化学探究性实验教学的一点思考

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化学探究性实验教学的一点思考

重庆永川市兴隆学校
曾德春罗安丽

化学教学中合理地使用探究性教学方法，合理地选择教学内容和形式，合理地运用教学工具，设计简单的教学途径，通过提出问题，设计与实验、归纳、交流，得出规律或建立概念，符合现代教育的理念。要重视化学探究实验，因为化学实验是培养学生探究能力的最有效途径之一，化学学科的特色就是化学实验，化学实验凭着它本身具有的生动、直观、形象、鲜明的特点，激发和满足了学生的好奇心，学生在实验过程中，实验与思维有机结合，层层递进，不断处于探索的情景之中，从而获得探索新知识的经历，体验到成功的过程，使化学知识的意义建构更加优化；要重视探究性学习，每个化学老师都应该积极探索新的课程要求下化学教学的方向，以人为本，让学生在化学实验中体验到探究活动的乐趣；要让学生有更多的机会主动地体验探究的过程，首先教师要解放思想，改变学生的学习方式，积极引导学生主动参与、乐于探究，逐步培养学生收集和处理化学信息的能力以及合作与交流的能力。要做好学生探究的向导，强调学生自主探究并不是要教师放任自流，教师是学生探究过程的向导，教师在学生自主探究中也要特别珍视学生独特的感受和理解，以促使学生持续深入地自主探究。
一、探究实验是互动的过程
九年级的中学生有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不成熟，自觉性还不强，因此还需要给予正确的引导。在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实，不仅不能实现教学目标，对今后课程的学习也有负面影响。因此探究性学习活动中，既需要学生的自主探究，也需要教师的必要指导，在互动中完成教学。
为了探究各种纤维的简单鉴别方法，利用下列实验用品：三种纤维（棉纤维、羊毛纤维、腈纶），火柴，白纸等我设计了如下实验。

   

讨论：
①根据以上实验说明鉴别棉纤维的方法是______________________；
②根据以上实验说明鉴别羊毛纤维的方法是______________________；
③根据以上实验说明鉴别腈纶的方法是______________________；
该探究活动贴近学生的生活实际，将解决生活问题作为课堂教学内容，体现了生活处处有科学，生活处处用科学。该活动的又一特色是实验过程中观察现象不仅仅是“看”，还要“闻”和“捻”。培养了学生在探究活动中操作细化的能力。最后对实验结果进行讨论、比较，归纳出鉴别各类纤维的方法，有效地培养了学生表达与交流的能力，处理信息并作出合理结论的能力。考虑学生的现状，教师适当引导，自然就获得理想的效果。
适当增加了教师的指导，针对同学们的猜想，分步实验，逐个检验，及时交流，教师也成为研究主体中的一员，效果就理想多了。由于把学习过程还给了学生，没有了教师的绝对权威，学生们依据自己的天性、智力水准，自然地在教师的引导下完成认知过程，他们的热情自然高涨，从不同的角度思考、讨论，设计不同的方案，选取不同的实验用具，积极动手实验，再思考、讨论、交流，俨然一幅科学研究的情景。探究教学活动是一种特殊的认知和实践活动，教师和学生都是主体，也必须成为主体，他们各自通过自己的能动作用，履行各自的角色，并且和谐互动，只有这样，探究教学活动才能顺利展开。如果教师、学生中任何一方不能积极、能动、自主、创造性地履行自身的角色，便失去了主体的特性，那么，探究实验的目标也就不可能实现。
二、探究实验应允许出现误差，不追求完美
由于器材、操作技能等多个原因，学生的实验结果和结论有时误差较大。教师若以此为契机提出问题，通过分析、讨论，找出原因，改进实验方法，这对进一步提高学生的实验技能和综合能力会大有益处。切不可轻率指责、否定。同时，课前分组也应充分考虑学生的能力状况，活动过程中及时组织交流，以使学生学会倾听他人的见解，从而学会携手合作以实现活动目标。当然，课后的补救也是必要的。对探究过程中出现问题的小组或个人，教师应提供再探究的机会，帮助他们在分析失败原因的基础上，改进实验方法，完成探究，消除失败产生负面影响的可能。共性的问题，教师要采取恰当的措施补救，或提出新的探究课题。这很正常，正是问题或错误，才有了改进和创新。 笔者在讲下图所示的实验，设计了下列问题。

