如何在化學實驗中培養學生探究能力

【內容摘要】我們應在平時的化學實驗教學中，采用探究性實驗教學，利用教師演示實驗，讓學生掌握一些探究的思路、方法，改革分組實驗、改變學習方式，讓學生在實驗中發現問題，提出問題，解決問題，充分利用家庭實驗，增強學生的探究興趣和動手能力、自覺探究的意識，培養學生的探究能力。

【關鍵詞】化學實驗 探究能力

蘇霍姆林期基說過:“人的心靈深處有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是一個發現者、研究者、探究者”實驗可以滿足人的這種需要，因為實驗能有目的地使自然界中的現象在特定條件下再現，能簡單、明了地突出主要因素，給人以直觀、生動的感受，它能激發學生的探索興趣，產生強烈的好奇心，并驅使他們積極思考，探究其中的奧妙，所以實驗是培養學生探究能力的重要途徑，我們應以化學實驗為手段來培養學生的探究能力。在平時的實驗教學中我們可以從以下點出發，來培養學生的探究能力。

一、演示實驗是培養學生探究能力的基礎媒介

演示實驗是化學教學中一種重要的實驗形式，它是教師結合課堂教學內容的需要用演示的方法進行的實驗教學，是化學教學中一種重要的實驗形式，通過演示實驗，可以幫助學生形成概念，進一步理解和掌握化學知識。一個成功的演示實驗，往往能調動和激發起學生主動學習的興趣，再通過老師的引導，也可以讓師生一起探究，同樣能培養學生的探究能力

如在“測定空氣中氧氣含量”的實驗時，有時流入集氣瓶中水的體積會正好1/5，有時卻不滿1/5，我讓學生們思考，為何會出現這種情況，學生討論起來，對于第一種情況，因為，有的學生預習過書本，能很快得出答案。對于有時卻不滿1/5的原因，學生苦思無緒，我讓他們寫出:水不滿1/5原因的思考流程:水倒流的原因→水不滿的原因→紅磷的用量(或氣密性等)，學生能很快找出答案然后我再次實驗通過紅磷用量(或氣密性等)的調節，水的量達到了1/5;驗證了他們的想法，學生有一種成就感。我又提出，為何有時流入的水體積超過1/5?同學們很快就會反應過來:橡皮塞沒有迅速塞緊(或是止水夾沒有夾緊)。然后我又再次提問:能否設計一個始終在密閉容器內反應，不需要再拔或蓋塞子的裝置?……在學生進行討論時，探索的過程中老師適時地進行點撥，這樣，增大了課堂容量，拓展學生的思維，為學生營造了良好的探究氛圍，這一探索過程充分體現了學生的思維能力、知識運用能力、提高了學生的實驗設計能力和探究能力。

二、分組實驗是培養學生探究能力的有效平臺

有時學生做分組實驗，實驗還沒有做，都已把實驗現象填好，這樣的實驗只是學生背實驗現象，哪里能培養學生的探究能力?教育家杜威就主張:讓學生積極地動手“做”科學，而不是“讀”科學。培養學生的創新精神和實踐能力，最重要的是加強實驗教學。新課標中增加大量的活動與探究，目的就是培養學生的自已動手能力和探究能力，一改過去的實驗教學中，那種讓學生通過實驗去驗證、理解、鞏固課本所學的知識，這些都屬于驗證性實驗。而新的課程標準，更注重學生學習方式的轉變，更注重知識的獲取的過程，倡導的是一種探究性的學習。

例如第六單元課題2——“二氧化碳制取的研究”，教科書中只說明了實驗室常用大理石與稀鹽酸反應來制取二氧化碳，然后用實驗進行驗證，學生并不知其所以然。可以對實驗做如下改進，先回憶實驗室制取氧氣的兩種方法、讓學生總結出氣體發生裝置的決定因素，然后提供給學生如下一些儀器和藥品，藥品有:碳酸鈣、碳酸鈉、稀鹽酸、稀硫酸、澄清石灰水、蠟燭、木炭。儀器有錐形瓶、平底燒瓶、雙孔塞(帶導管)、單孔塞(帶導管)、漏斗、分液漏斗、水槽、酒精燈、藥匙、讓學生去思考:哪些可以用來在實驗室制取二氧化碳。在實驗的基礎上回答以下問題:

1.你有幾種辦法可以得到二氧化碳，你認為如何組合藥品最適合實驗室里制取二氧化碳?

2.制取二氧化碳應選用怎樣的發生裝置和收集裝置?為何選這些裝置?

3.怎樣檢查裝置的氣密性?

4.怎樣檢驗生成的氣體是二氧化碳?

