新课改下高中化学探究性实验教学研究

梁蜀荣

[摘要]化学实验是进行科学探究的主要方式，开展探究式实验教学可以为学生创造一种探究学习的条件，使他们在主动参与实验教学获得知识的过程中，培养探究能力。因此，结合高中化学实验教学，探讨探究性实验教学的具体做法很有必要。

[关键词]新课程学习方式化学实验教学探究性学习

[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]1674-6058（2015）02-0084

在新课程理念下，高中化学将实验教学作为极其重要的内容，改变了应试教育以书本为主、实验为辅的教学模式。化学实验不再仅是学生验证化学知识、训练操作技能的手段，而是作为一种科学方法，将与实验内容相关的问题引入实验中，使学生在思考中进行操作与观察，在操作与观察中进行思考，让学生经历科学的探究过程，学习科学的研究方法，培养学生的创新意识，形成终身学习的习惯。[1]而探究性实验教学主要指在教师指导下，学生以新知识的探索者和发现者的身份，运用已学过的知识与技能，通过设计实验获取新知识的一种教学模式。这种教学模式对于促进学生科学素养的全面发展，有效落实化学课程目标，具有不可替代的作用。

我从事高中化学教学十多年，亲历了新旧课程改革，经过一年的探究性实验教学的研究，深深体会到化学实验教学的有效性实践是非常明显的：学生的学习方式发生了根本改变；学生学习化学的兴趣得到提高，知识结构得到优化；教师的教学行为也发生了变化；改变了实验教学的评价，促进学生全面发展；等等。那么在当今如火如荼的课改中，我们该如何开展化学探究性实验教学？如何改变过去单纯的“教师讲，学生听”的现象？如何使化学实验教学变得丰富多彩？结合自己的教学实践，本文就新课改中的化学实验教学做一些初步的探讨。

一、优化实验教学内容

化学实验具有生动性，可激发学生学习化学的兴趣。但是过分强调化学教材中的记忆和规律，会使化学实验显得没有吸引力。所以，化学实验作为化学教材内容的重要组成部分，作为联系学生生活和社会实际的重要工具，它的效力不容忽视。教师应让学生感到化学就在身边，化学是有趣的、有用的，我们的生活离不开化学。在充满兴趣和求知欲的前提下，使学生理解所学化学知识的用途及其应用。

因此，通过改进化学实验的内容，使学生理解并解决日常生活中经常遇到的问题，对于拓展化学学习的功能，提高学生的能力和素养，具有十分重要的意义。

1.优化化学教材知识

教材中的化学知识是学生接触和学习化学知识的重要来源，这些知识大多都应设计成实验进行探究性教学。但教材只是把知识简单地呈现出来，并没有把知识的形成过程还原为科学发现的过程，因而我们要对所使用的教材进行再次开发，选择合适的内容进行探究性实验教学。如在Cl2的教学中，可以这样引入新课：教师先介绍某化工厂发生氯气泄漏，造成多人伤亡，展示其中一些图片及视频，使学生产生共鸣。接着问：假如我们遇到这样的情况，应如何逃生？要想解决这个问题，就要了解Cl2的颜色、密度、溶解性等物理性质，同时还要学习Cl2与碱反应等化学性质。然后通过两个探究性实验来探究Cl2的危害，教师再引导学生总结Cl2的化学性质。学生在这样的探究活动中就能体验到成功的快乐。

2.将演示、验证性实验改为探究性实验

演示实验本身不是讲实验，但大多数教师在演示过程中不自觉地变成了讲实验。不重视过程的实验等于把生动有趣的化学现象变成了预期的、静止的“结论”，何况这个“结论”学生早已从书本上知道，就像平铺直叙的侦探小说或电影那样，没有悬念，激不起学生的好奇心，更没有寻找的快乐，感受不到科学探究的魅力。[2，3]而且结论与书本所述的或理论所推测的完全一致，教师无须为解释或探讨学生在实验过程中所发现的或未曾预料的化学现象而进行思考，因而使学生失去了许多了解或理解化学的机会。比如，学习元素周期律时，我在平行班中进行了对比教学。实验班采用探究性实验教学，先让学生亲自做镁、铝分别与水、盐酸的反应，然后对比反应的现象、分析反应的产物及其原因。学生的兴趣高涨，很自然地比较出镁和铝金属性的强弱，并总结出金属性强弱的判定方法。学生对实验的现象都记忆深刻。对照班则采用传统的教学方法，一边演示实验一边讲解，但学生兴趣明显偏弱，过后大多数学生对实验现象和原理的分析都只能靠死记硬背，很难回想起当时的实验现象来。可见，探究性实验在激发学生的创新欲望、培养学生的创新意识和能力等方面所具有的作用是其他常规实验所无法比拟的。因此，化学教师在教学中要善于将一些验证性实验改为探究性实验，改变做实验的次序，使学生摆脱僵化的“照方抓药”的实验模式，激发他们探究的欲望，并在探究过程中得到全面发展。

二、改进教学模式和方法

传统的实验教学模式是学生必须按照已经成型的实验设计和操作规定进行实验。在这样的化学学习过程中，学生很难积极主动思考实验的原理、目的、意义以及优缺点。所以，改变传统的教学模式和方法，让学生从被动接受转向主动参与，是解决问题的关键。

