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1、精选优质文档-倾情为你奉上新课程理念下高中化学实验探究性教学初探 天津市第二十中学/张苏 摘自：天津市第二十中学 摘要：随着教学改革的发展，在新课程理念下，让学生通过实验探究，获取科学知识、掌握基本实验技能、体验科学的学习方法，是高中新课程的一个重要目标。化学实验是进行科学探究的主要方式，是培养学生思维能力、分析解决问题能力、实验设计和探究能力及激发学习兴趣的重要途径。所以化学实验的探究性教学对于加强实验教学改进、培养学生的创新品质则显得尤为重要。 关键词：新课程；化学实验；改进；探究性 化学是一门以实验为基础的自然科学。只有通过化学实验才能对化学教学过程加以落实。在新课程理念下，高中的化学教
2、学将实验教学作为极其重要的内容，改变了应试教育以书本为主、实验为辅的教学模式，化学实验已经不再仅仅是学生验证化学知识、训练操作技能的手段，而是作为一种科学方法，将实验作为一种重要方式，让学生经历科学的探究过程，学习科学的研究方法，培养学生的创新意识，形成终身学习的能力。这就要求教师对化学实验的教学方法加以改进，只有改进思路和方法才能达到新课程标准提出的目标，才能符合探究性教学的初衷。只有符合学生的认知规律，才能使学生形成新概念、认识并理解化学原理，才能使学生掌握学习化学的基本方法，达到事半功倍的作用。 实验探究是指通过实验来进行的一种探究性活动，它是科学探究在化学实验教学中的具体化。它是化学教
3、学中最常见、最主要的探究活动，是化学实验教学中培养科学素养的重要途径，也是以实验为基础的化学教学观的具体体现。学生在课堂上、在生活中，由发现问题提出假设、设计实验方案进行探究、分析实验结果得出实验结论为探究实验的基本过程。教师在课堂上要激发学生强烈的求知欲，这种心理状态可使学生积极思考、不断提问，教师引导适当的讨论，这才是学习的开端，是创造的前提。而不能够将原因简单的告诉学生，敷衍了事。要对实验操作划分清晰的“段落”，留出足够的时间和空间，让学生参与“实验任务”，让学生依据信息和经验，预见实验的现象和结果。所以探究性实验教学要以学生实践为主，注重培养学生多方面的能力，特别是协作能力。本文将从几
4、个方面谈谈本人对探究性实验教学的一些看法： 一、教学情境氛围的改进 传统的实验教学模式是学生必须按照已经成型的实验设计和操作规定进行训练。在这样的化学学习过程中，学生很难积极主动思考实验的原理、目的、意义以及优缺点。所以，要改变传统的教学环境，让学生从被动接受转向主动参与，则是解决问题的关键。 1、利用鲜明的实验现象激发学生的求知欲 我们应该倡导自由追问的教学环境，同时培养学生的问题意识，进行启发式教学。在探究过程中，经常会出现实际的实验现象与预测的实验现象或理论知识并不相符的情况，这往往能激发学生很强烈的求知欲。随之学生会积极思考、不断提问，加以教师的引导，积极讨论，然后总结完整的知识体系。
5、这种教学环境才是主动式学习的开端，是培养创造性思维的前提。 例如:在进行Fe2+检验的教学时，我们通常采用的方法是：先取少量FeSO4溶液向其中加入少量KSCN溶液，观察无现象，再加入氯水，出现血红色。那么，教师引导学生先自己动手做实验，于是大部分的同学都能得到预想的现象，可是有几组同学的溶液并没有变红，这是为什么呢？ 教师就请这几组学生到前面给大家演示，再请其他学生观察问题在哪？大家很踊跃，有的说是：滴加顺序错了，有的说是：滴加的量不对。滴加顺序问题好解决，可滴加的量如何控制呢？ 于是做三个实验，一个是先取少量硫酸铁溶液向其中加入少量KSCN溶液，出现血红色。第二个是先取少量FeSO4溶液向
6、其中加入少量KSCN溶液，观察无现象，再加入氯水，出现血红色，继续滴加，红色褪去。第三个是取少量KSCN溶液，向其中加入过量的氯水，再加入少量的硫酸铁溶液，不显红色。让学生们总结是为什么？于是很容得出:氯气先氧化Fe3+后再氧化SCN-，在滴加的时候不能过量的结论。 2、引导学生主动参与实验设计，进行实验探究 我们所讨论的化学实验问题应有实际的探究价值。也就是一定要满足化学实验教学的主体-学生，发展探究能力、提高科学素养的需要。同时要给学生一个主动进行实验设计的机会，为了实现目标，通过对方法的选择和影响因素的对比，使学生在实验设计的过程中，体会化学实验方案的步骤，实现学生对于实验的药品、目的、
