高中化学探究性实验教学研究

孟茂梅

化学是一门以实验为基础的学科.在高中化学教学中实施探究性实验教学，学生不仅能够收获化学知识，而且能够掌握学习方法.在探究性化学实验过程中，学生发现问题、提出猜想、探究验证，进行反思与评价，实现了完整的化学知识学习过程.

一、营造探究性实验氛围

在传统的高中化学实验教学中，无论是演示实验，还是学生实验，学生都是按照教师制定好的思路观察实验和操作实验，难以对实验的目的、原理及步骤进行探究实践.对此，教师必须改进实验教学情境，激发学生的问题意识和探究意识，营造探究性实验氛围，激发学生的求知欲.例如，在“验证亚铁离子”实验中，高中化学教材中采用的是先检验、再氧化、再检验的模式.首先向含有亚铁离子的溶液中加入少量KSCN溶液，发现溶液未变色，则说明不含有Fe3+离子.然后向其中加入氯水，待反应一段时间后，再次加入KSCN溶液.溶液变成血红色，则可以验证原溶液中含有Fe2+离子.在该验证性实验过程中，并不是每个学生都得到了预期的实验现象.教师不妨利用此情境，营造探究性实验氛围.教师可以要求学生进行探究性实验研究，尝试寻找溶液不显血红色的原因.在教师的引导下，学生设计如下探究性实验.实验1：向硫酸铁溶液中加入KSCN溶液，发现溶液立即转变成血红色.实验2：向少量FeSO4溶液中加入KSCN溶液，发现溶液不变色.于是，加入氯水，溶液变成血红色.此时，继续向其中加入氯水，发现血红色又逐渐退去.实验3：向少量KSCN溶液中加入过量的氯水，再加入一定量的硫酸铁溶液，发现溶液未变成红色.通过上述三个实验的对比和分析，学生不难从中得到氯水在该反应中的氧化顺序.它首先氧化Fe3+离子，再氧化SCN-离子.因此，在检验亚铁离子的存在时，切忌加入过量的氯水.在此探究性氛围下，学生不仅掌握了亚铁离子的驗证性操作，而且深入认识了Fe2+、KSCN、Fe3+的化学性质.

二、联系生活实际，设计探究性实验

实施探究性化学实验，有利于激发学生的学习兴趣.从目前高中化学探究性实验教学来看，探究性实验的设计脱离学生的实际.对此，教师要引导学生选取生活中常见的物品和现象进行实验设计.例如，在讲“基本营养物质”时，为了验证蔗糖水解的产物是葡萄糖，教师可以引导学生设计一个能够说明反应条件的探究性实验.已知，蔗糖水解需要在加热的条件下才能实现，而利用氢氧化铜悬浊液验证葡萄糖的存在还必须在碱性条件下.教师向盛有1mL蔗糖溶液的试管中加入3～5滴稀硫酸，水浴加热5分钟，并提出问题：如何证明蔗糖水解中的产物有葡糖糖？学生提出以下方法：首先取半份原溶液加入Cu（OH）2悬浊液中，然后进行加热.教师按照学生提出的方法进行演示实验，结果没有发现砖红色沉淀.要求学生查阅课本，寻找上述反应的缺陷.不难发现，在加入稀硫酸后，没有进行碱化，导致预期的实验现象难以呈现.于是，另取一份水浴后的蔗糖溶液，并加入过量的NaOH溶液，然后进行Cu（OH）2悬浊液的水浴加热实验.此时，有砖红色沉淀产生，即验证了葡萄糖的存在.

三、布置探究性实验训练

化学训练是化学教学的重要基础.布置化学探究性实验练习，能够帮助学生实现对知识的应用和实践.在新课改背景下，探究性实验考查逐渐成为高考的热门考点，对学生的化学思维、探究能力和创新能力都提出较高要求.在探究性实验教学后，教师要布置适量的训练题，实现探究性实验的延伸应用.例如，在“弱电解质电解平衡”的演示实验结束后，为了明确外界条件与平衡移动的影响，教师可以布置如下探究性实验训练.已知，稀氨水在一定温度下实现了电离平衡.此时，如果加热稀氨水，其中氢氧根的浓度是怎样变化的？学生的答案主要分为两类.一类学生认为，溶液中的c（OH-）呈增加趋势.溶液中电离平衡方程为NH3·H2ONH4++OH-.由于弱电解质电离过程吸热，则在加热条件下，平衡向右移动，故c（OH-）呈增加趋势.另一类学生认为，氨水具有其特殊性，在加热条件下，氨水中的氨会转化成气体而逸出，原来的弱电离平衡向反方向进行，导致c（OH-）呈减小趋势.此时，教师拓宽探究性实验训练范畴，要求学生设计实验验证两类猜想的正确性.首先，学生容易想到，c（OH-）即是溶液的pH，可以采用pH测量的方法，验证原可逆反应的平衡移动.学生采用酚酞溶液进行探究性实验，在试管中注入酚酞溶液，再利用气球套紧试管口（防治氨气的污染），然后进行加热氨水实验.若溶液颜色变深，说明氢氧根的浓度增大，反之，说明其浓度减小.

总之，高中化学探究性实验教学是符合新课改要求、符合素质教育理念的教学方式.在高中化学教学中，教师必须意识到学生的主体作用，围绕学生的需求设计探究性实验，优化探究性实验教学.