中学化学“探究性”实验初探

1、中学化学“探究性”实验初探摘要：探索性实验能提高实验的教学效果，积极引导学生进行积极思维。启发他们对现象和测定数据进行分析，经过抽象概括、总结和归纳，透过现象认识本质，以形成化学概念和掌握基础理论知识。“探索性”实验有利于激发学生学习化学的积极性和主动性；有利于学生掌握基本概念和基本理论；有利于培养学生的能力；有利于提高化学教学的质量。关键词：中学化学；探索实验化学是一门以实验为基础的科学。中学化学实验是学生有效地获得知识、技能和发展能力的重要手段。在中学化学实验中，将一些演示实验改为“探索性”实验；让学生在实验和观察的基础上，通过逻辑思维和科学抽象，概括和归纳出课本所得的结论，有利于调动学生

2、学习化学的积极性；有利增强学生的科学素养和创造力。一、运用“探索性”实验掌握“双基”化学概念和理论的形成和发展都建立在实验的基础上，实验的探索和发展促进了理论和概念的发展和完善。因此，在中学化学课本里有关化学概念和化学理论教学中的演示实验都可改为“探索性”实验。例如：在强电解质和弱电解质一节的教学中，具体做法是：第一，让学生观察相同体积、相同浓度的盐酸、氨水、醋酸、氢氧化钠、氯化钠五种水溶液的导电性和灯泡的明亮程度。第二，学生记录实验现象：都能导电；盐酸、氢氧化钠、氯化钠三种水溶液导电时灯泡明亮；醋酸、氨水水溶液导电时，灯泡较暗。第三，教师启发学生分析其原因，启发问题一：电解质溶液的导电能力强

3、弱与电解质溶液中的什么因素有关？引导学生分析出溶液的导电性强弱与单位体积溶液里能自由移动的离子数目有关？引导学生分析出溶液的导电性强弱与单位体积溶液里能自由移动的离子数目多少有关。二：应用电离理论和应用事实，分析五种溶液中离子浓度的多少及电离情况？学生在解决第一个问题后，对第二个问题的思维兴趣大增。引导学生写出五种物质的电离方程式，分析其电离情况，应用假设法。若五种物质在水溶液中完全电离，即电离方程式相同，电离出的离子浓度相同，导电能力也相同，这与事实不符。从而分析推理归纳出盐酸、氢氧化钠、食盐三种电解质的电离能力大于醋酸、氨水的电离能力。学生很自然地归纳出强电解质，弱电解质的概念，进而分析出

4、强电解质与弱电解质的区别。一堂课从学生观察实验现象到分析基本质原因，从提出问题开始到形成概念、解决问题为止。学生始终处于独立思考、积极求索的学习情景中，实验的成功：现象的分析和处理：结论的得出和问题的解决，使学生能初步尝到科学探索的乐趣。它把学生的直接兴趣与间接兴趣有机结合起来，这无疑会激发学生学习化学的积极性和主动性。在化学原理的教学中，将演示实验设计为探索性实验，有利于学生掌握化学理论并解决实际问题能力。如在化学平衡移动原理的教学中，教师让学生观察浓度、压强、温度对平衡移动影响的三个实验，记录现象。让学生通过实验现象判断平衡移动的方向。教师启发提问一：浓度、压强、温度的改变对正逆反应速度有

5、何影响？学生通过讨论总结出浓度、压强、温度的改变对正、逆反应速度影响关系。教师启发提问二：浓度、压强、温度的改变对体系中的浓度、压强、温度有何变化？学生分析增大某物质的浓度，平衡向减少该物质的方向移动。增大体系的压强，平衡不是向继续增大体系的压强方向移动，而是向减少体系压强的方向移动。升高温度，平衡不是向体系温度升高的方向移动，而是向体系温度下降（即吸热）的方向移动。通过教师启发，学生分析探索，从实验现象出发，总结出化学平衡移动原理。这种实验在前，化学概念及原理的形成在后，符合学生的认识规律：实验所产生的现象和提供的数据为学生形成理性认识打下了感情认识的基础；为学生透过宏观现象揭示事物本质运动

