化学教学中如何开展探究性实验教学

陈　勇

1课前充分准备是引导学生主动探究的基础

课堂教学是教师和学生的双向互动、共同探索和解决问题的过程，因此整个探究实验过程的重要环节之一的课前准备也必须通过师生双方的共同努力来完成。首先，教师应给出课题让学生提前预习，使他们明确要探究的目标，对探究中所需知识有足够的了解。而教师则要精心备课，在引导探究过程中要创设有挑战性的问题情景，促使学生产生质疑、探索求解的创造性动机。如做氢气爆炸性实验时，备课时设计提问：为何面粉厂也要严禁烟火?面粉能燃烧、会爆炸吗?如何把面粉吹起来和空气混合呢?使学生有疑问并产生一种想试试的感觉，让学生理解除了可燃性气体外可燃性粉尘和空气混合点燃也可能发生爆炸，从而培养学生的安全意识。

2科学的方案设计是学生探索的指南

过难过易的问题都不会引起学生兴趣，只有那些适应学生现有发展水平和可能达到的发展水平的问题，才能使学生感兴趣，自主完成探究过程；学生在选择课题后，教师要给学生一定的时间和空间，创设一种有利于学生探究的途径，制订具有科学性、创造性、可行性、安全性的实验方案。例如《质量守恒定律》的教学时，根据需要让学生探究是否化学反应前后，各物质的质量总和始终守恒。可提供的实验仪器、药品有：托盘天平、锥形瓶、小气球、酒精灯、玻璃棒、烧杯、细砂、白磷、稀硫酸、砝码等，让学生四人一组分组讨论，自主设计方案和实验操作步骤，验证猜想或假设。学生设计了几种方案。有的用玻璃棒点燃白磷、有的用橡皮塞塞紧瓶口并把锥形瓶放在石棉网上加热引燃，再来比较实验前后各物质的质量是否守恒，实验后学生点评不同实验方案的优缺点，其中有2组同学设计了锌粒和稀硫酸反应的实验，而且他们相互配合自行设计了对比实验，一组瓶口开放，让氢气从瓶口逸出，天平确实不平衡，另一组用小气球紧套锥形瓶口，使产生的氢气收集在气球中，气球逐渐鼓起，原以为天平应该平衡，没想到天平仍偏向砝码一边。他们提出这个问题后，我就让其他组的同学一起来帮他们分析出现这种现象的原因，从方案的设计到操作的各个环节，结果同学们发现原来是氢气把气球鼓起后，气球的体积增大了，在空气中产生了浮力，所以天平不会平衡。通过实验、分析探究学生不仅学到了化学知识，也练习了物理知识在化学中的应用，更重要的是培养了学生的科学态度和科学方法以及分析问题和解决问题的能力。通过宏观的实验操作、讨论，再辅以计算机动画演示水电解的微观过程，学生从宏观和微观两个角度认识了质量守恒定律的内在实质。

3及时的指导点拨是学生实施探究方案的保证

向学生开放实验室，为学生完成自己设计的实验方案创设物质条件，在实验室中，学生怀着极大的兴趣，进行药品、仪器的准备、选择、制作、安装和调试，对产生的实验现象进行记录，充分调动了他们的积极性：但化学实验的现象影响因素往往比较复杂，因此会出现异常现象甚至实验失败的情况。教师及时的引导，使学生针对问题，寻找原因，帮助学生克服困难，使学生既体验到科研过程的艰辛，又享受到实验成功的喜悦。如在木炭还原氧化铜的实验中，许多学生实验做不成功或者现象不明显，于是我就及时指导，提醒他们应考虑木炭和氧化铜的配比；空气成分的测定中，有些组的数据偏差较大，我就和他们一起讨论影响测定结果的可能原因，指出他们操作中存在的问题，例如：有的组红磷放得太少，燃烧时没有将氧气全部消耗掉，有的组没等钟罩冷却就开始观察记录，有的组燃烧匙插得太下，水面上升后把火焰熄灭了，有的瓶塞不密封。有的钟罩底和玻璃水槽底太密封，水无法进人钟罩。通过及时指导、共同分析使更多的同学获得了成功的体验。

4精心策划课后练习是学生探究活动的延续

探究性实验学习耗时多，出现的问题也多，有些实验的现象和理论推测并非一致，并不是所有的学生都能获得成功体验，因此课后布置一些必要的实验习题。对学生掌握相关知识，分析实验失败的原因是至关重要的。例如，在对燃烧的条件进行研究后，设计习题：为什么点燃火柴时，火柴头竖直向上，火柴梗不易燃着，而火柴头向下容易燃着?通过补充课后习题使学生既对所做实验有了全面的知识了解，又加深了对所学知识的理解，真正使探究实验发挥其应有的作用。

5家庭实验是探究实验的补充

家庭小实验给学生提供了一个更广阔的空间，学生有充裕的时间自主式进行探究实验，从问题提出、方案设计、资料查阅、替代药品和仪器收集、现象观察与记录，结论与分析等全过程都是学生个人行为，完全摆脱课堂教学的约束。例如：实验室制二氧化碳后，要求学生回到家后自制一瓶二氧化碳气体，学生通过查资料在家长的帮助下选择了大理石的碎粒、鸡蛋壳、水垢、贝壳、小苏打等作为药品，到店里买来醋精，用食品袋中的干燥剂配制成石灰水，反应容器选择了饮料瓶、矿泉水瓶、注射器等。家庭合作气氛浓，既拉近家庭成员的关系又使学生学到了书本上没有的知识。家庭小实验的选择上要注意安全、简单，尽可能与生活相贴近、学生易操作、感兴趣的小实验，既培养了学生的学习兴趣又让学生的动手能力得到了提高。

探究性实验教学，对于激发学生的学习积极性和全面提高学生的综合素质非常有好处，但在实践中。还存在着一些问题。如化学实验有一定的危险性和不可预料性。有的实验还不能完全放手让学生自由探究，需教师在旁不断指点。另外学生能力差异较大，对药品使用、操作技能等方面的知识掌握参差不齐，也有的学生怕麻烦，实验课上有时会出现部分同学操作，少数同学旁观的局面，如果教师不发现或发现后不重视，一部分同学的操作技能就得不到培养，教师一定要及时检查和督促，保证每个学生都有动手的机会，让探究性实验教学真正发挥其应有的作用。