给化学实验注入探究，让课堂教学充满活力

广西容县高级中学 杨树文

  【摘 要】 化学是一门以实验为基础的学科，化学探究实验教学重在鼓励学生自拟实验方案、方法和步骤，并进行自主探究；在探究过程让学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。教师则进行引导和启发，培养学生的创造能力，使学生逐步成为真正独立的探究实验活动的主体。 
　　【关键词】 学生探究；教师引导；培养创造能力

　　化学探究实验教学不仅能为学生正确认识事物及其变化规律提供事实依据，而且能培养学生观察现象、发现问题、分析问题和解决问题的能力和方法，更能以其生动的魅力和丰富的内涵在培养学生创新精神和实践能力方面发挥其独特的功能和作用。实施教师引导、学生探究的探究实验教学，是化学课切实落实素质教育的最佳切入点。 在教学过程中注意启发学生独立思考，要求学生在力所能及的前提下自拟实验方案、方法和步骤，并进行自主探究，在探究过程中让他们发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。化学探究实验教学主张让学生通过自主地参与知识获得的过程，掌握科学研究所必须具备的科学方法，探究性地获得科学概念，并逐步形成探究能力和科学态度。 
　　一、主体探究，适当点拨 
　　中学化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。化学课程标准指出:“化学实验是进行科学探究的主要方式,它的功能是其他教学手段无法替代的。教师要注意改进传统的实验教学，精心设计各种探究性实验，促进学生主动地学习，逐步学会探究。” 
　　在探究实验教学中，由教师设计适当的教学情景，学生提出问题或猜想假设，并自已设计方案进行探究实验,分析现象，得出结论。在整个教学过程中，学生的思维被“激活”，而且有很大的发散空间，此时，学生能充分地发挥主体能动性。因此，学生是实验的设计者、操作者，而不再是旁观者。例如在二氧化硫的漂白性实验的教学中,引导学生针对教材实验设计、效果及环境的影响进行分析评价，指出不足之处：第一、SO2是有毒气体，实验是在敞开的体系中进行的，逸出的SO2会污染空气；第二、该实验不能说明SO2的漂白原理。提出问题：如何改进实验使之既能证明SO2的漂白原理，又不污染空气呢？让学生利用课余时间搜集资料，整理资料，设计实验，并开放实验室，让学生根据自己设计的方案进行实验，验证假设，最后得出结论。在这一过程中，不仅学生的分析问题能力、表达能力，以及实验设计能力得到了锻炼提高，而且学生对知识也有深刻的理解，有了获取知识的渴望，学会了怎样通过实验来获取知识。此时，知识不再是单调、枯燥、抽象的文字，而是形象、生动、具体的应用。这样做，有利于充分发挥学生的主体参与意识，可以充分调动学生学习化学的积极性，而教师则真正成了学生探究的引导者、服务者。这样的教学内容处理，才能让主导与主体有机地统一于探究教学的过程。
　　二、变验证性实验为探究性实验 
　　挖掘教材中的验证性实验，探求其中可转化为应用探究实验的教学方法来进行教学的实验内容，将其设计为探究性实验，激发学生的好奇心和求知欲，促使学生主动探究解决问题的正确途径，让学生成为新知识的探究者和发现者。如次氯酸化学性质的教学过程可设计为：
　　实验：向氯水中滴加几滴石蕊试液（先变红，但很快褪色）。问题：石蕊试液为何先变红后又褪色？ 
　　假设：是氯水中的氯气，还是氯气与水反应生成的次氯酸氧化石蕊使其褪色呢？ 验证：向两个盛有干燥氯气的集气瓶中分别放入干燥和湿润的蓝色石蕊试纸。结论：学生在实验验证的基础上得出结论。 
　　应用：向含有氢氧化钠的酚酞试液中逐滴滴加氯水（红色退去）。红色退去的原因是什么？怎样用实验去证明？ 
　　通过变验证性实验为探究性实验，不仅让学生深刻理解所学知识，而且让学生感受到知识产生和发展的过程，激发学生探究的兴趣。 
　　三、鼓励、指导学生设计探究性实验 
　　教师可以适时鼓励、指导设计探究性实验。如高一化学新课教学开课前，可设计很多探究实验题，鼓励、指导学生设计探究性实验，使学生学会探究，培养探究能力，更好地为日后教学奠定基础。如实验室制氢气能不能用浓盐酸？实验室用浓盐酸和锌粒反应制取的氢气纯不纯？如何净化氢气？金属活动性顺序中氢前面金属很多，为什么实验室常用锌粒与稀硫酸反应制氢气呢？实验室用稀盐酸和大理石反应制取的二氧化碳气体如何净化？如何检验氯离子和硫酸根离子？如何用实验验证复分解反应发生的条件？等等。放开手，开放化学实验室让学生自主探究实验，鼓励学生从化学与生活、环保、健康、生产实际中寻找实验代用品，开展课外小实验。尤其利用活动课，指导学生设计一些探究性实验，为学生探究和创新提供更广阔的活动空间，让学生在探究过程中不断地发现问题，重新提出假说，调整或重新设计实验方案，使自已的探究过程不断趋向合理，从而使学生充分体验探究性实验的魅力。例如复习卤素性质时，利用活动课，我设计了镁粉与溴水反应机理的探究课题。探究过程如下： 