1.利用特殊的实验现象，激发学生的求知欲

我们应该倡导自由追问的教学环境，同时培养学生的问题意识，进行启发式教学。在探究过程中，经常会出现实际的实验现象与预测的实验现象或理论知识并不相符的情况，这往往能激发学生强烈的求知欲。随之学生会积极思考、不断提问，加以教师的引导、积极讨论，然后总结出完整的知识体系。这种教学环境才是主动式学习的开端，是培养创造性思维的前提。

例如，教学Na2O2的化学性质时，教师可先设疑：“众所周知，水可以灭火，那你是否相信水又能生火呢？”学生对这种违背生活常理的设问产生强烈的好奇心。紧接着教师做一个“棉花滴水着火”的实验：将少量的Na2O2用适量的棉花包住放在石棉网上，在棉花团上部滴加几滴水，棉花团剧烈燃烧起来。学生被这种近似荒唐而又实实在在的化学现象激起强烈的探究欲望。教师引导：Na2O2和H2O反应生成了什么？如何来检验？反应中有何能量变化？棉花为什么会着火？这样一系列的问题激发了学生的探究兴趣，学生展开讨论，并设计实验方案进行验证。

2.引导学生主动参与实验设计，进行实验探究

在实验教学中，知识与技能的迁移并不是机械地将已知知识和经验照搬，而是在面临新的问题情境时，学生能积极主动地学习，由已知推未知，勇于探究，强化学生的思维品质。[4]为了发挥实验的效果和探究教学功能，教师要精心创设问题情境，有意识地引导学生从多个角度进行思考，找出新旧知识之间的共同要素，利用所给的试剂及仪器进行实验方案设计，并一起讨论方案的可行性，选出最佳方案，并分组进行实验研究。

如Al（OH）3的制备，学习了Al（OH）3的性质和实验室制法后，尝试以Al、稀H2SO4、NaOH或NH3·H2O等为原料，从实验室的角度来探讨Al（OH）3的制备，并从中找出较优的实验方案。教师引导学生利用所给原料设计实验方案。学生设计的方案主要有以下三种：

比较上述三种方案，教师引导学生从实验的可操作性和节省原料的角度及副产物的回收等方面来考虑，探讨了制备Al（OH）3实验方案的优劣，确定出最佳方案。这样，由已知方法推未知方法，加深知识的深度，优化实验设计，有利于培养学生思维过程的严谨性、科学性，从而提高教学效率。

3.发挥教师引导作用，积极放手让学生参与实验

教学中，凡是学生能做的实验，教师都应积极地让学生动手去做，充分调动他们的积极性。让学生自己提出问题，进行大胆的猜想、假设，然后为验证自己的猜想和假设，根据实验原理，设计实验方案和讨论方案的可行性，选取实验器材进行实验。在实验教学过程中，教师主要起引导作用，不仅仅为学生提供实验仪器，还应和学生讨论实验方案的可行性，并对实验方案中涉及安全的较大错误进行纠正，对学生合理的建议及新颖的实验方案给予肯定和支持，尽可能提供学生实验方案中所需的药品和仪器并指导使用。学生通过教师的帮助，查找原因，解决问题，从而提高分析问题、解决问题的能力。[5]实验完毕，教师指导学生完成实验报告，并引导学生从以下方面进行自我评定：①对自己的实验过程和结果进行评定；②分析实验中出现的问题及其原因；③在以后类似的实验中要进行哪些改进。在实验过程中，学生参与了问题的提出、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析论证、评估、交流与合作，不仅学习了化学知识，而且体验了科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。

4.开放实验室，培养学生实践能力

化学新课程要求学生以实验室的活动为手段，自己去设计实验、选择仪器、进行实验探究活动、总结规律、得出结论，并允许学生到实验室补做或复习尚未熟练的实验内容。[6]在开齐课本实验的前提下，开放实验室，让学生有机会进行家庭小实验和课外实验，让学生去查阅资料，根据获得信息设计实验，动手操作实验，观察、记录现象，分析原因，归纳总结，培养学生的创新精神和实践能力。因此，教师要充分发挥实验室在培养学生创新精神和实践能力方面的作用，让学生带着自己的问题运用实验加以解决，培养实验能力。同时，教师要根据实验教学和仪器设备的现状，因陋就简，充分利用日常生活中的廉价材料、器具或废弃物，制成简易的实验仪器，或替代实验用到的一些化学药品，这样有助于解决实验仪器、药品的短缺问题，弥补实验经费的不足，丰富教学资源，增强学生的节约和环保意识。例如，用鸡蛋壳替代碳酸钙，用食用碱替代碳酸钠，用废弃小药瓶作反应容器，等等。

总之，化学探究性实验教学体现了“教为主导，学为主体”的教学原则，培养了学生思维的独立性、深刻性、创造性和批判性，使实验教学效率大大提高。因此，广大化学教师在今后教学中应根据具体实验教学条件，进行科学合理的探究性实验教学。

参考文献

[1] 甘先暖.新课改下高中化学探究性实验教学研究[D].福建师范大学，2009.

[2] 赵妹婷.新课改背景下的高中化学实验探究式教学策略研究[D].辽宁师范大学，2010.

[3] 杭亚萍.中学化学教学中问题情境的创设[J].考试·中考教师，2010（8）.

[4] 糜红叶.高中化学探究式课堂教学的实践研究[D].苏州大学，2010.

[5] 韦艳丽.浅谈新课改中化学实验教学[J].文理导航（上旬），2011（1）.

[6] 王耀芳.树立新理念加强化学实验教学改革[C].中国化学会第三届关注中国西部地区中学化学教学发展论坛，2011.

（责任编辑罗艳）