运用探究性实验进行“引导-发现”教学的尝试

运用探究性实验进行“引导——发现”教学的尝试摘要：本文探讨了运用探究性实验进行"引导发现"教学的尝试。通过阐述探究性实验的特点和"引导发现"教学模式的内涵，结合具体的教学案例，分析了在化学教学中如何设计探究性实验，引导学生进行发现式学习，培养学生的科学探究能力和创新思维，同时对教学效果进行了反思与总结，以期为提高化学教学质量提供有益的参考。

一、引言

化学是一门以实验为基础的学科，实验教学在化学教学中占据着重要地位。传统的实验教学往往侧重于验证性实验，学生按照既定的步骤和方法进行实验，被动地观察现象、记录数据，缺乏主动思考和探索。而探究性实验强调学生的主体地位，让学生在实验过程中自主发现问题、提出假设、设计实验方案、进行实验操作、分析实验结果，从而培养学生的科学探究能力和创新思维。"引导发现"教学模式则是以教师的引导为桥梁，帮助学生通过自主探究发现知识，实现知识的内化和能力的提升。将探究性实验与"引导发现"教学模式相结合，能够有效地激发学生的学习兴趣，提高课堂教学的有效性。

二、探究性实验的特点

（一）自主性探究性实验强调学生的自主参与，学生可以根据自己的兴趣和已有知识，自主选择研究课题，自主设计实验方案，自主进行实验操作和数据分析，充分发挥学生的主观能动性。

（二）探究性学生在实验过程中不是简单地重复已有的实验，而是要面对未知的问题和现象，通过不断地探索、尝试，寻找解决问题的方法，从而培养学生的探究精神和科学思维。

（三）开放性探究性实验的课题和实验方案具有一定的开放性，学生可以从不同的角度、采用不同的方法进行研究，这有利于培养学生的创新思维和实践能力。

（四）合作性在探究性实验中，学生往往需要分组合作完成实验任务。通过小组合作，学生可以相互交流、相互启发，共同解决实验中遇到的问题，培养学生的团队合作精神和沟通能力。

三、"引导发现"教学模式的内涵

"引导发现"教学模式是指在教学过程中，教师根据教学目标和学生的认知水平，精心设计问题情境，引导学生通过自主探究、合作交流等方式发现问题、解决问题，从而获取知识、培养能力的一种教学模式。该模式强调教师的引导作用和学生的主体地位，注重培养学生的自主学习能力和创新思维。

在"引导发现"教学模式中，教师首先要创设问题情境，引发学生的认知冲突，激发学生的学习兴趣和探究欲望。然后，教师引导学生提出问题、作出假设，并帮助学生设计实验方案进行验证。在实验过程中，教师要适时地给予指导和帮助，引导学生观察实验现象、分析实验数据，得出结论。最后，教师组织学生进行交流讨论，对实验结果进行总结和反思，进一步深化学生对知识的理解和掌握。

四、运用探究性实验进行"引导发现"教学的案例分析

（一）案例背景在学习"金属的化学性质"这一课题时，学生已经对金属的一些物理性质有了一定的了解，但对于金属的化学性质还知之甚少。为了让学生深入理解金属的化学性质，培养学生的科学探究能力，笔者设计了运用探究性实验进行"引导发现"教学的案例。

（二）教学目标1.知识与技能目标了解金属与氧气、酸、盐溶液的反应。掌握金属活动性顺序及其应用。2.过程与方法目标通过探究性实验，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析归纳能力。体会"引导发现"教学模式，提高学生的自主学习能力和创新思维。3.情感态度与价值观目标培养学生严谨的科学态度和合作精神。激发学生学习化学的兴趣，体会化学与生活的密切联系。

