初中化学实验教学探究性的若干尝试

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学科学的形成和发展都离不开实验。化学实验以其生动的魅力、丰富的内涵在培养学生探究精神方面发挥着独特的功能和作用。学生通过实验，可以探究自己还未认识的世界，帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，掌握实验技能，激发学生学习化学的兴趣，培养学生观察现象、分析问题、解决问题、发现问题的能力，学会科学研究的方法。《化学新课程标准》中强调“化学实验是进行科学探究的主要方式，它的功能是其它教学手段所无法替代的。”因此，在初中化学实验教学中开展探究性教学，是化学教育面向现代化的重要课题。下面结合自己的教学实践，对化学实验教学谈些粗浅的认识。
　　
　　一、提高演示实验的趣味性，激起学生的学习兴趣和探究意识。
　　
　　在实验教学中教师要认真思考，大胆创新，积极地改进实验装置和操作，简化复杂的实验过程，提高实验现象的可观性，或设计一些教材所没有的又易于完成的课堂演示实验，通过不可预测的实验现象的刺激，激发学生的学习兴趣，从而产生好奇心和探究意识，让学生在新奇中产生兴趣，积极探索。例如：在给学生上第一节化学课时，用“白纸显字”的方式自我介绍（即先用酚酞试液在白纸上写上化学及老师姓名，然后往白纸上喷稀氢氧化钠溶液）。介绍化学的奇妙时，做“魔棒点灯”、“来无影，去无踪”、“烧不坏的手帕”等小魔术，把学生带入一个神秘的千变万化的化学世界。又如：在“燃烧条件的探究”实验中，在铁盘上涂上少量蜡油，中间插上一根浸满油的棉线，将装置平稳浮在水面上，并点燃棉线，过一会儿，向水里放入少量的硝酸铵，水温急剧下降，将蜡油的温度降到着火点以下导致火焰熄灭，来证明燃烧需要的条件。这些趣味实验的设计，使学生完全沉浸在充满趣味的实验现象之中。再加上及时的启发引导，可有效地把学生观察到现象的喜悦之情转化为探索未知知识的动力，强化了学习的动机，增强了学习兴趣，达到了使学生主动参与、主动探究的目的。
　　
　　二、增强实验的启发性，让学生在教师有效的引导下进行探究。
　　
　　探究意识是使学生进行创新、创造行为的心理动机。教师在实验教学的过程中不仅要保护和支持学生在实验中萌发的创新意识，鼓励他们去探究事物的本质，还要增强启发性问题设计，有效的引导学生进行探究。例如：在实验室制取二氧化碳的教学中，教师首先提出启发性问题：以前学习过哪些化学反应中的产物有二氧化碳？学生开始积极思考回忆学过的方程式，并逐一列出。然后教师引导学生进行比较，得出：煅烧石灰石制取二氧化碳需要高温条件，可实验室实现不了，用大理石或石灰石与稀盐酸反应，不需加热，室温反应，反应前没有气体，产物的气体只是二氧化碳，容易净化，相比之下是以大理石或石灰石为原料与稀盐酸反应制取二氧化碳比较方便。接着，让学生进行试验。试验完后，教师进一步深入引导：那么以大理石或石灰石为原料与稀盐酸反应制取二氧化碳时为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸呢？为什么不能用碳酸钠代替大理石或石灰石呢？为了让学生理解并掌握这部分知识，教学中可补充下面的实验：（1）用大理石和稀硫酸反应，观察实验现象：刚开始时反应进行很快，但反应一段时间以后，由于微溶于水的硫酸钙不断生成，附着在大理石的表面，使大理石无法接触到稀硫酸，反应就逐渐停止，没有气泡产生。（2）用碳酸钠与稀盐酸反应，观察实验现象：反应速度过快，产生的气体来不及收集。通过教师有效的启发引导，让学生自己动手做实验，观察现象，进行讨论反思，不仅有助于学生更容易地记住结论，巩固所学的知识，而且有效培养了学生的探究能力。
