探究实验在高中化学教学中的应用

探究实验在高中化学教学中的应用

摘要：探究实验已成为高中化学实验教学中必不可少的一部分，探究实验的类型包括操作性实验、知识性实验、能力性实验和创新演示性实验等。探究实验的操作程序为提出问题、猜想假设、设计方案、验证实验、得出结论和反思评价。关键词：高中化学；探究实验；操作程序；类型

所谓探究实验，是指在“以学生为主体、教师为主导”的前提下，学生独自或学生之间围绕未知的某个问题提出猜想和假设，然后设计方案、验证实验、得出结论并对结果进行反思评价的一种学习模式。

2.探究实验的操作程序

探究实验本身就是一个科学探究的过程。探究实验的操作程序见图1。

图1 探究实验的操作程序（1）提出问题

学生的探究活动一般是从不断地发现问题、提出问题开始的。问题通常来自两个方面：一是学生在实际生活中遇到的难题；二是学生在化学学习过程中产生的疑惑。教师要根据学生的实际情况，选取典型的、具有实际操作性的问题，并通过探究加以解决［1］。

（2）猜想假设

教师提出问题后，引起了学生的好奇、怀疑、困惑和矛盾，从而激发了学生的探究愿望，促使学生主动地进行资料阅读、讨论、实验构思与设计，并提出某种假设（可能性），做出某种（操作上的、现象上的、结论上的）预言［2］。

（3）设计方案

可以先由学生自己设计方案，之后组织小组进行讨论，通过整合讨论结果，进一步得出较合理的设计方案，并决定相关仪器的装配。这样既可以培养学生主动思考的能力，给每个学生以思考的空间，使其能够克服个人设计存在的缺点和不足，又可以培养学生合作与交流的科学素养［1］。

（4）验证实验

通过实践设计方案，获取事实与证据，在正确操作中确保实验能够顺利地进行，科学记录实验现象及数据。教师在教学中要引导学生在观察的基础上进行思考［3］。

（5）得出结论与反思评价

引导学生对实验进行解释并通过理性分析形成结论，这是实验要达到的目标。教学中应注意引导学生逐步学会用报告的形式对实验进行总结。报告的具体内容包括实验的目的、方法、步骤、结果、分析和讨论。学生通过比较、分类、归纳、处理和讨论，得出正确的结论，并与实验前的假设相比照，对实验的结论进行分析和讨论［3］。

二、探究实验在高中化学教学中的应用 1.高中化学实验探究的问题

（1）策略性问题

对于高中化学教学中一些重点、难点问题，教师可引导学生对其进行探究。例如，如何设计实验，使二氧化氮尽可能被水吸收。

（2）理论性问题

有些需要学生掌握的实验方法、实验仪器和实验原理，通过正常讲述的方式不能令学生深入理解和掌握，教师可引导学生进行探究。例如探究三价铁离子的氧化性实验。

（3）事实性问题

如生活中的一些实际现象和化学教学内容有着密切的联系，可激发学生的学习兴趣和求知欲望，教师应在教学中引导学生对这些问题进行探究。例如，在讲述有关萃取的内容时，教师可通过“鸡尾酒”分层的例子来激发学生的学习兴趣。

2.高中探究实验的类型

（1）操作性实验

通过具体的操作让学生掌握实验仪器的使用方法，从而加深对所要记忆知识的印象。如对分液漏斗的使用等。

（2）知识性实验

以学过的知识为起点，让学生在探究实验中提取旧知识，引入新知识，从而促进对新知识的消化和吸收。如氯水的漂白性实验等。

（3）能力性实验

能力性实验一般是指以培养学生的观察能力、动手能力、思维能力、想象能力和分析能力为主的探究实验。如氨的喷泉实验等。

（4）创新演示性实验

以已有的知识为基础，以改进后的演示实验重新对实验现象进行诠释，通过这种新的实验方法帮助学生理解知识。如氢氧化亚铁制备的改进实验等。

总体来说，每个探究实验都是多种类型实验的集合体，它强调要尽可能地让学生经历一个完整的发现问题、提出假设、分析现象、得出结论和反思评价的过程。

3.学生针对探究的问题进行预期

学生根据自身已有的知识，对提出的问题进行思维处理，搜集相关的资料，运用相应的概念和科学的方法对所探究的问题进行预期。

4.教学生学会提出假设和设计实验方案

具体环节如下：1）在提出问题后要组织学生预习相关内容，并对探究实验的内容有一个初步的了解；2）明确实验的目的；3）学生在教师诱导下提出假设；4）明确人员分工；5）预计完成实验的时间；6）设计实验步骤。教师要对各个方案进行分析，对于可能得出正确结论的方案应给予鼓励和支持，而对于可能得出错误结论的方案也不要一味地批评指责，这样做会打击学生的自信心，而应对方案进行修正、优化，提高学生的实验设计能力。

5通过实验验证假设

在实验过程中教师要督促学生及时记录实验现象和数据，同时及时纠正学生在实验中错误的操作步骤。探究过程中，每个学生所采取的解决问题的路径和策略都有所不同，通过合作学习，发挥集体的作用，帮助每一位学生接受多元化的信息，完成有效的习得，最终得出实验验证的结果，在避免产生无意因素的前提下，合作学习是验证实验假设的最有效途径。

6.进行评价

评价是探究学习中不可缺少的部分，评价不仅涉及探究实验的内容，而且要对探究的过程进行深入的分析。教师应从学生提出的问题入手，对每一步骤逐一进行评价。评价分为以下三种类型。

（1）教师对学生的评价

教师应熟练地掌握知识与技能，具备良好的沟通能力和超强的教学与评价的能力，能为学生指出实验中的缺点与不足。

(2)学生互评

学生互评有利于体现反思评价的多元性，对于教师不能及时给出建议的，学生可以互相讨论，在得到相应实验结论的基础上获取知识。

（3）学生自评

学生自评是展示学生在实验过程中所做出的努力及所取得的进步情况的一种表现手段与方法。

7.通过案例体现探究实验在教学中的具体应用

以人教版必修一第四章第二节“富集在海水中的元素——氯”为例，探究氯水和干燥的氯气哪种物质具有漂白性。书中设计了实验44和实验45。通过上述两个实验，最终得出结论：氯水中的次氯酸具有漂白性。

此实验若留给学生探究，则可依据探究程序重新设计实验，具体的设计方案如图2所示。

图2探究实验与第一种基本实验相比在操作步骤上更加简单，现象对比明显，有利于加深学生对知识的记忆，同时充分体现了探究实验和高中教材的紧密结合。

现阶段，教师在教学中不仅要以传授知识为重点，更要以能力培养为重点，强调创新学习的优越性，提高学生创新学习的自觉性。社会及学校应在注重创新意识、创新能力、创新品质、创新精神培养的基础上，强调对高中生逻辑思维能力的训练与培养，促进“科研型”、“理论型”人才的孵化。参考文献：［1］朱玲珑，马志成.高中化学探究实验教学案例设计与实践［J］.职业技术，2009（3）.［2］王军，赵文斌，杨林.化学实验探究式教学与学生创新能力的培养［J］.实验技术与管理，2001（18）.［3］冯彧.探究式化学实验教学的设计和实验［D］.武汉：华中师范大学硕士学位论文，2006.