張艷波

《中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：“中學(xué)化學(xué)教育必須以創(chuàng)新精神和實踐能力為重點”；“要讓學(xué)生學(xué)得生動、主動，讓學(xué)生親自體驗、手腦并用，讓學(xué)生應(yīng)用新技術(shù)、獲取新信息，讓學(xué)生參與教學(xué)、嘗試成功”。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗教學(xué)更有利于學(xué)生進行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)，化學(xué)實驗探究是化學(xué)學(xué)科中最主要的探究方式，也是化學(xué)學(xué)習(xí)中重要的學(xué)習(xí)方式。

1 對探究性實驗概念的界定

探究性實驗是由教師、學(xué)生運用實驗手段，探究未知的實驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，并在獲得現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出實驗結(jié)論。探究性實驗教學(xué)是以問題為核心的教學(xué)，這種教學(xué)方式，為學(xué)生提供了發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的機會。學(xué)生可以通過搜集、查閱大量的資料，尋求解決問題的途徑；設(shè)計解決問題的實驗方案；通過實驗進行觀察分析……最后將問題解決?；瘜W(xué)探究性實驗和驗證性實驗是不同性質(zhì)的實驗，探究性實驗是以探究問題和任務(wù)帶動的，學(xué)生可以充分發(fā)揮主動性和自主性。

1.1 實驗選題

探究性實驗的選題范圍很廣，可以來源于教學(xué)實驗中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象和疑難問題，如碳酸鈉、硫酸鎂、氯化鈉導(dǎo)電性差異的探究；也可以是對教材中學(xué)生未知的理論事先進行探究，使學(xué)生的知識學(xué)習(xí)提高探究而獲得，如探究不同組成的鹽溶液的酸堿性等；還可以是與生活和環(huán)境密切相關(guān)的現(xiàn)象或事物等的探究，如制作番茄電池、探究原電池的工作原理等。

1.2 實驗?zāi)康?/p>

實驗?zāi)康慕y(tǒng)領(lǐng)學(xué)生的實驗設(shè)計思路和實驗步驟的實施。探究性實驗的目的是在假設(shè)的指引下獲取支持假設(shè)或推翻假設(shè)的科學(xué)實證，從而驗證假設(shè)，在這個目的指引下，實驗者更重視獲取對假設(shè)有用的實驗信息。

1.3 實施實驗步驟

實驗步驟是實驗者對實驗的過程進行控制的有序過程。探究性實驗的步驟在實驗者的設(shè)計中占有主要的地位，什么樣的實驗步驟取決于實驗者對探究性實驗?zāi)康牡睦斫獬潭?，以及對實驗結(jié)果的假想的細(xì)致程度。實驗者在自己的假設(shè)中通過創(chuàng)新思維活動設(shè)計出實驗步驟并完成操作，既有對步驟的期望也有對操作精確度的自我要求，目標(biāo)直指獲得假設(shè)的成功。

1.4 實驗結(jié)果評價

探究性實驗的結(jié)果評價相當(dāng)注重整體的評價，包括選題、實驗方案的設(shè)計、實驗的實施過程以及實驗成果等幾個重要方面，它注重過程的評價和學(xué)生在此過程中的活動表現(xiàn)評價。

2 教師在探究性實驗教學(xué)中所起的作用

2.1 提出探究任務(wù)或問題——創(chuàng)設(shè)問題情境

探究性實驗教學(xué)的第一要素和實施環(huán)節(jié)是：學(xué)生必須有一個明確的任務(wù)，或者在某一情境中自己發(fā)現(xiàn)問題。教師創(chuàng)設(shè)一定的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題；或教師直接提出問題，使學(xué)生明確探究任務(wù)，是開展探究性實驗的前提。

化學(xué)實驗的直觀性、生動性和變化性使其自身充滿了探究的懸念，易引起學(xué)生的問題意識和探究興趣。利用化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題情境是探究性實驗教學(xué)中最重要的創(chuàng)設(shè)途徑之一，其適用范圍很廣，如元素化合物及其反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)探究；按一定要求制備物質(zhì)的實驗設(shè)計（裝置、藥品、操作）；證明概念、理論或習(xí)題的有關(guān)實驗探究；聯(lián)系實際解決生活問題、趣味實驗的探究等等。

2.2 搜集信息和分析問題——調(diào)控探究過程

在學(xué)生自主進行探究性實驗階段，教師的主要角色是組織者和指導(dǎo)者。高中學(xué)生需要得到外界的幫助和支持，教師作為教學(xué)的重要資源，應(yīng)根據(jù)具體的探究活動和學(xué)生的行為特點給予指導(dǎo)和幫助。

