研究性学习与初中化学实验创新

面对“信息时代”、“知识经济时代”的迅猛到来，如果我们的学生只会考试，而不会动手实践，能在竞争日益激烈的信息社会里立于不败之地吗？答案可想而知。

在以往的教学中，教师更多地重视化学实验在激发学生的学习兴趣和培养操作技能方面的重要作用，这是无可非议的。但是，如何通过化学实验来影响学生科学思维能力的养成，如何改变学生的学习方式，如何培养学生的自主探究能力，是值得我们教师深入探讨和实践的。

为了充分挖掘实验教学中的探究功能，体现出研究性学习的教学方式，关键是创设问题研究的实际情景、学生的主体性研究活动和问题解决的过程。我们化学教师在处理实验教学时的具体操作可分为以下几个情形：

一、演示性实验研究化，使学生“身临其境”

目前教材中的演示实验其验证性成分多于探索性，使得演示实验平淡无奇，缺少吸引力和思考性。教师应大胆创新，改进实验，多提供探索性、研究性的问题，使演示实验学生化。例如在做“镁的燃烧实验”时，许多学生只注意到白光和掉落下来的白色固体氧化镁，却忽视了腾起的白烟。于是提出探索性问题：这是白雾还是白烟？或者是气体？它是什么物质？如何进一步研究？经过大家的激烈讨论后拟出并实施了一个包括使用放大镜在内的实验方案，得到了正确的结果。又如‘用KMnO4制取O2的分解反应并无水生成，为何试管管口仍须略向下倾斜？水从何而来？”等等演示实验研究化的尝试，让学生亲自去解答，成为‘发现者”。

二、对比性实验明朗化，使学生“别开生面”

把同类实验进行同时操作，让学生根据观察到的不同现象进行对比和思考，找出异同点，这样的实验即为对比实验。对比内容可以是反应物的状态、浓度、量的多少，也可以是反应条件以及操作程序、周围环境、时间等方面的因素，以及由此所造成的实验结果的异同。例如，H2和CO2的实验室制法中，发生装置相同，但收集装置不同；用块状石灰石和粉末状石灰石分别与稀盐酸反应都产生相同的CO2气体，但反应速度不同；“测定空气中O2含量”的实验为何用磷来燃烧而不用碳或硫来燃烧？这样，对‘有何异同”可以同时进行实验对比，学生会为之豁然开朗，另有一番新收获。通过对比观察，学生能很好地获得生动具体的感性知识或概括出结论来。而学生在分析、讨论的过程，也就是探索研究实验的过程。

三、反面性实验衬托化，使学生“明辨是非”

正确的实验固然好，但有时错误的实验更具说服力。这就是反面性实验的教学效果。例如，“加热分解Cu2 （OH） 2CO3时试管管口略向上又如何？”“制取O2后先停止加热而不先移开水中的导管时会怎样？”“用H2还原CuO后如果过早停止通入H2结果究竟是什么？”“Fe在O2中燃烧的实验若集气瓶底预先不放一些细砂或水时，将会有什么现象发生？”等等。这些都属于反面性的违规实验，教师一般很少演示出来，可是学生们的心里往往期待着这些情况活生生地呈现。所以，何不把它们在适当的条件下像“科研”般地对待、重现出来，与学生们一同经历“危险”的实验游戏，从而反衬出正确实验的重要性呢？我想这比只是解释一百遍“为什么”要强一百倍！

四、设计性实验开放化，使学生“见仁见智”

1.学生在研究性学习过程中的心态应是开放的、自由的。面对设计性实验，学生只有完全自由地思想和自由地感觉，才能充分发挥出他的潜在创造力。

2.学习内容不要拘泥于教材，也不局限于教师的知识视野，可以结合日常生活、生产、社会问题展开，这样更加接近学生自身实际。例如，鉴别市售“银元”的真假；从鲜花中提取酸碱指示剂；制作简易的家用净水器等。把设计性实验课题“下放”，增强了学生的问题意识和研究欲望，也锻炼了他们实验程序设计能力和动手操作能力。

3.留给学生创新思维足够广阔的天地，把实验设计为多视角、多方法或多答案的开放性课题，充分体现出每个不同学生的个性化学习方式。例如，这样一道题：“实验室有失落标签的四瓶无色溶液：H2SO4、NaOH、MgSO4和Na2SO4，现实验桌上只有一瓶酚酞试液，在仪器任选的情况下，请设计实验方案用酚酞试液鉴别上述溶液。”结果，大部分学生先用酚酞试液鉴别出NaOH，再用NaOH鉴别出MgSO4，最后用滴有酚酞的NaOH去鉴别剩下的两种溶液。也有学生先用酚酞鉴别出NaOH，再用滴有酚酞的NaOH分成三份一次性鉴别出剩下的三种溶液。令老师吃惊的是，有的学生竟然做出了与众不同的新方案：用NaOH与MgSO。反应生成的Mg（OH）2白色沉淀来鉴别H2SO4和Na2SO4溶液，而且事先会把上层清液倒去，剩下沉淀进行操作，能溶解沉淀的是H2SO4，不能的则是Na2SO4。这是我始料不及的情景——还能用生成物做试剂的特殊情况，而这又不会与原题要求发生冲突。这真是“开放性”的功劳，不约束学生的思维空间能更好地激发学生的探究创新精神。

4.开放时间和空间，让学生走出书本和课堂，走向社会，走向大自然，利用图书馆、网络、调查访问、参观实习等形式，最大限度地收集资料，把课内与课外、学校与社会有机地联系起来。当我们教师汇总学生的实验成果时，会发现他们真是仁者见仁、智者见智，他们的潜能和创造性往往是超乎我们所想象的。

总之，通过最近研究性学习“小试锋芒”的实践，我觉得她像一股难以抵挡的春风，即将给现行教育带来一番新气象。作为教育工作者，我们应该善教、乐教，创造性地教学，为教师改革在信息时代的需求中添枝加叶，不断地注入新的生机和活力。

（作者单位：江苏省张家港市南丰中学）