　　1.提出假说 
　　学生明确要探究的课题后，经过激烈地讨论形成两种假说：第一种是镁粉直接与溴气反应，因溴气的非金属性较强。第二种是镁粉与溴水中的酸反应，因溴水中存在溴气与水反应生成氢溴酸和次氢溴酸。 
　　2.设计方案 
　　针对提出的研究方法，学生设计了如下方案：将镁粉放入溴水中，观察溴水是否褪色，若无气泡产生，证明反应过程为第一种；若溴水褪色且有气泡产生，证明反应过程为第二种。 
　　3.探究验证 
　　学生按拟定的方案进行实验。将镁粉放入溴水中，结果发现镁粉能使溴水褪色，但只是开始产生少量的气泡。实验结果与学生的两种假说相冲突。 
　　4、修改假说和方案
　　针对上述现象，有的小组认为反应过程为两种情况并存。有的小组认为反应过程为第一种，理由是：若反应过程为第二种，气泡将持续产生，直至溴水褪色。为证明反应过程为第一种，学生将镁粉放入液溴中，结果无明显现象，学生感到很茫然。经过及时诱导，学生很快想到向含有镁粉的液溴中滴加几滴水，结果发现溴的红棕色很快退去。 
　　5.得出结论
　　学生根据实验结果，对照假说，分析归纳得出结论。镁粉与溴水的反应过程为：镁与溴气反应生成溴化镁，水在反应中起催化作用。 
　　通过上述过程，充分体现了学生的主体地位，使学生亲身体验到类似于科学家发明、发现的过程；学生在亲自做实验中开阔视野，体验学习的快乐，在快乐学习中探究知识和学习创新。 
　　四、运用化学探究实验，培养学生创造能力 
　　1.实施化学探究实验，培养创新思维 
　　探究实验教学中学生科学思维的创造性，主要表现在学生对实验中思维方法有清晰敏锐的感知，深刻的体会和理解，以及在日常生活运用中的创新。如何促进学生思维方法的形成，获得终身受益的知识，完善学生自主探究能力和思维的创造性，乃是我们教师应当急切探讨和努力实践的任务。 
　　每个化学实验中都蕴含着实验思维方法的运用、创新和深化。教师应善于捕捉那些有益于学生创造性思维发挥的情境进行挖掘，激发学生灵感的火花。例如，探究“实验室制取二氧化碳原料”的一次教学中，学生通过对比发现碳酸钙颗粒与稀盐酸反应时能顺利地进行，而与稀硫酸反应时却很快停止。许多学生猜想可能是稀硫酸不足，但继续加入稀硫酸仍无气泡；有些学生提出可能是碳酸钙颗粒表面出现了问题，于是，学生纷纷议论：有说用砂纸打磨颗粒表面；有说用刀片刮，但总感觉到效果不是很好，学生陷入思索之中。突然一个学生说“用铁锤把它敲碎”，大家一致赞同，学生继续做实验，接着，学生惊呼道：“又有气泡了，产生了！”此时，本人引导学生在成功的喜悦中挖掘出问题的答案。随着时代的发展，社会越来越需要有想象力、创造力的人才。在实验探究教学中，学生能“随心所欲”，大胆尝试，不但培养了学生独立思考的能力，而且学生的创新思维能力得到了充分地发挥。  
　　2.实施化学探究实验教学,培养学生创造性个性品质 
　　心理学认为：只有个性和谐发展，才能造成人的聪明才智的最佳发展。即只有个性获得生理的、心理的、社会的诸方面的和谐发展，才有可能最完善地发展个人的才能。没有个性，就没有创造，也就没有特色。探究实验教学为学生创设了施展个性的极好机会，也充分展示了化学教育的生机和活力。它有利于学生勇敢、有恒心、有独立性、有挑战性及一丝不苟等创造的个性品质的培养。探究实验教学中通过引导学生对实验进行改进可以使学生克服自卑感，敢于不唯书、不唯师，敢于大胆设想探究，是培养学生创造个性的重要途径。在教学中运用缺点列举法、特性列举法等创造性技法对教材中的一些实验装置进行设计和改进。例如，在探究实验浓硝酸的强氧化性时，若按教材上介绍的用试管作反应容器，存在两个缺点：第一，反应的进程不能控制，造成药品浪费。第二，由于剩余反应物的继续反应，产生过量的二氧化氮会造成环境污染。当学生在实验中发现上述问题后，引导学生分析，他们提出了两种实验的改进方法：（1）及时停止反应（即开即用）；（2）尾气处理（设计尾气处理装置）。学生根据改进的方法设计的组合方案多种多样。这种对实验的改进过程，既是学生学习创造技法的过程，也是培养学生敢于批判、敢于挑战、敢于探究的过程。 
　　总之，化学实验教学，重在探究，贵在引导。学生是探究的主体，要让学生积极投入到探究活动中去，为学生创造成一个动手动脑、探究的平台，给学生展示自我的机会，在探究过程中认识自我，发展自我。只有这样，才能让学生真正成为学习的主人从而使化学教学充满活力。 
　　参考文献：
　　[1]葛献峰.化学探索性实验教学的实践[G].中学化学教学参考，2001.12
　　[2]雷茂山、韩琪.浅谈“实验探究”的教学价值.中学化学,2004.1 
　　[3]何国强、叶美娥.实施探究实验  培养创新思维.中学化学，2014.3