用化學實驗促使學生形成“啟發－思考－探究”式學習習慣

摘要：培養高素質人才就要打破傳統教育模式，這一點在我們的化學教育中尤為重要。本文從新課程的探究式學習出發，引導學生們像以前的科學家一樣，通過實驗探索規律、發現真理。從而使學生們學會對比實驗和優化實驗的方法，形成良好的學習習慣。

關鍵詞：開放式實驗；啟發；思考；探究

化學是一門以實驗為基礎的自然學科。化學實驗不僅可以幫助學生建立和鞏固化學基本概念，激發學生學習化學的興趣，而且，對于培養學生的創新精神，啟迪創新思維，提高創新能力也有著十分重要的作用，但是初中化學教材安排的實驗數量不多，而且大多是驗證性的實驗。驗證性的實驗內容上比較平淡，缺乏趣味性和生動性。師生做實驗的目的只是為簡單化地驗證化學原理，培養基本操作技能和方法，或說是書本上的實驗簡單枯燥的再現！不能調動學生做實驗的積極性，學生不能主動思考問題，更不能讓學生在實踐中得到啟發，對題進行思考，產生探討研究的興趣。因此，在化學實驗教學中深入加強化學實驗的啟發性、探究性及趣味性勢在必行。

化學實驗教學中要吸引學生注意力，使學生產生興趣，學生能形成“啟發-思考-探究”的學習習慣，必須打破固有的實驗模式。傳統實驗模式對學生的操作過程強調的是“準確”無誤，這個“準確”就是指學生必須無條件地接受提前設計好的模式，能夠準確地再現或重復某一過程，把學習過程簡化為讓學生能準確重復某一固定的過程。結果，教師或學校的無形外力就會延伸到本屬于學生的自由發展和思考的空間。顯然本來“教”的對象是有獨立思考能力、獨立判斷能力，有主觀能動性的人，卻成了被動地被“填”的“鴨子”。這其中僅能接受不能選擇的狀況，只能使學生對實驗失去興趣，更不能達到“啟發——思考——探究”的效果。

改變傳統的實驗模式，提高化學實驗教學中吸引性，關鍵在于實驗中多一些啟發性和探討性。

一、 打破常規，在開放式實驗中讓學生得到啟發

化學教材里的許多實驗，都有編輯者合情合理的設計安排，緊緊摳住基本原理。倘若在教學中靈活使用，做一些改進革新，增添趣味性，則啟發興趣，更能吸引學生注意力，激發觀察實驗的動力，適當引導學生思考，進而產生探討研究的心理。

在實驗室制取氧氣的演示實驗教學過程中，教師常常按部就班地規范操作，不厭其煩地強調要防止試管炸裂。但學生并不知道到底什么時候試管炸裂，為什么會發生這樣的現象，只能按照教師的說法強記，其實他們很想看到炸裂的現象過程。這時教師可利用學生的好奇心安排實驗，不妨故意設計一個試管炸裂的破壞性實驗。

將玻璃片蘸上水，不擦干，用試管夾夾持加熱，觀察是否炸裂。試管夾夾持干玻璃片加熱后，滴上幾滴水，觀察是否炸裂。將連好玻璃導管、膠皮管和單孔橡皮塞的試管安放在鐵架臺上，導管末端浸入水中，加熱一段時間后，先撤酒精燈，后慢慢地撤導管，觀察水槽中的冷水是否倒吸到熱試管中，引發炸裂。在做此試驗前可以不講解注意事項，只要求學生觀察對比試驗不同之處，對不同結論進行探討，通過討論促使學生思考、探討問題的真相。這樣就起到了啟發——思考——探索的效果。

又如推導燃燒兩個條件的演示實驗時，盛有熱水的燒杯上放個紅銅片，將兩小塊白磷分別放在水中和銅片一端，取一小塊紅磷放在銅片另一端。實驗中只有銅片上的白磷與空氣里的氧氣充分接觸又吸熱溫度達到著火點燃燒。其他兩個都缺少一個燃燒條件，而不能燃燒。得出結論是燃燒必須同時具備兩個條件，一是可燃物與空氣（或氧氣）接觸，二是可燃物的溫度達到著火點。對于一般實驗來講，實驗做完了，結論得到了驗證就算了，而實際上這時也許會有學生產生一些聯想，認為在水中的白磷，接觸氧也能燃燒的想法。這時我們一定要認真對待，可以將書上的試驗進行拓展，設計一個制氧氣和白磷的聯合試驗。

操作過程：1.用玻璃導管直接向熱水里的白磷吹氧氣，發現熱水里白磷已熔化成極易流動的液滴，氧氣氣泡沒等遇到白磷，白磷就移動了，無法與氧氣充分接觸，不能燃燒。2.啟發學生針對白磷液滴易流動逃逸的特點，思考怎樣才能使兩者充分接觸。

可能學生會提議將三角漏斗的下端管口連接在膠皮管上后倒置于盛有熱水的燒杯內，這樣可產生比較大的氣泡，增加與白磷接觸的面積，只要水溫達到著火點以上，就可燃燒。實驗證明不可行，氣泡大導致水對流顯著，白磷流動加劇，無法與氧氣接觸。也可能有學生會提議將膠皮管接在三角漏斗的下端管口，漏斗里注入一半熱水，放入一塊稍大的白磷，通入氧氣白磷可能要浮動，但由于漏斗內壁是光滑斜面，它還會落到管口處，再與氧氣接觸，反復循環，就可斷斷續續地燃燒。通過實驗證明可行，白磷能時斷時續地燃燒。

