高中化学探究实验

实施探究性实验教学的策略

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．充分挖掘教材中的资源，培养学生探究性学趣 教材是化学知识的集合体， 这些知识大多设计了实验证明， 但并不是把知识的生成过程 还原为科学发现的过程， 这为我们的探究性实验教学提供富的资源。 如课本润 的氯气具有漂白作用， 但没讲干燥的氯气、 氯化氢是否具有漂白作用， 在这里可以引导学生 提出问题，进行假设或猜想、验证猜想、得出结论，从而激发学生的趣，培养发现问 题、解决问题。 案例 1：由氯气溶于水形成氯水，探究氯水的成分和性质，推测可能发生的化学反应。 ①观察氯水的颜色，小心闻其气味。 推测 1：氯水中含有 Cl 2 分子。 实验验证：将氯水滴入 KI-淀粉溶液中，出现特殊的蓝色。 （教师提示：有 I 2 析出） ②用 pH 试纸或蓝色石蕊试纸测氯水的酸碱性。 推测 2：氯水呈酸性可能有盐酸存在。 实验验证：在氯水中滴加 AgNO 3 溶液，析出白色沉淀。再滴入数滴稀 HNO 3，白色沉淀不溶 解。 ③发现蓝色石蕊试纸在氯变白。 推测 3：氯水可能有漂白作用，氯水具有氧化性。 实验验证： a.将红色布条投入干燥的氯气中， 无明显变化； 氯水滴在红色布条上， 布条褪色。 b.将氯水慢慢滴入少量含酚酞的 NaOH 溶液中至 pH ≤ 7，溶液褪色；上述溶液中反滴 NaOH 至过量，溶液不变红。 说明氯水的漂白是氧化作用。按氯水的组 HCl 生成的事实推 测，有可能生成了具有氧化性的 HClO 。 ④日光照射盛满氯水的倒置的圆底烧瓶，有气体生成。 推测 4： HClO 在光照条件下分解，放出难溶于水的 O 2。 实验验漂白粉 [Ca(ClO)2]或其它次氯酸盐适量，加稀盐酸，生成 HClO 溶液。继而做光 照实验，与氯水比较。氯水加入 NaOH 溶液，做漂白性实验。 结论：氯水中含 Cl 2 分子，具有刺激性气味；氯气溶于水发生化学反应，生成 HCl 和 HClO ， 既有酸性，又有漂白性。反应方程式为 Cl 2 + H 2O HCl+ HClO 。 案例 2：在探究氯水使滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色原因时，分为五个阶段：

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1）创设问题情

境阶段：通过教师创设问题情境，激发学生探究褪趣。这一步 骤对学生的元认知策略、 问题解决技能和态度习均有十分重要。 它主要是让学生形 成清晰目的图式， 奠定解决问题， 引起学生对探究活动的动 因此教学者 必须提供有一定难度的问题。 （2）提出假设阶段：一种假设是同学认为是氯气与水反应生成的 HCl 和 HClO 中和了 NaOH 碱性所致；另外一种假设是同学认为是氯气与水反应生成的 HClO 具有强氧化性使红 色酚酞变成了无质。 在这个步骤中， 一些一般的认识策略和智慧技能得到了学习。 由 于这一步是问题解决十分关键的一步， 因此，首要的教学事件就是教师或其他指导者不要对 学生进行过多干涉， 即使有时学生假设看来相只正获得问题解决， 也只 对科学本质、 科学家工作到。第二， 有时学生的注意偏离了问， 教师不妨给予简单的提醒，但这种提醒决不能 干涉学生对问题的思考，仅仅帮助学生提起元认知的监（3）设计实验方案阶段：在分组讨论中学生将分析、 相互纠正形成正确的实验方案过程。 此的交流、评价，相互补充、相互纠正形成正确的学生解决问题提出帮助， 调动学生积极参与