　　
　　三、创设必要的实验情境，提高学生的探究能力。
　　
　　在教学中，教师的角色在悄悄地转变，课堂上不再大量灌输权威性的结论，而是作为一个咨询者、服务者和提问者，引导、组织学生去“猜想”、去“发现”、去“创造”，通过亲历实验过程，使学生自己学会化学知识。因此，教师要有目的地创设情境，营造一种兴趣盎然，大胆猜想，主动探究，积极交流，积极合作，相互启发的多种情境。让学生在探究过程中经受磨练，体验探究的乐趣和成功的喜悦。
　　
　　例如：实验探究“中和反应”情境的创设。【悬念情境】在第二次世界大战时，德国军队的几名士兵和一名闯进波兰一位化学家的实验室，要求化学家为他们服务，化学家誓死不从。恶狠狠地指着桌上的一瓶浓盐酸说“如果不同意就把它喝下去！”化学家从容地拿起浓盐酸倒在一只大烧杯里，说：“反正是死，还是死得更快些吧！”说着又拿过来另一瓶液体也倒了进去，搅拌了几下，一饮而尽，然后躺在地上等死。德国士兵哈哈大笑，扬长而去。他们走后，化学家又站了起来，继续做他的实验。你知道为什么化学家没有死吗？他拿来的另一瓶液体可能是什么？【猜想情境】学生大胆猜想，畅所欲言。【问题情境】化学家对药品间的反应把握得非常准，你不能随意效仿，因为你不知道两种药品是否正好完全反应。但是我们借助什么试剂就可以知道酸碱混合时发生了变化呢？什么时候两者正好完全反应呢？【猜想情境】①酸碱等体积混合②酸碱等质量混合③用PH试纸测试④用石蕊做指示剂⑤用酚酞做指示剂【实验探究情境】学生分小组研究制订，教师指导。按自己设计的方案做氢氧化钠溶液和稀盐酸的反应，探究什么时候两者正好完全反应。【交流与评价情境】每个小组派一名代表汇报实验结果和有关的分析说明，全班学生都可参与评价。
　　
　　四、增强实验的创新性，为学生创造探究的条件。
　　
　　在现行的实验中，许多实验是验证性实验，学生只是实验的旁观者，结果的接受者，学生的思维被牢牢的束缚，不能够积极、主动地去思考，同时，由于思考的被动性，对于部分实验细节无法全面感知，准确描述。因此，在实验教学中，教师通过设计创新实验，为学生创造实验探究的机会，引导学生进行积极的探索，促进学生的动手与动脑相结合，大胆质疑，发散思维.例如：在木炭还原氧化铜的实验中，如果仅仅传统地完成实验，然后得出结论，学生枯燥地观察冗长而又十分明显的实验现象，索然无味。这时，实验可改为：让学生分组探究，完成用酒精灯加热已经炭化小木片上的氧化铜，通过生成红色的物质归纳得出生成金属铜；然后设疑：碳必然要与氧结合，是生成一氧化碳还是生成二氧化碳呢？学生刚刚亲自完成生成铜的实验，仍处在获得成功的兴奋中，思维异常活跃，必然会热情高涨的进行探究，教师再不失时机地引导，完成实验。虽然是同一个实验，但此时的观察重点侧重于澄清的石灰水是否存在明显的变浑浊的现象。通过这样的创新实验，突破了学生的思维定势，不仅知识印象深刻，而且整个课堂充满了活力，学习的兴趣和创新的动力得到了充分的发展和培养。
　　
　　五、变演示型实验为学生设计操作型实验，强化学生探究的技能。
　　
　　一位著名学者曾经说过“你教我学，我学不会；你做我看，我能知道；你让我做，我能记住。”现在的理论研究已经证明了这个观点。在实验教学中充分发挥学生的学习主动性，增加学生亲自动手参与的机会，留给学生充分的自主空间，把学习的主动权“还给”学生，让学生勇于提出自己的见解和看法，认真地设计实验方案，即使学生提出了不全面、不完善甚至错误的实验方案，教师也要表扬鼓励，以保护学生的好奇心、探究欲和探究性行为，允许他们在保证安全的前提下按照自己的方案进行探究活动，经受磨练。只有给学生提供发现探究的机会，才能更好地促进探究意识和创造能力的进一步形成。