如何培养高中生的实验探究能力

孙克鸽 史晓伟 杨冬梅

摘要：化学是一门以实验为基础的学科，在课堂教学中，教师应充分利用化学实验来调动学生学习的积极性，激发学生学习的兴趣，重点提高学生的实验探究能力，从而培养学生化学学科的核心素养。本文以“蔗糖与浓硫酸的反应”为例，研究如何培养高中生的实验探究能力。

关键词：化学实验；启发探究；创设情境；教学策略

中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2019）10-0186-01

1.问题的提出

化学知识的获取基于实验，实验可以提供对化学学习的必要保障，帮助学生理解基本概念和化学原理，帮助学生培养他们的观察能力和思维能力，激发学生学习化学的兴趣和学习的积极性。总之，实验在化学教学中的地位和作用是不可替代的。

化学实验和理论是紧密相连的，让学生掌握基本原理和操作是高中化学实验教学的目标，更要培养学生具有分析问题、解决问题的逻辑思维能力。而目前实验教学的模式，主要存在以下三个方面的问题：

1.1 过分依赖课本实验描述，把实验重现当作课堂教学的基本内容。忽略实验现象产生的条件讨论、探究，达不到真正的实验服务于教学、辅助教学的目的。

1.2 过分强调实验的结论而不重视过程，通过直接告知实验结论或观看实验视频，学生的好奇心、求知欲受到了很大程度地抑制，偏离实验教学目标，达不到启发学生的目的，创新精神无法培养，更不用提如何让学生自主探究实验了。

1.3 过分重视实验的“经典性”，缺乏与现实生活相关的实验环境，不利于学生对周围环境的挖掘与探索，使化学实验不能更好的服务教学，服务生活。

为改进和提高实验教学效果，实验教学应创设实验情境、启发探讨，培养学生的实验探究能力。

2.创设实验情境，开展启发探讨，规范实验教学中的一般程序

蔗糖和浓硫酸脱水反应的示范实验（人民教育版高中化学必修1第4章第3节），仪器简单，现象明显，容易成功，但实验过程中产生大量有毒气体二氧化硫，如果直接排放到空气中，则对师生的健康非常不利，也不符合环保要求。为了消除实验过程中产生的二氧化硫污染，它符合绿色化学理念，增加了实验的兴趣，调动了学生的探究欲望。实验改进如下，效果非常好。

实验步骤：

2.1 向具支试管中加入约2g蔗糖、少量水、3ml浓硫酸后，立刻用玻璃棒搅拌均匀，然后直接在玻璃棒上套入带单孔橡胶塞的干燥管，塞紧橡胶塞。可观察到黑色的炭沿玻璃棒迅速膨胀，有大量烟雾产生，气球变大。用注射器抽动气体，使气体在气球和注射器间来回运动，可看到鲜花慢慢褪色，试管的外壁变得很烫。

2.2 关闭止水夹，取下注射器，吸取少量氢氧化钠溶液。然后将注射器连接到乳胶管，打开止水夹，抽出气体。再次关闭止水夹，并将注射器取下，振荡注射器，使氢氧化钠溶液充分吸收二氧化硫气体。实验完成后，将玻璃棒从具支试管中取出，可看到玻璃棒上连带有大部分多孔状黑色的炭。

浓硫酸使蔗糖脱水的实验容易激发学生的兴趣和探究欲望，采用本装置进行实验，现象直观明显，重现率高。可以清楚地观察到，蔗糖逐渐从白色到棕色，然后变成黑色，且体积急剧膨胀。黑炭沿着玻璃棒快速膨胀时，產生大量的烟，气球变大，鲜花颜色逐渐褪去。实验完成后，将玻璃棒从具支试管中取出时，可看到玻璃棒上连带有大部分多孔状黑色的炭。且烧杯壁很烫，说明反应放出了大量的热。

通过实验，学生们意识到浓硫酸有脱水性和强氧化性。在实验中，浓硫酸使蔗糖脱水生成单质碳，反映了浓硫酸的脱水性；炭和浓硫酸进一步反应生成的SO2气体能使鲜花褪色，体现了浓硫酸的强氧化性。

该实验现象直观明显，仪器组装简单，并且实验采用微型化学实验仪器，药品使用量少。实验在相对密闭的空间内进行，产生的SO2气体难逸出，实验完成后用注射器吸入氢氧化钠溶液将SO2吸收，大大减小对师生的身体健康危害，也减少了对大气的污染。

通过这个实验，学生的学习兴趣和探究欲望受到了激发，学生的观察、分析和创新能力得到了培养。通过实验方案的设计和设备的选择以及对有害气体的实验操作，绿色化学思想得以渗透，学生的环保意识得到增强。

3.深刻理解“启发探讨”含义，培养学生实验探究能力

3.1 注重教学目标。启发探讨的目的是引导学生主动学习，鼓励学生积极参与，并避免了传统课堂的“独角戏”和“一言堂”。

3.2 体现因学施教原则。学生是主体，教师是主导，先学后教，以学定教，学生的学习是一种自觉行为，教师只起引导作用，让学生通过积极的思索去探究知识，并用知识去解决所遇到的实际问题。

3.3 重视实验的实践性。专注于化学实验，透过实验启发学生的思维，培养学生的实验探究能力，并运用实验来解决一些理论问题。

3.4 培养学生的发展。赞可夫说：“教学的目的不仅是为了实现出色的学习成绩，还要解决发展的问题。”实验教学，作为化学教学的核心内容，不仅要着眼于提高学生的实验素养，更要成为提高学生整体素养的有效工具。

总之，化学实验是中学化学教学内容的高效方法，利用实验开展教学是化学教学的一个特点。化学实验中要体现“启发探讨”的教学思想，激发学生学习化学的兴趣，培养学生的实验探究能力，并为培养高中生化学学科的核心素养提供强有力的保障。

参考文献：

[1] 李素霞.新课程理念下高中化学实验教学的模式构建及其优化[D].西北民族大学，2011.

[2] 王美文.高中化学课程标准的活动与探究：上[M].