智慧技能的学习，因此，教师必须为学生提供充足的验证条件，有实验的还要提供完备的实

验设备。对验证过程，教师不妨以一个参与探究者的身份，参与到活动中去，对个别重要条

件予以言语提醒，但和上面过程一样，不要急于去干涉学生的活动。

（4）实验验证阶段：学生通过上述分析设计实验方案并实际操作。培养学生的实验动手能

力和观察能力。这一步骤对于智慧技能、认知策略、言语信息的学习起作用。

（5）解决问题得出结论阶段：学生通过实验现象的分析讨论，得出正确结论。在这个阶段

学生会逐步学习分析实验的现象、得出结论的技能和进行小组合作的态度和方法。当学生通过口头或书面的形式表达出来时，表明学生已经把新的言语信息与以往的认识结构联系了起

来，也即通过了语义编码过程。这个策略的习得对学生今后的学习是很有帮助的。然后教师布置实验习题巩固加深学生对氯水成分的认识，培养学生灵活运用知识解决问题的能力。进一步训练学生对科学探究的一般过程与方法的认识和掌握。

案例3：必修P49资料卡片：铝的氧化膜；在空气中，铝的表面容易生成一层很稳定的

氧化膜，但天然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗腐蚀性还不够强。为了使铝制品适应不同的

用途，可以采用化学方法对铝的表面进行处理,,在“资料卡片”的启迪下，教师可以引导学生通过探究实验的方式解决这个问题，在实验过程中，教师要懂得放权，只做学生探究活动的组织者和引导者，放手让学生参与探究实验过程，这样，学生是可以得到有效的发展。

教师引导学生根据铝的原子结构，预测铝的化学性质，然后鼓励学生通过小组实验的方式进

行验证，这样，学生的积极性就被有效调动起来。学生在小组活动中都能积极行动起来，表

现出色。为了更真切的探究金属铝的化学性质，各个小组自行组织了一下实验

小组实验一：用镊子夹住一小团棉花蘸取少量铝粉后，于酒精灯火焰上点燃。

小组实验二：取一块铝箔，用镊子夹住在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。

实验结束后，教师引导各个小组，归纳实验现象和实验结论，促进学生对重点学习内容

的理解掌握。在实验的基础上，教师进一步引导学生思考：铝在常温下能否被氧化生成氧化

膜呢？怎样通过实验的方式验证？学习小组积极活动，实验如下：将一块普通的铝片放入硫

酸铜溶液中，观察现象，通过现象的观察，学生不断分析现象的前后变化，最后，学生能够

得出结论：铝在常温下能被空气氧化生成氧化膜。

教师可以进一步引导学生思考：氧化铝像一层盔甲似的保护着金属铝，实验室要研究铝的性质就必须除去这层氧化膜，如何除去呢？如何通过实验的方式解决。针对这个问题，学生展开讨论，积极地设计实验方案，进行实验探究，最后学生汇报实验现象和结论归纳出氧

化铝能和酸、碱反应即氧化铝的两性。在此基础上，教师可以引导学生进行拓展思考：在选择酸除去氧化膜时是不能用浓硝酸或浓硫酸的，为什么呢？

学生通过实验进行探究：取两块除去膜的铝片，一片放入硫酸铜溶液中；另一片放入小烧杯中，倒入少量浓硝酸浸没过铝片。过一会儿取出，用水冲洗干净，将另一片用小刀刻后，

再放入硫酸铜溶液中，对比两块铝片在硫酸铜溶液中的变化。

通过对比观察实验，学生得出结论：用浓硝酸处理过的铝片不能置换出硫酸铜中的铜。

在这个过程中，学生的学习主体地位得到充分体现，教师是学生的引导者，引导学生不断进入探究实验过程，通过探究活动，学生有效掌握了本节教学的重要内容，获得探究能力的不断发展。

这种探究课的教学设计是应用新知识的探究，强调对学生探究技能和思维能力的培养。

即要把能力的培养作为第一依据。至于选择什么内容，则是次要的事，只要通过这种内容的学习能够培养出学生特定的能力即可，内容只不过是获得能力的媒介而已。这种设计有时甚至可以要求根据能力的序列发展，重新编排内容。例如我们在必修1中学习元素化合物中可

以设计一些探究实验：对于CO3

2-和HCO-结合H+能力，甲认为HCO-结合H+能力强，理由是

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在等质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体中加入等体积等浓度的盐酸，碳酸氢钠固体中产生气体速