科学实验教学中学生自主探究能力的培养例谈

孟金良(浙江省诸暨市应店街镇中311817)

科学实验教学中学生自主探究能力的培养例谈

孟金良(浙江省诸暨市应店街镇中311817)

随着教学改革步伐的不断加快，新课程标准对科学实验教学提出了明确的目标：应努力培养学生的自主探究能力，培养学生的创新精神，提高学生的科学素养，让学生掌握良好的科学技能，为学生将来的工作奠定知识基础。

科学实验自主探究能力创新精神合作学习科学素养

科学是以实验为基础的一门学科。因此，实验教学就成了科学教学的重头戏。是实验就离不开探究，通过探究可以培养学生的自主合作学习和探究性学习能力。在探究中，有目的地培养学生的专业技能，综合提高学生的科学素养，就能全面达成三维教学目标。本文结合具体教学实践，例谈如何在科学实验教学中，培养学生的自主探究能力。

一、通过控制条件进行自主探究，让学生在探究过程中得到能力培养

在用过氧化氢来制取氧气的实验中，可以用氯酸钾、二氧化锰或高锰酸钾弥补制取氧气的不足。只要我们细作研究，这还是可以使用的。浓度的大小、温度的高低、与反应物的接触面积、催化剂的质量、催化剂的种类都会影响过氧化氢的分解。只要我们拥有善于发现的眼睛和大胆探索、勇于实践的精神，我们还会发现更多的影响过氧化氢分解的因素。如红砖粉、红砖块、水泥块，土豆、苦买菜，氧化铜、硫酸铜、氯化铜、铁锈、二氧化锰、高锰酸钾，肝脏、胆汁，金属铁、锌、铅、镍、铬、铜、汞、银及其他的金属氧化物，盐类、强碱等等，都会影响过氧化氢的分解。下面针对影响过氧化氢分解的因素进行探究性学习分析。

（一）浓度的大小可以影响过氧化氢的分解

学生通过自主探究发现：比较浓的过氧化氢浓度为30%，因为具有较强的氧化性，所以不利于学生使用，最好将浓度稀释成2%，或更小的浓度。在外界条件一定的时候，基本上就是越浓，反应的越快。快到什么程度，通过气泡若不好观察，学生通过自主探究掌握了好的探究方法，即通过记录收集一瓶氧气所需的时间加以观察，还可以用一定的时间收集氧气的体积加以观察。

（二）温度的高低会影响过氧化氢的分解

学生在探究过程中，通过单独加热来判断温度的高低对过氧化氢的影响。这个理由不是很充分的，因为，加热时有水蒸气出现。为了除去生成的水，我们可以选择装有碱石灰的干燥管和检验水的装置。为了更好的冷却，又在导管的开端加上了冷却装置，把棉花浸湿，固定在那里。如图1所示，无水硫酸铜没有变蓝，说明没有了水蒸气，这时产生的气泡就是氧气了。通过此现象来判断温度对它的影响。还有一种方法，通过热水浴，产生的气泡来加以判断温度对过氧化氢的分解的影响。这样产生的气泡就受水蒸气的影响很小。因为水要想变成水蒸气，温度达到100℃，而且要继续吸热。如果让过氧化氢的温度达到100℃，而不再吸热，那水蒸发的几率就很小。如图2所示，为了观察得更准确，可以在中间加一个无水硫酸铜干燥管。如图3所示，有个别学生利用了比较先进的教学设备——数字传感器，科学准确地向大家展示了温度对过氧化氢分解的影响，效果十分显著。在自主探究过程中，学生掌握了多种探究方法，有效培养了学生的发散思维能力。

（三）与反应物的接触面积会影响过氧化氢的分解

我们知道与反应物的接触面积越多，反应越快。但学生在探究过程中，发现通常用的二氧化锰是粉末状，与过氧化氢的接触面不太好控制。学生就将二氧化锰粉末固化。具体方法是：用一根玻璃棒，一端蘸上502胶，在蘸上二氧化锰粉末，干了以后，再蘸胶，再蘸二氧化锰，就这样一层一层蘸下去。蘸到1.5厘米左右，透过胶塞，上下可抽动。这样处理以后，通过接触面积的大小，有效控制了反应速率。另外，还可利用红砖块将二氧化锰吸附、烤干、固化，会达到相同的效果。

（四）催化剂的质量会影响过氧化氢的分解

学生通过上边的探究，将用502胶蘸的二氧化锰部分加长，通过对比进入过氧化氢溶液部分的长短来控制催化剂的质量。操作简单，现象明显。还可以称量2g二氧化锰与0.01g二氧化锰分别放入等浓度等量的过氧化氢溶液中，通过观察产生气泡的快慢，来加以判断质量对过氧化氢的分解的影响。学生通过自主探究，发现并不是催化剂的质量越多，催化效果越好，而是质量适当时催化效果最佳。

（五）催化剂的种类影响过氧化氢的分解

影响催化剂的种类很多，学生在探究过程中发现：红砖粉、红砖块、水泥块，土豆、苦买菜、茄子，氧化铜、硫酸铜、氯化铜、铁锈、二氧化锰、高锰酸钾，肝脏、细菌等等都具有一定的催化效果,但效果不尽相同。土豆、苦买菜、茄子，这些片状固体虽然能影响过氧化氢的分解，但效果不是很好,若把它们的汁液倒出来效果会好点。有些粉末状物质作为催化剂可以将其进行固化处理。如将光亮的铜丝或铜片在硝酸银溶液中浸泡后，在酒精灯上烘干，即可做成可控制的银催化剂；将红砖块在硝酸银的溶液中浸泡5分钟，加热灼烧后自然冷却后，即成块状的银催化剂；红砖块在高锰酸钾的溶液中浸泡后灼烧，自然冷却，即成锰催化剂。

影响过氧化氢的分解的因素很多，只要我们开拓思维、大胆实践、勇于创新，定能发现更多的影响过氧化氢的分解的因素。

二、联系生活实际进行自主探究，培养学生科学实验探究技能

新课程标准提出：“教师在教学过程中，必须遵循理论联系实际的教学原则，让学生领会到科学知识与生活实际的紧密联系，达到学以致用的目的。”

1.在进行“电路探秘”的实验教学时，我引导学生利用生活中的实例进行自主探究。比如，汽车门电路的连接，医院病房里的呼叫电话设计，家庭防盗自动报警装置，马路两侧的路灯的连接等等。让学生分成小组进行探究，对生活中的科学知识进行合作学习，在探究中体验知识的内涵，有效培养了学生的科学实验探究技能，为学生将来的工作奠定基础。

2.在进行“磁铁”的教学时，我采用的是实验探究法进行教学，师生共同准备实验器材，上课时将学生分成探究小组，进行磁极概念、磁极的相互作用的探究。学生的探究兴趣很浓，顺利地完成了探究任务，得出了科学结论。通过合作探究有效提高了学生的创新精神和合作探究能力。

总之，在科学实验教学中，教师应尽可能多地学生提供自主探究的平台，及时对学生进行科学方法的指导，让学生亲身体验实验探究的过程，感悟知识本质，在实验探究过程中培养各种能力，综合提高科学素养。

[1]何建.在物理实验教学中培养学生自主探究能力.数理化学习，2008（5）.

[2]黄修元.在化学实验教学中培养学生的科学探究能力.新课程研究：基础教育，2009（1）.

[3]蒋永刚.浅谈科学教学中学生自主探究能力的培养.科学教育，2011（6）.

（责编 张宇）