7、原理、方法、过程、意义、优缺点的全面理解。 例如，在学习铁与铁的化合物时，Fe2+盐溶液与强碱溶液反应实验中，先让学生写出硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：FeSO4+NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 而后学生通过观察实验现象兴奋起来，学生描述所观察到的实验现象是：装有NaOH溶液的试管中靠近滴管口有灰色沉淀生成，且沉淀很快变为灰绿色沉淀，最后变为红褐色沉淀。这与他们了解的实验现象有所不同，激发了学生的好奇心。通过讨论，学生的意见基本统一为：红褐色沉淀是Fe(OH)3，而且Fe2+转化为Fe(OH)3的过程中发生了氧化还原反应。这时引导学生阅读课本后在讲解相关知识。 有些学生则
8、提出疑问，课本上描述的实验现象与实际的演示实验不一致。此时教师则可以抓住这个机会启发学生，使他们明确灰色物质并不是纯净的氢氧化亚铁沉淀，而是氢氧化亚铁沉淀部分被氧化的混合物。 接着设疑：如何制备一定量的Fe(OH)2并保持一段时间呢？ 此时学生的积极性被彻底的调动出来，学生们大胆想象，踊跃发言，提出自己设想的方案：用新制的FeSO4溶液；用煮沸并冷却后的蒸馏水配置的Na0H溶液；用长滴管吸取Na0H溶液插入FeSO4溶液液面下，再挤出Na0H溶液；在反应液面上滴加植物油或苯进行液封等等方法。 最后由教师展示一套优秀的探究实验方案，要求利用右图和Na0H溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2
9、。并指出两个试管中分别放什么试剂，原理是什么，好处在哪？ 学生的讨论相当热烈，虽然讨论占用了一定时间，但学生的求知欲非常高涨，猜想和假设往往是意想不到的，而且在最后的总结归纳时，从他们的眼神中可以看出来注意力是非常的集中，达到了教学设计的初衷。 二、实验教学内容的改进 化学实验具有生动功能，可以激发学生学习化学的兴趣。但是过分强调化学教材中的记忆和规律，会使化学实验显得苍白没有吸引力。这就导致了学生对于化学实验的理解很空洞、抽象，并且在化学学习中则会越来越枯燥。所以，化学实验作为化学教材内容的重要组成部分，作为联系学生的生活实际和社会实际的重要工具，它的效力不容忽视。教师应让学生感到化学就在自
10、己的身边，化学是有趣的，化学是有用的，是我们天天离不开的。在充满兴趣和求知欲的前提下，使学生理解化学知识，了解所学知识的用途及其应用。因此，通过改进化学实验的内容使学生理解并解决日常生活中经常遇到的问题，对于拓展化学学习的功能，提高学生的能力和素养，具有十分重要的意义。 1、选取生活常见化学物质作为实验药品，选取生活常见的化学现象作为实验内容，进行启蒙，激发兴趣，让学生在课内外都保持自发的实验态度和精神 选取生活中随处可见的物品作为实验药品，则可以大大降低化学在学生心中的难度和神秘感。门槛降低后，对于调动学生学习、思考的积极性具有很大帮助，同时还可以激发他们对实验的兴趣，跻身于探究的美妙中。
11、例如，“灼烧白砂糖和面粉”、“蔗糖溶液配制”、“酒精的溶解”、“蛋壳与食醋反应的测试”、“食用油和洗洁精在水中的情况”、“用碘酒检验马铃薯、芋头、面包等食物中淀粉的实验”、“炖鱼为什么用料酒和食醋”、“向鸡蛋清的水溶液中加入食盐颗粒”、“铁钉锈蚀实验”、“吸入与呼出气体的比较”、“纯碱、白醋、食盐水、肥皂水、蔗糖水的酸碱性测试”等。通过这些实验，学生了解到化学与生活是息息相关的，生活中的很多化学现象都可以作为化学实验的内容，对化学就不再陌生了，化学药品也就不再是独立于生活世界的神秘物质了。 2、展现探究实验设计思想，要培养学生知识迁移的能力和创造力 在化学新课程理念中，让学生发现问题、提出问题