（三）教学过程1.创设问题情境教师展示一些常见的金属制品，如铁钉、铜导线、铝锅等，提问学生："金属在日常生活中有着广泛的应用，你们知道金属有哪些化学性质吗？"引发学生的思考，激发学生的学习兴趣。2.提出问题引导学生根据生活经验和已有的知识，提出关于金属化学性质的问题。学生经过讨论后，提出了以下问题：金属能与氧气反应吗？金属能与酸反应吗？金属能与其他金属的化合物溶液反应吗？3.作出假设针对学生提出的问题，教师引导学生作出假设。例如，对于"金属能与氧气反应吗？"这一问题，学生作出的假设可能有：金属都能与氧气反应。有些金属能与氧气反应，有些金属不能与氧气反应。金属与氧气反应的难易程度不同。4.设计实验方案教师引导学生根据假设设计实验方案，验证假设。学生分组讨论后，设计了以下实验方案：实验一：探究金属与氧气的反应实验步骤：将镁条、铝片、铁片、铜片分别放在酒精灯火焰上加热，观察现象。实验记录：|金属|现象|||||镁条|剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体||铝片|表面变暗||铁片|表面变黑||铜片|表面变黑|实验结论：大多数金属能与氧气反应，但反应的难易程度不同。镁、铝比较活泼，在常温下就能与氧气反应；铁、铜在常温下几乎不与氧气反应，但在加热时能与氧气反应。实验二：探究金属与酸的反应实验步骤：分别取少量镁条、锌粒、铁片、铜片于四支试管中，向试管中加入等量的稀盐酸，观察现象。实验记录：|金属|现象|化学方程式||||||镁条|剧烈反应，产生大量气泡|Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑||锌粒|反应较剧烈，产生较多气泡|Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑||铁片|反应缓慢，有气泡产生|Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑||铜片|无明显现象|/|实验结论：镁、锌、铁能与稀盐酸反应，产生氢气，说明它们的活动性比氢强；铜不能与稀盐酸反应，说明铜的活动性比氢弱。实验三：探究金属与金属化合物溶液的反应实验步骤：将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察现象。将铜丝放入硝酸银溶液中，观察现象。将铝丝放入硫酸铜溶液中，观察现象。实验记录：|实验|现象|化学方程式||||||铁钉放入硫酸铜溶液中|铁钉表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色|Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu||铜丝放入硝酸银溶液中|铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色|Cu+2AgNO₃=Cu(NO₃)₂+2Ag||铝丝放入硫酸铜溶液中|铝丝表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为无色|2Al+3CuSO₄=Al₂(SO₄)₃+3Cu|实验结论：铁能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，说明铁的活动性比铜强；铜能将硝酸银溶液中的银置换出来，说明铜的活动性比银强；铝能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，说明铝的活动性比铜强。5.进行实验操作学生分组进行实验操作，按照设计的实验方案进行实验，观察实验现象，记录实验数据。教师在学生实验过程中巡回指导，及时发现问题并给予帮助。6.分析实验结果实验结束后，教师组织学生对实验结果进行分析讨论。学生根据实验现象和记录的数据，得出了以下结论：金属与氧气反应的难易程度与金属的活动性有关，活动性越强的金属越容易与氧气反应。金属与酸反应的剧烈程度与金属的活动性有关，活动性越强的金属与酸反应越剧烈。在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。7.总结归纳教师引导学生对实验结果进行总结归纳，得出金属活动性顺序：K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au。并强调金属活动性顺序的应用，如判断金属与酸、盐溶液能否发生反应等。8.拓展应用教师展示一些与金属活动性顺序相关的练习题，让学生进行练习，巩固所学知识。例如：判断下列反应能否发生，能发生的写出化学方程式。铝与稀硫酸铜与硝酸银溶液铁与氯化锌溶液有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y、Z的金属活动性顺序。

（四）教学效果通过本节课的教学，学生积极参与探究性实验，表现出了浓厚的学习兴趣。学生在实验过程中，学会了如何提出问题、作出假设、设计实验方案、进行实验操作、分析实验结果，培养了科学探究能力和创新思维。同时，学生通过实验探究，深入理解了金属的化学性质和金属活动性顺序，能够熟练运用金属活动性顺序解决实际问题，教学目标得到了较好的达成。

五、运用探究性实验进行"引导发现"教学的反思

（一）成功之处1.激发了学生的学习兴趣探究性实验的趣味性和开放性能够有效地激发学生的学习兴趣，让学生在实验过程中体验到成功的喜悦，从而提高学生学习化学的积极性和主动性。2.培养了学生的科学探究能力通过设计实验方案、进行实验操作、分析实验结果等环节，学生的观察能力、实验操作能力、分析归纳能力等得到了充分的锻炼，培养了学生的科学探究能力。3.体现了学生的主体地位在"引导发现"教学模式中，学生是学习的主体，教师只是起到引导作用。学生通过自主探究、合作交流，自主发现问题、解决问题，实现了知识的内化和能力的提升。

（二）不足之处1.时间把控不够精准在探究性实验过程中，由于学生的实验操作能力和思考速度不同，导致实验时间过长，影响了教学进度。在今后的教学中，需要更加合理地安排实验时间，提高教学效率。2.部分学生参与度不够在小组合作实验中，个别学生参与度不高，存在依赖他人的现象。在今后的教学中，需要加强对小组合作学习的组织和指导，确保每个学生都能积极参与到实验中来。3.实验条件有限在进行探究性实验时，受到实验条件的限制，有些实验无法完全按照理想的方案进行，影响了实验效果。在今后的教学中，需要积极创造条件，为学生提供更好的实验环境。

（三）改进措施1.优化实验设计在设计探究性实验时，要充分考虑实验的可行性和时间安排，合理设置实验步骤和实验问题，确保实验既能达到教学目标，又能在规定时间内完成。2.加强小组合作学习指导在小组合作实验前，明确小组成员的分工，让每个学生都清楚自己的任务。在实验过程中，教师要加强巡视，及时发现问题并给予指导，鼓励学生积极参与讨论和交流，提高学生的合作能力和自主学习能力。3.改善实验条件学校要加大对实验室的投入，改善实验设施和实验器材，为学生提供更好的实验条件。同时，教师可以引导学生利用生活中的常见物品进行简单的实验探究，拓宽学生的实验渠道。