首页 -> 2008年第5期

化学实验探究式教学尝试

作者：王爱华

　　化学是以实验为基础的自然科学，学生通过实验观察发现问题，展开探究活动，认识事物本质，丰富直接经验，获取知识。充分发挥实验在探究问题、获取知识、掌握技能和培养科学素养等方面的作用，是中学化学教师的任务之一。当前中学化学教学模式主要为：演示实验→分析、归纳→记忆→学生实验。实验教学存在的主要问题有：演示实验教师做，学生看；学生实验“照方(教材中的叙述)抓药”；更有甚者实验内容教师讲、学生听，在纸上做实验，学生背实验现象和结论。这些做法，在学生获取知识、巩固知识方面，可能效果不错且效率较高，但却约束了学生的创造力，限制了学生能力的发展。化学实验中实施探究式教学模式，势在必行，下面介绍笔者在化学实验教学中实施探究性学习的尝试。
　　
　　一、创新运用演示实验，以教师的创新带动学生创新，引发学生的求知欲
　　
　　1． 用鲜活的实验现象巧妙布疑，以疑导思，引发学生探索精神
　　案例1铝与氢氧化钠溶液反应
　　取一塑料软瓶（如矿泉水瓶等），充满CO₂气体，然后迅速将适量的氢氧化钠溶液倒入瓶中，拧紧瓶盖，振荡。
　　现象：塑料瓶瘪下去。学生感知到二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收。
　　[设问] 若换成铝质易拉罐，情况会怎样？受思维定势的影响，多数学生结论是易拉罐会变瘪。
　　现象：易拉罐变瘪后，过一会儿又鼓起来。
　　学生们兴趣高涨，面对事实，只得跳出思维定势，大胆设想，激烈讨论，最后得出铝与氢氧化钠溶液反应又产生了气体。
　　[再问] 铝与氢氧化钠溶液反应产生气体，是铝与水还是铝与氢氧化钠反应，产生什么气体？如何检验？试设计实验解决上述问题。
　　
　　2． 评价改进实验，培养学生的创新意识
　　案例2铜与稀硝酸的反应
　　引导学生评价教材方案，有三个缺点①NO生成现象不明显；②NO₂气体排放会污染空气；③反应不易停止。
　　鼓励学生设计改进实验。归纳学生的设计方案，以下四种较有创意。
　　
　　图1：用细线固定铜片浸没于液面下，观察现象后把铜片拉起，反应停止。该设想很简洁，但只能克服缺点③。
　　图2：打开A、B旋塞，通入CO₂排净空气，关闭A；从漏斗中加入稀硝酸浸没铜粒，关闭B, 生成的气体将硝酸压回漏斗使反应停止。打开A通入氧气，试管中的气体由无色变为红棕色。该设计使每一个反应都能独立进行，现象明显。但操作复杂。
　　图3：试管中加适量碳酸钙固体， 打开A，从漏斗注入稀硝酸，反应完全后，关A。将铜片插入酸液中，一段时间后提起铜片打开A，鼓入空气。最后从漏斗注入氢氧化钠溶液。该法克服了三点缺点且比较简单。
　　图4：开A关B，从U形管长端注入稀硝酸至短端胶塞下方不留气泡，关A，反应发生后，NO将液体压回长端，酸液与铜片脱离接触，反应停止。短管处收集到NO。打开A鼓入空气，出现红棕色后关闭A，打开B，酸液将气体压入碱液吸收。该装置巧妙运用启普发生器原理解决了原实验的难题，很有创意。
　　这样的探索既调动学生的积极性，又充分发挥学生的创造力。
　　
　　二、改变学生实验的教学模式，把获取知识的主动权还给学生
　　
　　教学模式：布置任务→准备→分组实验→发现、解决问题→归纳总结。变验证实验为探索实验。实验内容不必拘泥于教材，对教材中某些简单的、重复性的实验可舍弃，而选择一些与生活相关、联系实际的题材和教学中出现的学生难理解的内容。例如：苏打和小苏打的检验；鸡蛋清与白酒的反应；用尿样检查是否患糖尿病；新制氯水成分分析；石蕊试纸遇潮湿氯气、浓硝酸、浓硫酸有何现象；碘的四氯化碳溶液遇淀粉是否变蓝；用水封存的液溴，慢慢倾倒时先流出的是溴水还是液溴等。
　　根据学生准备的情况，分组实验。指导学生在实验中要注意观察，尊重实验事实，善于发现问题并尝试去解决问题，归纳总结规律。
　　
　　三、让学生在开放性实验探究中形成探究能力
　　
　　案例3用所学知识设计实验，证明氢氧化钠溶液与二氧化碳气体发生了反应。选择适当的仪器和药品，画出实验设计装置图。学生设计的实验如下：
　　
　　探究性学习运用于化学实验教学，重要的是把握“以学生发展为本”的内涵。其价值体现在让学生参与学习的过程，以上做法在一定程度上有利于调动学生的主观能动性，引导学生探究性学习。