中学化学实验教学模式的探索及实施

中学化学实验教学模式的探索及实施

化学是一门实验科学，实验既是化学学习的重要内容，又是一种重要的研究和学习化学的方法。中学化学实验教学如何进行才能“使学生体验科学探究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”？才能使学生达到“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维目标的统一和谐发展？在边研究边实践的过程中，我们摸索出了一套行之有效的实验教学模式，现总结出来与大家共享。

一、课题研究的理论依据

1、辨证唯物主义认为：在事物发展的进程中，内因是根本，外因是条件，外因通过内因起作用。学生是学习的主体，只有他们积极主动地参与，教师的引导才会有好的效果。

2、布鲁纳在发现学习理论中指出：认识是一个过程，而不是一种产品。教学过程是教师引导学生发现的过程，学生是积极主动的探究者、发现者。

3、建构主义的核心观点是给学生提供活动的时空，让学生主动建构自己的认知结构，培养学生的创造力。强调学生是信息加工的主体和知识意义的主动建构者，教师是建构活动的设计者、组织者和促进者。

4、化学具有实验和理论并重的特点，有利于运用科学抽象和科学假设，发现创新。

二、化学实验教学的基本模式及应用案例

依据上述理论，实验课堂教学模式应以培养学生能力、发展智力为核心，强调学生的自主探究活动，发挥教师的主导作用，引导学生发现和探究。

1、“实验-观察”模式

适于简单的定性实验。由于这类实验所用仪器和药品较少，现象明显单一，反应时间短，操作简单，其主要目的是获得单一的认识，故一般不需教师做特别

指导，学生即可很好地完成。例如一些离子反应，性质实验，采用并进式实验方式为佳。根据实际情况，还可使用微型实验仪器，如多用塑料滴管和井穴板。

2、“实验-观察-指导”模式

一些实验看起来很简单，但由于现象复杂、知识点较多，学生一时难以理解，需要教师的引导和帮助。教师指导的重点是帮助学生学会使用科学的方法进行观察和分析。

教学案例：钠与水的反应

首先，教师提醒学生着重观察反应中钠与水的变化并注意安全，而后学生2人一组进行实验。同时教师投影展示下列问题：

①列出你所观察到的实验现象。

②这些现象分别反映了钠的什么性质？其中哪些涉及到钠的物理性质？

③推测钠与水反应的生成物，写出反应的化学方程式。

学生实验完毕，同桌相互讨论后回答以上问题，教师给予完善，并将答案投影到屏幕上。

此时教学活动进入高潮，教师及时引导学生从氧化还原的角度分析钠与水反应的实质，从而理解掌握钠的金属性和还原性。

整个教学过程以教师主导、学生自主探究为主线，既使学生掌握了相应知识，又发展提高了学生观察能力、分析推理能力、想像思维能力等。

3、“原理认知-实验-观察-指导”模式

为了让学生更好地理解某一个实验的原理和规律，教师可以在实验前采用一些手段和方法给予学生一定的感性认识。

教学案例：氨的喷泉实验

为让学生理解喷泉形成的原理，在演示氨的喷泉之前，教师首先演示喷泉形成的物理模型：一种方式是增大下部容器的压强，这与自然界中的喷泉原理相似；另一种方式是减小上部容器的压强，这与我们要做的喷泉实验相似。

而后演示氨的喷泉实验，在学生观察的基础上提出问题，引导学生分析思考。根据学习目标和学生的认知情况设置问题如下：①描述你观察到的实验现象。②当挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶后的瞬间，烧瓶内的压强会产生怎样的变化？

③喷泉的产生依赖于哪些因素？④酚酞溶液变红说明什么？⑤喷泉为什么不能

充满整个烧瓶？⑥据此实验，你得出什么结论？⑦实验中用到了胶头滴管，不用可以吗？提出你的设想和方案。问题由浅入深，直至揭露实验本质。

在教学实践中，教师要注意把握问题的科学性、明确性、具体性，要符合学生的学习目标和认知水平。设计的实验要能够反映问题的实质，能够很好地解决问题。

4、“假设-验证”模式

其基本程序是“发现问题-提出假说-实验方案设计-实验验证-结论”，适用于探究性实验课题。首先教师应创设一定的教学情境，为“发现问题”提供素材；而后指导学生根据已有知识和经验进行科学分析，提出假说，并设计实验方案验证假说；最后根据实验现象得出结论。教学设计应突出化学思想、化学方法的引导和启发，而不必面面俱到,过于具体。

教学案例：探究新制氯水的化学组成成分

教师展示一瓶新制氯水和一瓶陈旧氯水，学生观察到二者颜色不同。为什么呢？是不是新制氯水放置一段时间后化学组成成分发生了变化？那么新制氯水的化学组成成分有哪些？放置一段时间后又发生了怎样的变化？

学生分组讨论、汇总，最后对实验方案达成共识(约3分钟)：①新制氯水中肯定有氯分子和水分子，这从氯水的颜色上可以看出。②新制氯水中可能有H+和Cl-，因为氯气具有强氧化性，可能与水反应生成HCl。Cl-可用AgNO3溶液和稀HNO3来检验，H+可用石蕊试液或pH试纸来检验。接下来是学生进行实验验证(实验室提供的药品是2% AgNO3溶液、稀HNO3和石蕊试液)，教师提示学生认真观察，做好实验记录。

3分钟后，学生发现了新的问题：用石蕊试液检验H+，现象是石蕊试液先变红后变浅，与预期结果不一致。这时，教师及时抓住契机，提出问题：“为什么会是这个结果？是什么物质使得变红的石蕊试液褪色呢？”学生猜想这种物质可能是氯水中的氯气或另一种新物质。如何验证呢？学生提出的实验方案是将两块干燥的有色纸条分别投入氯气和氯水中，观察纸条颜色的变化。最后由教师演示验证。

实验证明，氯气与水反应的生成物中除了HCl外，还有另外一种物质，这就是HClO，所以新制氯水中含有H+、Cl-、氯分子、水分子、次氯酸分子和ClO-。这时教师可趁热打铁，引入氯气与水反应的化学方程式和HClO的性质。

本探究课题的实施，使学生不仅得到了知识，同时也体会到科学探究的意义和过程，获得了科学的学习和研究方法。

以上四种实验教学模式教师可根据教学内容和学生的认知水平准确而灵活地选择，还可借助于现代信息技术和微型实验装置来进行，以此来激发学生学习