浅谈探究性实验教学设计

林洪昌

摘要：在如今的初中、高中化学教材中所涉及的实验绝大多数是属于验证性实验，本文就针对验证性实验的局限，充分阐述了探究性实验的教学价值和教学思路。结合实例研究了探究性实验教学的两类活动方式，并对实施结果给出了初步的评价，为化学教学中以实验为载体培养学生的创新能力提供了可行的方法和程序。

关键词：实验教学；探究性实验；教学设计；创新

化学是以实验为基础的科学。新的《普通高中化学课程标准》指出：“以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观。”由此我们可以说实验教学是化学教育的一种最有效的教学方法之一。近年来我以实验为突破口。尝试了开放性的探究教学模式，取得了较为明显的效果。

1探究性实验教学的基本思路

探索性实验教学是在教师引导下。学生以新知识的探索者和发现者的身份，运用已学过的知识和技能，通过实验获取新知识的一种教学模式。

强调教学的探究性是针对传统的注入式教学而言的。以下我从多方面对传统的验证性实验与探究性实验的差异进行比较(见表1)。

说明：概念泛指实验结论，数据泛指实验获取的各种信息。由上表可知。探究性实验在极大程度上调动了学生的主体参与，这改变了我们往常的以教师演示、教师讲解、学生验证为主的实验教学模式。

2探究性实验教学的活动方式

探究性实验教学按其适用的场合和活动方式可分为两类：一是以师生协同、边讲边实验为主：二是以学生实践为主的综合性研究课题。下面对这两类实验教学的活动方式作具体的讨论。

2.1第一类探究性实验

第一类探究性实验可依据教学内容，对演示实验进行整合或更新，其基本结构为：

引发问题一提出假说一实验探究一总结规律一迁移创新

2.1.1引出问题，明确目标。教师根据教学内容和教学目标、要求，从教材或生产生活实践中提出一些富有启发性的问题，设计一些富有探索性的实验。使学生明确学习目标。

2.1.2提出假设，合理推测。提出问题后。引起学生的好奇、怀疑、困惑和矛盾，促使学生积极思考、查阅资料、构思实验，提出某种假设，作出操作上、现象上、结论上的某些预测。

2.1.3设计实验，观察现象。在教师的指导下，学生设计可能的实验方案，组合实验仪器，边操作边记录现象和数据。直接掌握感性材料。

2.1.4探讨规律，作出结论。学生根据实验事实进行讨论、争辩、揭示产生现象的原因。教师的适时点拨把探究目标引向深入。学生通过一系列的思维活动，概括得出适当的结论。

2.1.5巩固开拓，迁移发展。面对新的问题。学生能准确运用刚学到的知识解决实际问题，教师及时给予指导和评价，使用学的新知识得以巩固提高，迁移发展。

这类探究性实验教学的基本要求是：以问题为基础，依循“问题一假设一实验一观察一分析、综合一结论”的思路贯串始终。教师要根据教学重点设计实验，提出富有启发性的问题，引导学生积极思维(如示例1)。

探究性实验教学片断示例I：Cl₂与H₂O的反应

问题：Cl₂溶于水形成氯水，氯水的主要成分是什么?

学生探究过程：请同学们研究氯水的性质，推测可能的化学反应和存在微粒。

(1)观察氯水的颜色。

推测l：氯水中含有Cl₂分子。

实验：将氯水滴入淀粉KI溶液中，出现特殊的蓝色。(教师提示：有12析出)

(2)用pH试纸或蓝色石蕊试纸测氯水的酸碱性。

推测2：氯水呈酸性，可能有盐酸生成。

实验：在氯水中滴加AgNO₃溶液，析出白色沉淀。再滴人数滴稀HNO₃。白色沉淀不溶解。

(3)发现蓝色石蕊试纸在氯水中先变红后变白。

推测3：氯水可能有漂白作用。

实验：a将红色布条投入干燥的Cl₂中，无明显变化：氯水滴在红色布条上，布条褪色；

b将氯水慢慢滴人少量含酚酞的NaOH溶液中至pH≤7。溶液褪色；上述溶液中返滴NaOH至过量，溶液不变红。

(4)日光照射盛满氯水的倒置的圆底烧瓶，有气体生成。

推测4：HCIO在光照条件下分解，放出难溶于水的O₂。

实验：取漂白粉[ca(CLO)₂]或其它次氯酸盐适量，加稀盐酸，生成HCIO溶液。继而做光照实验，与氯水比较。氯水加入NaOH溶液，做漂白性试验。

结论：氯水中含Cl₂分子，具有氧化性；Cl₂溶于水发生化学反应：O₂+H₂＝＝HCI+HCIO，干燥的Cl₂没有漂白性。氯水中存在着强氧化性的HCIO分子，使之表现出不可逆的漂白作用。

总之。上述表征的教学过程。是学生围绕“氯水的组成及性质”这个主题设计并实施的一种方案。学生结合实验对各种推测作进一步的探索，最终获得有关Cl₂与H₂O反应的化学知识和探索知识过程的方法训练。

2.2第二类探究性实验

第二类探究性实验融合化学知识、技能和方法，表现出一定的新颖性、综合性和开放性，可作为优等生课外活动的素材。

第二类实验的一般结构是：明确探究课题——查阅文献资料——设计实验方案——观察实验现象——提出假设或推测——总结实验成果——提炼方法规律，在教学中选择一些有研究价值的专题设置成实验情境。学生通过设计实验方案，探索解决问题的途径，分步实验、局部推测，最终获得比较准确的结论。在实验探究过程中，学生面临矛盾和困惑，要求他们去收集有关的信息，创造性地加工信息，分析矛盾，解决矛盾。这是对学生智力因素和非智力因素的双重考验。

探究性实验教学片断示例Ⅱ：浓硫酸和稀硫酸的鉴别

问题：请用几种(要求不少于10种)不同的方法，一次鉴别浓硫酸和稀硫酸。

结论：以两者的物理性质和化学性质为基点求异探索，可设计出多种简洁明晰、易于操作的鉴别浓硫酸和稀硫酸的实验方案。

探究性实验是学生走出书本和狭隘课堂的一条极好的途径。传统的教学模式：教师讲，学生记，大量的化学习题依赖于知识的演绎，很大程度上忽视了化学现象的复杂性。结论偏离实际。3结语

探究性实验不仅是实验操作方式上的改变，更重要的是从鼓励参与、强调过程、突出开放的教学情境中，促使学生积极融入。主动探究，联系实际解决问题，帮助学生走出封闭的教室。在实践中形成科学的世界观和人生观。这是化学教学中实施素质教育和培养学生可持续性学习能力的一项有益的尝试，也是当前提倡的学科教学中实施创新教育的一种可行的途径，值得重视。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部制订，普通高中化学课程标准(实验)[s]，北京：人民教育出版社，33

[2]王铭缳，化学实验教学如何培养学生的创造能力[J]，中学化学教学参考，2003，(12)：23—24

[3]戴琪，开展探究式教学课倒分析[J]学化学教与学，2004,(2)：28—30

[4]

田长明，化学探究性教学的基本类型及其教学实践[J]，中学化学教与学，2004,(3)：4—6

[5]

苗深花，闫立泽，探充性化学实验的设计[J]，中学化学教与学，2004,(4)：35—37

(责任编辑：陈婉玉)