有的學生另辟蹊徑，取一只塑料眼藥水瓶，表面刺滿小孔，底部挖個能放進白磷的空洞，白磷放入其內，瓶口連上導管，然后倒置熱水里，通氧氣，果然白磷運動空間狹小，與氣泡相遇機會增多，時斷時續地燃燒了。還有的同學提出，用一個廣口瓶安上雙孔膠塞，一孔裝長頸漏斗，一孔安裝導氣管連接三角漏斗的管口，漏斗倒置于燒杯底的白磷上，燒杯中倒入熱水，從長頸漏斗中迅速倒入水，則廣口瓶中的空氣就沿導管進入漏斗，因空氣很快并且大量進入漏斗，白磷可以接觸大量的空氣，所以也可燃燒。

整個試驗過程中，教師的備課量多了，但對于學生來講確實大大增加了收益，使學生建立了“啟發——思考——探究”的良好習慣。

二、 引導學生進入思考狀態

對于學生來講，試驗的直觀性往往讓他更注重于表面現象，而忽略了對現象深層次的探究，這時教師要做好誘導啟發工作。

在實驗中，得出不同結論后一部分學生會產生疑問，在實驗中受到啟發。而另一部分學生則只會停留在膚淺的表面現象。這時教師要及時做好引導，讓學生進入思考狀態。例如質量守恒定律的驗證實驗中，學生觀察到天平平衡后得出反應后質量不變，這時教師及時提出問題，是否所有的反應都遵守質量守恒定律呢？讓學生進入思考狀態。緊接著設計兩個錯覺實驗，一是將鐵粉放在石棉網上稱量后再放在空氣中加熱，冷卻后再次稱量。二是將碳酸鈣粉末放進小燒杯中，一個小試管中盛有稀鹽酸，將試管放入燒杯中稱量后，將鹽酸倒入燒杯中充分反應后再次稱量。兩個實驗為什么一個質量會增加，一個質量會減少？讓學生積極進入思考狀態，討論后發現仍遵守質量守恒定律，從而加深了對質量守恒定律的理解。

三、 培養學生探討研究的習慣

對二氧化碳的實驗室制法演示實驗，學生也許會產生疑問，為什么采用石灰石不采用其他物質呢？對于這一問題的回答，學生很可能沒有頭緒。這時我們可以指導學生們做以下試驗，讓學生回憶以前學習過的產生二氧化碳的反應：加熱堿式碳酸銅生成二氧化碳，碳酸分解生成二氧化碳，單質碳在空氣或氧氣中燃燒生成二氧化碳，甲烷燃燒生成二氧化碳，還有即將學習的工業上高溫煅燒石灰石制取二氧化碳。學生會認為它們都行，但在教師的引導下一一排除，堿式碳酸銅生成二氧化碳需加熱，碳酸本身不穩定，單質碳和甲烷燃燒產物一定混有空氣氧氣雜質，煅燒石灰石制取二氧化碳需要高溫，條件苛刻，實驗室實現不了。相比之下用石灰石與稀鹽酸反應，不需加熱，室溫反應，產物的氣體只是二氧化碳，容易凈化。

接下來，讓學生們探討實驗室制取二氧化碳的藥品，老師事先準備了如下幾組實驗：（1）碳酸鈉粉末與稀鹽酸反應，（2）純碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應，（3）石灰石與稀鹽酸反應，（4）石灰石與濃鹽酸反應，（5）石灰石與稀硫酸反應，同時讓5個同學到前面來演示并對比。學生很明顯看到粉末狀的碳酸鈣、碳酸鈉粉末反應速率過快，劇烈無法控制，濃鹽酸易揮發使制得的氣體不純，但石灰石固體與稀硫酸反應后表面生成許多白色固體，一段時間后反應中止。學生感到困惑不解，同樣石灰石固體與稀鹽酸和稀硫酸反應，為什么一個順利進行，另一個反應中止呢？教師可說明稀硫酸與石灰石反應時，生成一種難溶的化合物硫酸鈣覆蓋在表面，慢慢積累，內部的石灰石跟外部的稀硫酸隔絕，故反應中止。由此得出反應物應當采用塊狀石灰石固體與稀鹽酸。這就使學生能在實驗中培養探索研究的興趣。

既然此反應是在常溫進行的，應當采用什么樣的反應發生儀器裝置呢？讓學生回憶實驗室制氧氣和制氫氣的裝置有哪些區別。教師也可在前邊掛出兩者的裝置圖以示區別。學生能答出制氧氣時，反應物都是固體，需加熱，采用大試管和酒精燈；而制氫氣時，反應物有固體和溶液，不需加熱，采用啟普發生器或帶長頸漏斗的大試管。學生對比發現實驗室制取二氧化碳的裝置和制氫氣的裝置雷同，因為都是塊狀固體與酸反應，生成氣體。教師還應在此基礎上說明反應不能生成沉淀，否則反應可能中止，氣體也不能極易溶于水，否則收集不到氣體。然后，請一名學生在前臺選擇儀器并連接成制二氧化碳裝置。結合實驗特點，讓學生思考除此之外，還有哪些可行的替代裝置方案？集思廣益，根據學生的回答，歸納幾種方案。教師也可展示教參上的幾種方案，打開學生的視野。

在探討研究的平和氣氛中，蘊涵著無窮趣味，在教師一步步的嚴謹邏輯關系引導中，培養學生的思考分析能力，提高分析聯想的思維流暢性，學生的智能得到健康發展，優良的思維品質就會慢慢形成。

作為一門自然學科，本身就蘊涵著無限的知識，這些知識都可以通過實驗來驗證。為了使學生能在平時的學習中積極投入，我們應多注重增加實驗的內涵量，同時使每個獨立的實驗，為系統地培養學生形成“啟發-思考-探究”式學習習慣服務。