12、往往比解决问题更重要。提出问题是培养科学探究能力的重要环节。鼓励学生大胆设想，积极参与到实验设计中来，在构思实验设计思想和目的的过程中，培养学生分析问题和解决问题的能力。 例如：在学习了金属钠的性质之前演示：将光亮的金属铁片插入CuSO4溶液中，让学生观察分析现象，写出方程式。再让学生猜想钠与硫酸铜溶液反应的现象和反应方程式。 有相当一部分学生写了:2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4 然后要求学生自己动手实验：将一小粒的钠放入盛有硫酸铜溶液的试管中并观察现象。 学生：钠在硫酸铜溶液表面融化为一个光亮的小球不停地四处游动，并有嘶嘶的响声，溶液颜色变浅，溶液中有蓝色沉淀产生。再根据实验现象启发
13、学生分析反应的实质，自然会得到如下的结论：钠先跟水反应：2Na+2H20=2Na0H+H2生成的OH-和溶液中的Cu2+结合生成Cu(OH)2沉淀:2OH-+Cu2+=Cu(OH)2最后，与学生共同分析开始部分同学错误猜想的原因。 有些同学的实验会有出乎意料的现象，有的说：溶液上部有“白烟”产生，有的说：溶液中有少量黑色固体出现。教师要加以引导、点拨，不要急于给出答案，抹煞学生的创造力，教师在进行实验教学时，要抓住这些机会，对学生进行启发式教学，引发学生进行讨论，再得出正确结论，培养学生知识迁移的能力、分析解决问题的能力。 3、由已知方法推未知方法，加深知识的深度，优化实验设计，着力探究性教学
14、 在实验教学中，有的实验或操作采用不同的方法去做，让学生通过思考优缺点，反而能更快更深地掌握正确的方法。例如：做银镜反应实验，学生采用常规的操作，但用了不洁净试管、氨水过量、乙醛过量、水浴时振荡试管等不正确的操作方法实验就会失败根据。根据结果对比，让学生更好地掌握实验的要领。 在实验教学中，知识与技能的迁移并不是机械地将已知知识和经验的照搬，而是在面临新的问题情境时，学生能积极主动地学习，由已知推未知，勇于探究，强化学生的思维品质。为了发挥实验的效果和探究教学功能，教师要精心创设问题情境，有意识地引导学生从多个角度进行思考，能迅速找出新旧知识之间的共同要素，并评价试验方案。 例如：在进行浓硫酸
15、的教学时，实验室提供若干常见试剂，提问：由铜来制取硫酸铜，方法是什么，哪种方法最好，为什么？ 学生们非常踊跃，激烈讨论，答案众多。有的：铜和浓硫酸在加热的情况下制得。有的：铜在空气中灼烧后，将产物溶于稀硫酸。有的：铜、稀硫酸、过氧化氢溶液三者混合反应等等。对学生的各种提议，老师给予肯定，并按各种提议进行实验演示，让学生主动评价比较得到最佳方案，并启发学生如何将方案优化。接着，教师又可以提问：预想让铜溶于稀硫酸，可向其中加入什么固体？通过对上述问题的探究，极大地提高了学生的学习兴趣，增强了学习效果，培养了学生的探究思维能力。 在新课程理念下，培养学生的科学素养，活跃学生思维，挖掘学生潜能，已经将
16、过去的学生由被动、机械的操作转变为主动、探究的实验形式。采用探究式实验教学方式，能促进学生自主地观察实验现象，从中发现问题并设计实验方案来解决评价它，调动他们用学过的知识来解决问题、发现新规律，很多时候学生表现出来的能力，往往超出了教师的预想，使学生真正成为了实验教学的主体，使化学实验的启发性、探索性和趣味性真正的体现出来。因此，在实验教学中，学生的验证性实验向探究性实验的转变，对培养学生的化学学习兴趣，提高学生动手动脑能力，增强学生的科学探究欲望，培养学生创新能力，提高学生的科学素养的需要，具有更重要的意义。 参考文献： 1人教社普通高中化学课程标准.2中华人民共和国教育部制订普通高中化学课程标准（实验）.北京：人民教育出版社，2003 3朱慕菊.走进新课程-与课程实施者对话.北京：北京师范大学出版社，2002.4郑长龙等.化学实验教学新视野.北京：高等教育出版社，2003.5毕华林.化学新课程理念与实施.济南：山东教育出版社，2004.专心-专注-专业