6、规律提供有利条件。也使学生认识到化学原理的形成不是凭空想象的，而是建立在化学实验的基础上，通过分析、推理、总结得到的。这使学生重视实验，增强对实验现象的探索研究，有利于学生创造力的培养。二、运用“探索性”实验掌握实验技能化学概念和化学原理的建立离不开化学实验，在实验设计、仪器选择和改进上同样离不开实验。在化学实验复习中，也可采用探索性实验。例如：在复习气体制备装置后，向学生展示烧杯，球形干燥管、单孔橡皮塞、导管、铁架台。教师提问：和上述仪器能否组装一套随时使反应发生，随时使反应停止的制CO2的装置。学生由于好奇性和求知欲的激发，兴趣大进，讨论激烈。教师启发提问一：CO2中可随时使反应进行和随时

7、使反应停止的常用装置是什么？学生马上会联想到启普发生器；教师启发问题二：上述仪器能否组装成原理与启普发生器相同的装置呢？学生从启普发生器的构造出发分析、探索。用什么装置代替启普发生器的容器呢？用什么装置来盛放大理石、盐酸呢？气体如何排出呢？当气体关闭后，液体与固体如何分开呢？带着这些问题思考组合：否定肯定。当他们组装出CO2的装置时，成功的喜悦使学生兴趣大增。教师继续启发，除上述仪器外，你还可设计出几种原理与启普发生器相同的装置？当学生思维的闸门被打开，有的学生马上提出用底部有小洞的试管代替球形干燥管；用U形干燥管代替烧杯与球形干燥管等一系列原理与启普发生器相同的装置。学生从中得到启示：在学习

8、中要解放思想、善于思考，利用已有知识仪器，进行知识迁移，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。三、“探索性”实验的优点在化学概念、化学原理、实验复习等教学中，应用探索性实验其主要优点是：(一)从提出问题开始到形成概念、原理，最终解决问题为止，学生始终处于独立思考、积极求索的学习情景之中，实验的成功，数据的分析和处理，问题的迷惘到解决，最终结论的得出，使他们能初步尝到科学探索的乐趣，有利于激发他们学习化学的兴趣。(二)这种实验教学的基本过程是符合学生的认识规律的实验所产生的现象提供的数据为学生形成理性认识打下了感情认识的基础。学生由表及里，从现象提示事物本质，以形成化学概念和掌握基础理论知识，

9、为学生透过宏观现象揭示微观粒子的运动规律提供有利条件。(三)能积极引导学生思维，使学生受到科学方法的系统训练，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。四、运用“探索性”实验应注要做好探索性实验，应注意以下几点要求：（一）设计实验。教师要在认真分析教材所提供的教学内容和实验教材的基础上，在不变动教材内容的前提下设计好探索性实验的内容和步骤，其一般步骤是：第一，教师在备课时，设计实验中有关启发性问题，创造学生积极思考的学习情景；第二，让学生通过实验和观察所收集的化学现象和化学事实或实验数据，做好实验的各项记录；第三，让学生对所收集到的现象和数据进行分析、研究和处理；第四，在教师的启发下，让学生在分

10、析、研究和处理材料、数据的基础上，经过抽象、概括、归纳得出结论，形成概念或认识规律。（二）掌握时间。课堂教学中，实验是基础，教学是关键。所以一定要掌握好实验设计所需要的时间，每次实验的时间不宜过长，较复杂的实验也不宜超过5分钟，教师在不失科学性的条件下，实验装置和实验步骤可进行必要的简化。如在做温度对化学平衡影响的实验，可将热水瓶带进教学，节约加热冷水所需时间。也可在一个烧杯中加固体氢氧化钠，在另一个烧杯中加固体硝酸铵，以达到节约时间的目的。（三）合理安排。中学化学中的验证性实验不能全部改为探索性实验，在教学上教师不能强求。教师只要有计划、有步骤地进行安排，结合教材特点和学生实际，循序渐进地进行，不可求之过急和要求过多。中学化学中的“探索