为了提高学生自主创新能力，在化学实验教学中，应演示型实验为学生设计操作型实验，扩大学生实验的自主性，由学生自行设计实验过程，使演示实验变为探究型、设计型、科研型的实验，强化学生的探究技能。例如：在验证不同金属活动性的实验中，教师可以先给出所需的药品和仪器，然后在教学中这样安排：(1)学生自拟实验方案来验证不同金属的活动性不同。(2)学生详细设计实验操作过程。(3)师生讨论、评价实验。学生在实验中，独立探索、研究，虽然时间可能长一些，但在操作中提高了他们的实验设计能力、操作能力、探究能力。这样的实验，学生注意力高度集中，思维活跃，积极去讨论，去设计，去操作，去探究，来验证自己的设想，结论的归纳总结水到渠成。
　　
　　六、用心设计探究性实验习题，提高学生探究思维能力。
　　
　　在实验教学中，选择好的探究性实验习题，对于培养学生探究性思维能力具有十分重要的作用。因为实验方面的探究性学习会受到一些客观条件的限制，而习题只需要利用大脑的思维，避开实验条件，利用已有的知识，在大脑里形成探究步骤，在大脑里比较分析各种可能情况的利与弊，从而得到正确的结论。所以它不仅能很好的锻炼探究性思维能力，而且有利于形成良好的探究思维品质，学会把握探究过程的脉络，有利于提高在实际探究中更快的找到最佳方法的能力。例如：在完成“盐”的性质教学之后，我给学生安排这样一道习题：含氢氧化铝和碳酸氢钠的药物都可以用来治疗胃病，对于胃溃疡患者使用含哪一种成份的胃药更合适？学生通过思考、分析，比较、筛选，讨论、交流，最后得出结论，虽然两种物质都能与胃酸反应，但碳酸氢钠与盐酸反应时有气体生成，所以治疗胃溃疡不宜使用含碳酸氢钠的药物。
　　
　　通过实验习题有针对性的训练，学生更全面的对知识进行了分析和评价，大大开阔了学生的思维境界，这样不仅培养了学生敢于探索的毅力和自信心，同时也培养了学生的创新精神。
　　
　　七、注重化学实验在生活中的延伸，开拓学生的探究思路。
　　
　　化学源于生活，而又作用于生活。化学知识已广泛渗透到社会生活的各个方面、各个角落。贴近生活，探究生活，创设生活化学实验新模式也是化学实验改革的重要课题之一。“到实验室外作实验，在生活中学化学”，就是要注重教学内容在生活中的延伸和拓展，利用学生对新鲜事物的好奇心，结合课堂教学内容设计生活化学实验，家庭小实验等，让每一个学生都能独立思考、独立创新；张扬自我、显示个性，充分释放自己的潜能；在生活中进行知识的再创造、再发现。譬如在完成“酸碱指示剂”教学之后，让学生利用花瓣、树叶、水果等自制酸碱指示剂，学生可体会到知识在生活中应用的乐趣。另外，积极组织开展课外活动，也是发展学生自主探究的能力的好办法。例如：（1）实验探究钢铁锈蚀的条件；（2）实验探究二氧化碳的密度比空气大还是小；（3）自制汽水。学生通过上网、向老师咨询、查阅图书杂志等方式收集资料、设计实验方案、动手实验，探究结果写成研究报告或科普小论文，在全班交流。学生通过亲自动手，克服困难，不断探求，不仅知识得到升华而且体验到了成功的快乐。化学实验在生活中的延伸，开拓了学生探究的渠道，提高了学生的“收集处理信息”、“科学猜想”、“操作探究”、“讨论交流”等能力。
　　
　　总之，探究性实验教学，重在探究，学生是探究的主体；贵在引导，教师在整个过程中是组织者、引导者、合作者。作为一个优秀的化学教师，应深刻领会《新课程标准》精神，挖掘实验教学的内涵，将实验知识、实验方法、实验操作、实验探究有机地统一起来，调动学生的学习积极性，使他们始终处于积极思维、大胆猜想、主动实验、仔细观察、不断探索的情境中。长此下去，学生的创造性思维必然能得到很好的发展，对科学的探究意识和态度也将会逐渐地形成。这样培养出来的学生必将是未来具有开拓精神和创新精神且符合未来需要的人才。