除在化學(xué)實驗操作技能方面的指導(dǎo)外，還需在學(xué)生參與探究性實驗的學(xué)習(xí)過程、探究過程中意外情況的處理、通過評價促進學(xué)生的探究等方面予以指導(dǎo)和幫助。例如探究過程中如何提出猜想與假設(shè)、如何設(shè)計實驗方案、如何處理實驗數(shù)據(jù)，教師要通過搜集各類信息并分析相關(guān)的問題，來幫助學(xué)生更好地進行探究性實驗。

2.3 表達和交流——組織結(jié)果評價

交流環(huán)節(jié)是對探究性實驗的總結(jié)和提升，一般是在學(xué)生進行充分地探究之后，由師生共同完成的。教師作為組織者和引導(dǎo)者，其主導(dǎo)作用也非常重要。

3 實施探究性實驗教學(xué)的策略

3.1 充分挖掘教材中的資源，培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的興趣

教材是化學(xué)知識的集合體，這些知識大多設(shè)計了實驗證明，但并不是把知識的生成過程還原為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，這為我們的探究性實驗教學(xué)提供了很豐富的資源。如課本講了濕潤的氯氣具有漂白作用，但沒講干燥的氯氣、氯化氫是否具有漂白作用，在這里可以引導(dǎo)學(xué)生提出問題，進行假設(shè)或猜想、驗證猜想、得出結(jié)論，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

3.2 對課本實驗的改進和探究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力

如課本上提到噴泉實驗僅簡單介紹，也只提供了一種實驗方法。為此，教師將該問題設(shè)計成一次探究活動，事先給出幾個提示性問題，讓全班同學(xué)圍繞這些問題通過互聯(lián)網(wǎng)收索，查閱中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)類的報刊雜志、歷年高考題、教學(xué)和教材參考資料等，結(jié)合自己原有的知識，提出假設(shè)并設(shè)計實驗方案，方法越多越好。

3.3 從大量的試題中尋找探究性實驗的素材

高考和各種模擬試題中有大量的不斷翻新的試題，這些題目中蘊含著很多探究性實驗教學(xué)的切入點，如次氯酸使氫氧化鈉的酚酞試液褪色原因的探究等等。對這些問題的實驗探究不僅能提高實驗技能，而且對思維能力、觀察能力、表達能力等的提高都有積極作用。

例題：為了探究硫化鈉晶體在空氣中的變化，某興趣小組的實驗步驟及現(xiàn)象記錄如下：①將少量硫化鈉晶體置于表面皿上，暴露在空氣中。②三天后將樣品放入盛水的燒杯中，攪拌后得無色澄清溶液。③取少量該溶液加入過量鹽酸中，有氣體放出，且溶液保持澄清。

（1）請你根據(jù)上述記推測所放出氣體的成分可能是（至少寫出三種） 。

（2）若所放出氣體為兩種氣體的混合氣體，請使用品紅溶液、濃溴水、澄清石灰水三種試劑設(shè)計一個組合實驗分析該混合氣體的組成，簡要寫出實驗方案、現(xiàn)象和結(jié)論。

實驗方案 可能的現(xiàn)象和相應(yīng)的結(jié)論

（3）如果要檢驗硫化鈉晶體是否被氧化生成了硫酸鈉，請簡要說明檢驗的方法、現(xiàn)象和結(jié)論（可在興趣小組實驗的基礎(chǔ)上設(shè)計實驗）：

參考答案： ①H2S ②SO2 ③CO2 ④H2S、CO2 ⑤SO2、CO2

取題中實驗后所得溶液，加入BaCl2溶液，若有沉淀出現(xiàn)說明生成了Na2SO4；若無沉淀，則說明沒有生成Na2SO4。

從教育心理學(xué)的角度看，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式有接受和發(fā)現(xiàn)兩種。在接受學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)內(nèi)容是以定論的形式直接呈現(xiàn)出來的，學(xué)生進行學(xué)習(xí)的心理機制或途徑是同化，學(xué)生是知識的接受者；在發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)內(nèi)容是以問題的形式間接呈現(xiàn)出來的，學(xué)生學(xué)習(xí)的心理機制或途徑是順應(yīng)，學(xué)生是知識的發(fā)現(xiàn)者。通過實驗探究是發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的一種重要形式，能使學(xué)生體驗科學(xué)家的探究過程，理解科學(xué)概念和科學(xué)探究的本質(zhì)，優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì)，提高科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的一種有效的方法。