一氧化碳还原氧化铁的实验

（1）
请你写出有关化学反应方程式：
（2）
（2）将产物通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。说明生成了什么气体？
（3）把得到的黑色粉未倒在白纸上观察，用磁铁试验它，黑色粉未能被磁铁吸起。判断固体是什么物质？
（4）一氧化碳与木炭有相似之处，都有还原性。能否用木炭还原氧化铁？请推测出反应的产物？
（5）分别写出一氧化碳还原四氧化三铁、氧化铜的化学方程式，分析一氧化碳是怎样变成二氧化碳的，并由此推测出一氧化碳还原金属氧化物的配平方法。
（6）一氧化碳还原氧化铁和木炭还原氧化铁，这两个化学反应的基本类型是否都是置换反应？为什么？请举出几个置换反应的实例。
让同学们动起来，积极地探究新的、更深一步的课题，不片面追求完美。这不正符合了我们教育的目的吗？
三、探究实验中应加强学科之间知识的渗透
随着学生知识的不断积累，对现象的解释和判断会有不同的方法和结论。课堂上我曾经提出过“剧烈晃动过的百事可乐瓶，为什么泡沫会猛地窜出很高？”的问题，一位同学却说：“晃动瓶，瓶内发生了更快的化学变化，产生了大量的二氧化碳气体……”引来了化学，我讲解了碳酸饮料在封装前要加入一些酸类物质（如柠檬酸等）和碱（如小苏打）。但是化学变化是加入以后就已开始，等我们开瓶时，大量的二氧化碳气体已经产生，只不过在密封的瓶内，压强较大时，它们部分二氧化碳溶解在饮料中。剧烈晃动后，随着我们对它们做功，很多二氧化碳气体从液体里逃逸出来，瓶内气体压强增大，气泡冲出。我在探究以下仪器的用途时，根据下图所示的装置设计下列问题：

（l）检验：验证一氧化碳中混有二氧化碳，装置内应盛放
。
（2）洗气：除去氧气中的水蒸气，装置内可装入有吸水性的浓硫酸，则气体应从
端通入。
（3）贮气：若用排空气法收集H2时，气体应从装置的
端通入；若用排水法收集O2时，瓶内应先装满水，气体从端
通入；若要用水将装置中的O2排出进行实验，水应从端
通入。
在关注学生的各学科的发展进程，保持学科之间的联系。在学习时尽可能把其他学科知识作为基础和工具，同时也因其应用而深化对其他学科知识的认识，更通过相互渗透的过程开拓学生综合思考、分析的视角。
四、探究中的创新是探究实验中的本质
创新是人的一种天性，教育的目的之一就是要发展这种天性。作为教师，就是将学科知识的内容与人类文化的长链联结起来，使学科知识具有整体性和发展性，使文化富有历史感，成为学生探索真理、创造世界的动力。我在讲NaOH在空气中变质后，质量有无变化？让学生从以下几方面去思考：
猜想与假设：变质前后，其质量有变化。（因为NaOH变质为Na2CO3，物质发生改变，物质质量也会发生相应改变）。
设计实验：用托盘天平测定变质前后，NaOH和Na2CO3的质量即可。
完成实验：
1.取一定质量的密封良好的NaOH，放入一洁净干燥的蒸发皿内，盖上表面皿。
2.将蒸发皿放到托盘天平上，称得其质量（连同NaOH固体）为m1=24.3 g。
3.取下表皿面，将其露置于空气中一段时间，NaOH固体先变潮，最后变为白色粉末。再将蒸发皿置于酒精灯火焰上加热，将水分蒸干、冷却。

4.将冷却后的蒸发皿，盖上表面皿，再放到托盘天平上称量，称得其质量为m2=27.0 g。

分析结论：由上述称量数据可知，变质前后，其质量发生改变，增加了2.7 g。由2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O中NaOH与Na2CO3的质量比可知：每80份NaOH完全变质为Na2CO3，质量增加：106-80=26份。因此，测定结果真实。变质前后，物质的质量发生改变。
实验时，也许有的学生会有一些看似错误的步骤，但我们切不可轻易阻止（当然特殊情况除外）或下定论，说不定智慧的火花就会在此闪亮。比如在甚至本意就为了好玩儿。玩中学，本就是青少年的特点，只要我们善于引导，其效果反而更好，学生的智慧会在玩和错中碰撞出火花，会在玩与错中逐步体会探究实验的乐趣。
在初中化学教学中开设探究性实验是新的课程标准的要求，是化学教学中实现态度、价值、过程、能力与方法目标的最好载体。新的化学教材中增加了许多探究活动，其中提供了许多供学生分析的范例和素材，不少活动是探究性的实验。我们对这些探究性的实验要高度重视，要让学生边实验、边探究、边思考、边体验，这对于他们顺利地提出假设，探索现象，验证结果大有好处。实践证明，只要教师引导学生亲历探究过程，给学生的自主活动提供机会和空间，就一定能让学生体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。