创设问题情境,优化化学实验教学

黄增鼎

随着素质教育的不断深入，对实验教学的要求也越来越高，但是，在如今的实验教学中，仍存在着一些明显的不足，使实验教学功能得不到充分发挥，主要表现有：只注重实验的数量，不注重实验过程的质量；只重视获得实验结论，不重视展示实验过程；只重视实验的操作或演示，忽视实验过程的问题设置；学生实验只注意对学生动手能力的训练，不注意对学生实验习惯的训练；照方抓药的验证性实验多，探索、设计性实验少，不重视思维能力的培养，等等。

实验教学中由于存在上述问题，长此以往，操作机械、内容单调无新意，使多数学生感到“实验只是看看有味，做做有趣”，领悟不到实验教学对化学学习所起的特有功能，因此，化学实验教学应以实验为载体，以问题为线索，力求实验与思维有机结合，层层递进，使学生始终处于不断探索的情境之中，这样既优化了实验教学的过程，展现了化学自身的魅力，又符合素质教育对化学教学的要求。实践证明，重视问题情境的创设和思维动机的激发是优化实验教学的一条有效途径。

一、创设问题情境，展现实验的设计思想

对于课本上大量的演示实验和学生实验，我们不能采取简单的“拿来主义”，照方抓药，机械操作，而应该通过创设问题情境，如：“应该怎样设计?”“为什么要这样设计?”“换一种方法能不能做?”等等，有意识地营造一种探索的氛围，尽量展现实验的过程，使之成为师生共同参与的“亚研究”过程，以此来渗透化学思想，启迪学生用科学的研究方法对待化学实验。例如，气体的制备实验，在学完氧气和氢气的实验室制法之后，实验室制取二氧化碳气体的设计过程就可由学生自己来完成。我们可提出如下问题，引导学生思考。

问题1：要设计一个制备气体的实验，你要考虑哪些方面?

问题2：设计怎样的装置可使实验操作简便易行?

问题3：你能否设计一个随用随制的氣体发生装置?

这时学生可能会设计出各种各样的方案，然后教师引导学生进一步思考哪些方案是科学合理的?哪些是存在缺陷需要改进的?鼓励学生开动脑筋大胆设想，积极主动地参与实验设计过程，充分展示实验的设计思想。

二、创设问题情境，拓展实验内容

化学变化规律的表现形式是多层次、多侧面的，但教材为我们提供的实验方案却往往着眼于单层次、单侧面的实验内容，因而有着较大的局限性或单调性。为此，我们有必要对原有的实验内容进行适当拓展和补充，积极创设问题情境，尽量让学生能多层次、全方位地去认识化学原理。

问题1：二氧化碳是极易溶于水的气体吗?为什么也能做出喷泉?

问题2：形成喷泉的原理是什么?

教学实践证明，增加这个实验内容，能使学生对喷泉实验有一个全面而深刻的认识，不只是停留在表面现象上，不仅知其然，而且知其所以然，还能够培养学生分析问题和解决问题的能力。

三、创设问题情境，优化实验的演示过程

传统的演示实验教学只让学生看看表演，先是“教师做、学生看”，后是“教师讲、学生听”，而忽视了学生主体思维动机的激发，这样实验得出的结论教师认为是“显然”，可是对学生来说，有时候却是“茫然”。因此，有的演示实验之所以未能起到很好的作用，往往不是因为演示实验本身失败了，而是因为教师不能为演示过程创设良好的问题情境所致。如在讲氢氧化亚铁的制取时，一位教师在实验前事先作了结论性说明：“硫酸亚铁溶液中滴入氢氧化钠溶液将生成白色的氢氧化亚铁沉淀。”可是照此操作，实验结果几乎看不到白色沉淀，而是看到灰绿色沉淀，慢慢变成红褐色沉淀。这一现象与事先的说明不符，学生不以为然。若事先提出如下问题，有意识地引导学生从侧面思考，就会收到较好的教学效果。

问题1：实验室里是如何保存易被氧化药品的?

问题2：该实验过程中生成的氢氧化亚铁易被氧化，采取怎样的措施可避免其被氧化?

学生想到钠、钾、白磷等容易被氧化的药品的保存是用液封的原理，所以，可在盛硫酸亚铁溶液的试管中先加入与水不相溶的且比水轻的有机物，如苯、汽油等来隔绝空气，然后将滴管伸入液面以下滴加氢氧化钠溶液，这样得到的白色沉淀现象就十分明显了，既优化了演示实验过程，又强化了学生对易被氧化药品的保存意识。

四、创设问题情境，加大对实验的分析力度

化学实验的演示不但要演示操作、演示观察，更要对实验现象进行深入细致的分析。许多教师急于用实验现象、实验事实建立概念与归纳规律，而忽视了对实验现象的观察与结论的分析，没有充分拓展实验现象的本质属性和现象之间的因果关系，导致性质及规律的得出较为生硬，实验教学效果不理想。

问题1：湿润的有色布条退色，这一现象说明哪种物质起了关键作用?

问题2：氯气和水两者同时存在时可使有色布条退色，你能推断其可能的原因吗?由此问题情境，引导学生展开讨论、猜测，逐步分析得出二者反应的化学性质。

问题3：真正起漂白作用的是氯气？还是氯气和水反应后的生成物?层层深入，调动学生的思维，把学生由对现象的感性认识逐步引向对本质的理性认识。

五、创设问题情境，扩大实验成果

实验完成之后，不但要引导学生对实验进行分析、总结，而且要对实验进行适当延伸，通过创设问题情境来借题发挥，促进知识的迁移和运用，进一步完善认知结构。

例如，实验室制取氯气的实验完成后，除了要求学生掌握整套装置的安装顺序及注意事项之外，可再设计如下两个问题予以延伸。

问题1：这样制得的氯气纯净吗?

问题2：氯气能与水反应，能否用水来处理尾气?

学生观察完教师的演示之后，通过这两个问题，可再次激起学生思维的波澜，克服因满足于对实验现象的观察而表现出的涣散状态。

这些新的问题激发了学生的热情和思维，先让学生展开讨论，对问题进行分析，充分发表见解，之后再用实验来验证，结果让学生大吃一惊。

总之，不能认为有了实验就一定会使学生学得生动。积极创设问题情境，优化实验教学过程，充分唤起学生的思维，引导学生对实验进行分析，并发展实验的成果，才是提高实验教学质量的根本途径。