新课标下高中化学课堂如何实施“实验探究学习”

陈祖顺 张正飞

（1泰州市苏陈中学 江苏 泰州 225319；2淮安中学 江苏 淮安 223200）

一、案例描述

生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。从学生身边的电池——MP3、手表、手机、电动自行车的电池引入课题，展示锌锰干电池的内部结构，演示锌铜原电池，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”的研究之中。通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

实验1锌片和铜片分别插入稀硫酸有什么现象发生？

实验2锌片和铜片（不接触）同时插入稀硫酸有什么现象发生？

实验3锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，有什么现象发生 ？

通过实验学生发现，实验1和2中锌片上冒气泡，而铜片上没有，这是符合学生过去的知识的，让学生讨论写出相关离子方程式，分析该反应的类型，用双线桥法分析氧化还原过程，教师指出在锌片上同时发生 Zn-2e-＝Zn2+（氧化反应）、2H++2e-＝H2↑（还原反应），为原电池电极反应作好铺垫。继续让学生讨论实验3中铜片上为什么有气泡？在收集铜片上的气体进行检验或直接告诉学生该气泡是氢气，让学生大胆猜测是哪种物质提供电子给氢离子，并进行相互辩论：

（1）如何确定是不是铜提供电子？假如是铜提供电子，那么装置中还应该有什么现象？

（2）可以通过什么方法确定是锌片提供电子？

学生设计出实验4锌片和铜片之间用电流表连接后插入稀硫酸中，观察电流表的指针。

要求学生继续深入思考探究：

（1）对比实验2和3，确定锌片上的电子流向铜片的途径，还有没有其他方法让锌片上的电子流向铜片？

（2）装置中溶液的离子发生了什么变化？向哪极移动？

（3）此装置实现了哪两种能量之间的转换？

二、案例分析

本案例是一节以学生为主体的实验探究式新课。在教学中，让实验成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在此过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激活学生的学习内驱力。从整节课的教学过程来看，它重在探究、重实践。在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。在实践中学会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好实现化学教学的情感目标。从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及构成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时，通过实践──认识──再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。更重要的是，也给学生充分展示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位，大大激发学习积极性。

原电池是高中化学教学中理论性较强且与生产、生活联系密切的问题，在高中化学必修2中，只作最基本的介绍，只是从能量转化的角度出发，介绍最基本的装置及其原理，课程标准要求学生能举例说明化学能与电能的转化关系，这就要求学生能初步认识如何利用化学反应实现化学能与电能的转化。

首先要做好“引路”工作，把握探究方向，为探究准备知识，如本案例中在讨论实验3之前先让学生写出实验1、2相关离子方程式，分析该反应的类型，用双线桥法分析氧化还原过程，教师指出在锌片上同时发生Zn-2e-＝Zn2+（氧化反应）、2H++2e-＝H2↑ （还原反应），教给学生分析问题与解决问题的方法，为原电池电极反应作好铺垫。对一些综合性强、难度或者跨度较大的问题，必须做好层层分解，使问题符合学生的“最近发展区”，学生能够入手思考讨论，如让学生讨论实验3中铜片上为什么有气泡？把这个大问题细致化，猜测是哪种物质提供电子给氢离子，并进行分解：

（1）如何确定是不是铜提供电子？（2）可以通过什么方法确定是锌片提供电子？

其次在情感上做好“诱导”，主要是创设良好的探究学习、合作学习的情景。教学过程中，教师要以与学生同样的好奇、同样的兴趣、同样的激情，融入学生中间，让学生以开放的心态将思维发动起来，动脑、动手并动口，大胆地发表见解、与人交流、探讨，如学生讨论实验3中铜片上为什么有气泡？在收集铜片上的气体进行检验或直接告诉学生该气泡是氢气，让学生大胆猜测是哪种物质提供电子给氢离子，并进行相互辩论。

再次在时间和空间上要“放开”，放手让学生进行思考、主动交流和深入反思。教师要及时认真观察学生活动的表现并听取学生交流的内容，对活动过程中观察到的好的现象、所听到独到见解等，给予充分肯定、表扬与鼓励；而对活动中不好的表现、错误的答案要及时予以纠正；对不完善的内容要及时予以补充等。从而做到肯定正确、纠正错误、完善答案、激发情感等。

三、指导建议

新课程构建 “知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系，其中“过程与方法”是指让学生通过假设、观察、实验、交流、推理、归纳等方法经历“发现知识”的过程，完成知识的建构，将“是什么”的知识和“如何获取这种知识”融为一体。因此，教师应把化学基础知识的教学与化学研究方法的教学有机地结合在一起，重视对学生进行自主探究和合作学习的引导，使学生成为意义的主动建构者。教师作为意义建构的帮助者，要研究在促进学生探究学习过程中“讲什么”、“怎么讲”、“何时讲”，如何启迪学生的思维，帮助学生形成终身学习的意识和能力。

本节教材设置了大量的活动与探究的教学素材，首先，由活动与探究引入新课，当学生观察到“铜片上产生气泡”这一反常的实验现象，就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的探究欲望，并提出各种各样的假设；紧接着，学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论；当学生理解原电池的原理后，可以增加设置一个讨论题，让学生通过活动与探究自己归纳出 “构成原电池的条件”。为了更好地实施探究教学，本人对本节教材内容作了以下处理：

1.教材中对原电池的原理有详细的文字说明，但由于学生第一次接触，觉得较为抽象，因此，在学生的活动与探究、教材的文字说明之后，增加原电池原理的动画模拟过程，给学生以感性的认识。

2.虽然教材中没有明确指出讨论“构成原电池的条件”这一个问题，但却要求利用日常生活中的材料制作简易电池，并测试是否产生电流，因此，让学生搞清楚“构成原电池的条件”就显得十分必要。考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，单纯的讨论可能会无从谈起，因此教学中将学生分成四个实验小组，做一组对比实验。

3.考虑到第二节课中的活动与探究“水果电池的制作”是“构成原电池的条件”的实际应用，因此把此内容调至第1课时，从正逆两个方面锻炼学生对原电池构成条件的应用，培养学生实践创新能力而且能使学生觉得化学

就在我们的身边，从而激发学生的学习兴趣，启迪学生思维，突破本节课的重点和难点。

教学活动中学生是学习的主体，以已有经验为基础，通过与外部世界相互作用主动建构新的理解、新的心理表征，比以讲述为主的注入式教学效果好。让学生在探究活动中积极思考，养成科学的态度，获得科学的方法，在“做科学”中品尝学习的乐趣，促进学习方法的转变，培养创新精神和实践能力。

［1］ 王祖浩．苏教版普通高中课程标准实验教科书化学培训材料［M］．南京：江苏教育出版社，2005

［2］ 文庆城．化学探究—建构性学习教学模式探讨［J］．中学化学教学参考，2005，（1～2）