教師可發給每組學生不同的儀器，設計組裝制取二氧化碳的裝置，和同學們一起交流、討論，教師適時點撥，最后由學生歸納總結制取二氧化碳的思路和方法。

學生的積極性高漲，先組內討論，然后設計好方案后再實驗。他們舉了很多辦法可得二氧化碳，如用木炭燃燒得二氧化碳，人呼吸產生二氧化碳，還有通過實驗把碳酸鈣與稀鹽酸、稀硫酸反應、碳酸鈉與稀鹽酸、稀硫酸反應等。我讓他們都去嘗試了一下，不同的小組可有不同儀器組合并，找出各種裝置優缺點。很快學生通過實驗發現只要是碳酸鈉與稀硫酸或是稀鹽酸的反應都很快，不利于收集。稀硫酸與碳酸鈣剛開始還有點氣泡，反應一會兒就沒有氣泡了，碳酸鈣與稀鹽酸反應能勻速產生氣泡，是實驗室收集二氧化碳的最佳選擇。

學生還發現選用試管作反應器用藥較少，得出這個辦法只能得到少量二氧化碳，而錐形瓶作反應器適合制取較多的二氧化碳。如何隨時加入藥品呢?用了漏斗的裝置添藥品時更方便，便于控制反應。(開始有的學生用的是普通的漏斗，使氣體全從漏斗中逸出)教師再拋出問題:為何長頸漏斗下端管口要插到液面下。如何檢查此裝置的氣密性，且如何再進一步，讓這個反應隨時開始隨時停止?……這些問題讓學生探索了很久，才找到答案。最后，通過學生探索實驗和反思，加上老師的點撥，學生總結出了本課要點:實驗制取二氧化碳最好用大理石和稀鹽酸。收集二氧化碳用向上排氣法。將氣體通入澄清石灰水，看是否變混濁，用此方法檢驗收集氣體的是否是二氧化碳。

教師在實驗教學中，可以多從實驗方案的設計方面打開思路，以及設計方案的優缺點評比和方案的改進方法方面讓學生從動腦筋，要有意識地培養學生的逆向思維能力、推理能力，鼓勵他們不斷發現問題和解決問題，自己去大膽設想，提出自己的見解觀點。讓驗證性實驗上升探索性實驗。從而培養他們的觀察能力、思維能力和創造能力。

三、家庭實驗是培養學生探究能力的有效催化劑

家庭實驗是在老師指導下，以在教學過程中和生活實踐中的問題為載體，利用課外時間，給學生提供主動探求知識的寬松環境，創設科學研究的情景和途徑。引導通過實踐的感受和體驗，形成積極探索主動獲取知識的學習態度，進而培養學生發現問題、解決問題的能力。由于家庭小實驗是在課堂之外進行的，所以實驗方案設計、實驗器材使用、實驗現象觀察和實驗結果分析、整理等環節均由學生獨立完成，實驗過程中遇到的各種問題也需要學生獨立解決，所以與課堂實驗相比，家庭小實驗更能發揮學生在學習活動中的主觀能動性，更有利于培養學生的獨立工作能力。

許多家庭小實驗均為探索性實驗，如初中化學九年級(上)中的“自制簡易凈水器”“調查家庭用水情況”“調查空氣質量”“探索鐵生銹的條件”等。這些實驗需時較長，無法在課堂實驗中完成，所以安排為家庭小實驗。

在學生設計自制簡易凈水器后，學生們提出哪些可以影響凈化效果的因素，在提出各種假設的基礎上，自己回家去設計出合理的實驗方案，開展探究性實驗。并把自己的實驗報告寫出來。具體如下:

1.探究吸附劑使用數量對吸附效果的影響(取不同質量的同種木炭置于吸附裝置中，加入等量的紅墨水，靜置相同時間，取濾液進行比較);

2.探究吸附時間對吸附效果的影響(取相同質量的同種木炭，置于吸附裝置中，加入等量的紅墨水，靜置不同的時間，分別取濾液進行比較);

3.探究吸附劑吸附次數對吸附效果的影響(取一定質量的木炭，置于吸附裝置中，分別加入等量的紅墨水若干次，靜置相同時間，取各次濾液進行比較);

4.探究被吸附物質的量對吸附效果的影響(分別取相同質量的同種木炭若干份，置于吸附裝置中，分別加入不同量的紅墨水靜置相同的時間，分別取出濾液進行比較)。

同時我要求他們學會多總結，及時把自己的一些想法記錄下來，可以是成功的經驗，也可以是失敗的教訓和心得體會，學生在這樣的實驗中通過動手操作、管理，親自觀察、記錄，并且動腦筋去比較、分析和思考，不僅獲取了新的知識，而且學會了探求新知識的方法。通過這些家庭實驗，激發了學生的探究興趣，又提高了學生的觀察能力，增加學生實驗生活技能，培養了學生的解決一些生活問題的能力和科學探究能力。

總而言之，化學實驗中可以有效地培養學生的情緒、意志、毅力和個性等品質，而探究性實驗教學可以有利于增強學生學習化學的濃厚興趣，調動學生的學習積極性;探究性實驗教學使學生始終處于不斷探索的情景中，調動學生思維活動的積極性和自覺性，只有在實驗中采用探究式實驗教學，才能真正把培養學生探索能力落到實處。因此，我們在化學教學中應充分發揮探究式實驗教學的作用，不斷開拓學生的思維，激發學生的求知欲望，培養學生的探究能力和創新精神。

(作者單位:江蘇省平潮高級中學)