黃宇飛

【摘 要】化學是一門以實驗為基礎的科學，“探究性實驗教學”是教師為促進探究性學習活動有效開展所采取的一種教學方式，可以使學生體會科學探究的方式，培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維和用科學方法研究問題的能力。

【關鍵詞】探究性實驗；探究意識；探究能力

探究性實驗教學以學生積極主動獲取化學知識，親身經(jīng)歷和體驗化學科學探究活動為主要特點，涉及提出問題、猜想與假設、制定方案、實驗探究、收集證據(jù)、解釋與結論、反思與評價等步驟。培養(yǎng)學生科學探究能力，發(fā)揮學生學習的積極主動性，對提高化學學科教與學的成績都有極其重要的作用。以下談談在化學探究性實驗教學中的方法與體會。

一、發(fā)揮學科優(yōu)勢，培養(yǎng)探究意識

創(chuàng)設認知沖突，激發(fā)探究欲望。認知沖突是指學生原有的認知結構與新知識之間的矛盾與沖突。引發(fā)認知沖突時很容易激起學生的探究欲望，進而轉化為探究的動力。比如在完成分子運動探究實驗時，在一個小燒杯中裝入10mL酚酞試液，另一個小燒杯中倒入5mL濃氨水，用一個大燒杯罩住這兩個小燒杯，當小燒杯中的酚酞溶液變紅時，可設問如下：小燒杯中的酚酞溶液變紅，是濃氨水散發(fā)出一種肉眼看不見的微粒使其變紅，還是大燒杯內的空氣使它變紅呢？我們又如何通過實驗證明？學生展開了討論，得出在大燒杯外另放一個裝有10mL酚酞試液的小燒杯進行對比實驗，收到了很好的效果。

二、創(chuàng)設學習情境，培養(yǎng)探究精神

探究精神是指敏銳地把握機會，敢于挑戰(zhàn)，付諸探究行動的精神狀態(tài)。要培養(yǎng)探究精神，重要在于創(chuàng)設有利于激發(fā)學生探究動機和發(fā)揮學生探究潛能的學習情境。教師應該做到：（1）允許學生打斷教師的講話或對教師的觀點提出評價，隨時講出自己的探究體會或好的解題思路方法；（2）容忍那些與眾不同、有獨創(chuàng)性的學生；（3）鼓勵學生指出教師的不足，修正教師的錯誤；（4）有計劃地提出問題，有意識地設計錯誤，讓學生去發(fā)現(xiàn)、去探究，創(chuàng)設師生交流、生生交流的氛圍。

三、劃分實驗階段，培養(yǎng)探究能力

第一階段：確定探究問題。

提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看以前的問題，需要有創(chuàng)造性的想象力。化學實驗探究問題是實驗探究的目標，規(guī)定了探究的方向和內容。確定探究問題應遵循以下原則：

1.問題的設計不宜大。探究性實驗問題不要過于繁雜和開放，可將問題控制在一個點或一個面上，便于學生實現(xiàn)探究目標，得到正確的結論。如用H2O2和MnO2混和制氧氣的實驗，涉及許多化學問題，我們不可能將所有的問題提出來加以研究和解決，但可探究一些小問題，如“MnO2是反應物嗎”，“反應結束后MnO2如何回收”等，使學生形成催化劑的概念即可。

2.問題的解決要有可行性。實驗探究問題主要是書本知識的升華，通常也與日常生活、生產(chǎn)和先進的科學技術緊密結合，在內容、方式方法和探究的程度等方面要符合學生的認知規(guī)律，不能太過深奧。如探究溶液的導電性時，為什么連接氯化鈉溶液的燈泡比連接氨水的燈泡亮，初中學生顯然是無法回答的。

第二階段：設計探究性實驗教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。

探究性實驗設計是教師對所提出問題在課堂結構上進行的總體規(guī)劃過程，學生根據(jù)所學的化學知識和技能，靈活并創(chuàng)造性地對所提出的問題制定解決方案。它是進行實驗探究的關鍵一步，決定著探究的問題能否順利解決。因此對學生和教師的要求比較高，而且這些實驗大多在課堂教學中配合化學知識的傳授進行，對所設計的實驗要求效果明顯、操作方便、安全可靠、步驟少時間短。

