑色转变为光亮的红色，管口有水生成，同时也闻到氨气的刺激性气味；按照方案二进行的小组学生不仅可以观察到与方案一小组实验的相同的实验现象，而且实验时间比较短，剩余的氨气也被吸收，防止了氨气对空气的污染。

通过对氨气还原氧化铜的实验探索，能够根据氧化还原反应原理判断出氨气的还原性，并能够将氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验与氨气还原氧化铜联系起来，既复习了前面所学的知识，又通过实验探索出氨气的还原性。

按照方案二实验的小组同时也注意到在实验中如何有效防止实验的尾气对空气的污染，但是，也应该在玻璃管口放上石棉绒，防止氧化铜被氨气流冲走。

（四）教师评价
根据教师刚才的观察和学生自我的评价，评出“最佳合作”，“最佳设计”，“最佳操作”等小组。

就这样，学生在竞争中得到了探究的乐趣和合作的愉快，在愉快中培养了科学精神。

3策略反思：
实验作为培养学生创新精神和实践能力的载体，在化学教学中起到了
重要的作用。

在上述两个策略中，教师注意问题的设计，通过激发学生兴趣，采取自主设计实验，小组合作研究为主的形式，促进了学生探究精神的养成。

这两个策略真正做到把学生作为教学活动的主体，充分注重和发挥学生的自主性和独立性、竞争性和合作性，又兼顾学生的年龄特点，充分挖掘学生的智慧潜能，激发了学生的创造力，并能深入学生的情感世界，以激趣、合作、竞争为手段促进学生科学精神的养成。

具体来说，这两个策略有以下几个作用：
3.1促进学生科学素养的养成
探究活动就是要让学生以能动的方式学习科学的过程，掌握科学知识和科学方法，养成科学态度和科学精神。

这种学习要求学生亲自动手、动脑，是当“演员”而不是当“观众”。

要求学生自己提出问题，并参与解决问题，参与计划，参与讨论与交流等。

探究性实验设计对于发展学生的科学探究能力、提高他们的科学素养具有重要意义：第一，它可以激发学生的化学学习兴趣。

学生根据自己所学的化学知识，独立地或在教师启发下，设计出各种实验方案，成功地解决化学实验问题，从而产生成功后的喜悦，激发起更大的学习热情，成为进一步学习化学的强劲动力。

第二，设计化学实验方案需要学生灵活地和创造性地运用所学的化学基础知识和化学实验基本技能，可以发展他们解决化学实验问题的能力和创造能力。

第三，进行化学实验设计还需要学生掌握各种科学方法(如实验、测定、实验条件的控制、假说等)，具有严肃认真、一丝不苟和敢于创新的精神，有利于学生认识和掌握科学过程与科学方法，形成正确的化学实验态度、情感和价值观。

3.2促进学生思想观念的转变
促进学生形成主体意识。

探究性实验要求学生通过自主地参与知识获得的过程，掌握科学研究所必须具备的科学方法，探究性地获得科学概念，并逐步形成探究能力和科学态度。

这必然促使学生克服思想上的惰性和思维惯性，改变原有单一的、被动的接受式学习；促进学生形成问题意识，即善于从日常生活中发现自己感兴趣的问题并善于选择自己感兴趣的课题。

促进学生形成合作意识。

在现代社会，单靠个人的力量是无法进行科学研究的。

在实验中，采取以小组合作学习、研究为主的形式，同时做到个体
研究、小组研究和班级集体探讨相结合。

这样，在发挥学生个体力量的同时，更让他们在实验中学会了合作、分工，学会了人际协调。

这些，都是科学素养的必备因素。

参考文献：
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