如在質量守恒定律教學時，為了使學生理解、掌握該定律的內容和實質，將這節(jié)課設計為提出問題→作出假設→分組探究→收集證據(jù)→討論小結等教學環(huán)節(jié)，在教學中可采取如下方法：

首先設置探究情境，提出問題：在化學反應中，反應物和生成物的質量之間存在什么關系？反應后物質的總質量是增加、減少，還是不變呢？接著下面請同學們通過實驗來探究這個問題。教師可利用課件提供實驗提綱，并組織學生分小組按提綱上的內容進行實驗探究：

【方案一】實驗內容：白磷燃燒前后質量的測定。

儀器：錐形瓶、帶玻璃管的膠塞、天平。

實驗步驟：稱量錐形瓶的質量（包含白磷、細沙、玻璃管、膠塞、氣球）。加熱玻璃管引發(fā)反應。冷卻后稱量錐形瓶的總質量。

【方案二】實驗內容：鐵釘跟硫酸銅溶液反應前后質量的測定。

儀器：燒杯、鐵釘、天平。

實驗步驟：稱量燒杯（包含溶液）、鐵釘?shù)目傎|量。將鐵釘浸到硫酸銅溶液中。稱量反應后整個體系的總質量。

【方案三】實驗內容：碳酸鈉跟稀鹽酸反應前后質量的測定。

儀器：具支錐形瓶、膠塞、小試管。

實驗步驟：稱量具支錐形瓶的質量（包含碳酸鈉、稀鹽酸、小試管）。傾斜容器讓兩種物質混合。稱量反應后整個體系的總質量。

最后，在表格中記錄實驗現(xiàn)象并整理數(shù)據(jù)，討論并分析。

教師檢查各組實驗情況，對一些不規(guī)范操作及時進行指導。10分鐘左右時間，各小組全部實驗完畢，探究結果是：方案一、二反應前后物質的總質量保持不變，方案三反應前后物質的總質量不相等。這是為什么呢？學生積極思考，比較差異與實驗現(xiàn)象的不同，討論得出：方案三由于生成的氣體從支管逸散到空氣中導致生成物的質量比反應物的質量小。教師進一步啟發(fā)，怎樣將逸出氣體的質量也稱量進去呢？同學們議論紛紛，各抒己見，經(jīng)過討論一致提出在支管上套一個氣球收集產(chǎn)生的氣體，教師按學生的方案裝配儀器進行演示。

通過自己動手實驗、教師啟發(fā)和設疑，學生很容易得出質量守恒定律的內容，同時也深刻理解了，當有氣體參加或生成的反應驗證質量守恒定律實驗時，要求反應必須在密閉容器內進行。

四、實施探究性實驗教學的幾點體會

1.注意探究性實驗的條件。探究性實驗要考慮三個條件：⑴內容難易適中；⑵學生對探究性實驗有準備；⑶教師有充裕時間組織學生實施探究性實驗。

2.指導學生探究方法。為了順利實施探究式教學方式，教師應對學生進行一些科學探究方法的指導，如在課堂教學中多采用啟發(fā)探究的教學模式，培養(yǎng)學生探究興趣，組織化學興趣小組，對學生進行科學探究方法的訓練等等，使學生在實驗過程中減少失誤，提高學習效率。

3.鼓勵學生就地取材，利用生活中的代用品。實施探究性實驗教學，可以發(fā)動學生收集日常生活中廢棄的東西，如塑料瓶、小藥瓶、舊電池中的鋅皮等，就地取材加以利用。既能發(fā)揮學生的創(chuàng)造性，又可以培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。

在新課標中強調“化學實驗是進行科學探究的主要方式”，教師要注意改進傳統(tǒng)的實驗教學，精心設計各種探究性實驗，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。