化學教學中運用探索性實驗的研究

摘 要:在整個高中化學教學當中，實驗扮演著一個極其重要的作用，而本文即將闡述的探索性實驗能很好地調動學生的自主性和積極性，讓他們充分發揮自己的想象力，通過一系列的手段和經過思考后而進行的實驗，可開發學生的創新能力，挖掘學生的思維潛力，全面發展學生的素質和智能。

關鍵詞:探索性實驗 創新自主能力 化學教學改進

中圖分類號:G633文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2011)06(c)-0041-01

1 探索性實驗的提出

1.1 傳統驗證性實驗的不足

化學實驗大體可以分為驗證性實驗和探索性實驗，在傳統的化學教學方法中，大多數老師采取的是驗證性實驗，在學校實驗室進行實驗，一般學生都是根據課本的步驟或者重復老師上課時已經演示過的內容，因此大多數學生會覺得這樣的實驗課沒有多少意義，感覺可有可無。首先，這樣的驗證性實驗不能很好的提高學生對化學實驗的興趣，從而淡化了實驗手段的作用;其次，這種實驗沒有多大的意義，因為一切的實驗內容和所采取的手段都已經在課本上一目了然了，因此，把學生的思維束縛在了課本里面，不能讓學生充分發揮自己的想象力和創新能力;即使學生通過實驗得到了和課本不一樣的結果，大部分學生會覺得是自己在實驗過程中出現了差錯，而很少去懷疑課本實驗結果的多種可能性，致使學生失去實事求是的精神。不能達到實驗的真正目的，反之還有可能淡化實驗的作用。

1.2 探索性實驗的優點

由于在化學教學過程中，慢慢地意識到驗證性實驗的缺陷，并且由于現代教育改進步伐的加快，越來越提倡素質化教育，越來越注重培養學生的創新能力和獨立自主能力，其中化學實驗作為化學教學過程中強而有力的教學手段，重要性不容忽視，因此也越來越受到重視。探索性實驗充分調動學生的自主學習能力和求知欲望，發散學生的思維，使得對研究對象從未知到已知的過程。把探索性結合到高中化學教學當中，化被動為主動，加深學生對知識點的理解，加強學生的動手能力，開發學生的智能，鼓勵學生的創新能力，活躍學生的思維，提高學生的求知欲，培養學生對化學學習的激情，實現化學實驗和化學教學的真正目的和意義。

2 如何有效地開展探索性實驗

2.1 探索性實驗在課堂中的開展

在多數的課堂教學中，一般教材會告訴學生一種物質和另一種物質反應有哪些現象，有什么反應，之后再利用實驗來證明這些觀點。

例如在高中的一個重要知識點:原電池反應。準備的化學物質有鋅片、銅片和稀硫酸溶液。

根據之前掌握的知識，可以知道:將鋅片插入盛有稀硫酸溶液的燒杯中，在鋅片表面會產生氣泡，證明有氣體的產生;將銅片插入盛有稀硫酸溶液的燒杯中，則沒有明顯的現象產生;將鋅片和銅片同時插入盛有稀硫酸溶液的燒杯中，鋅片表面會產生氣泡，而銅片卻沒有任何現象。若將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中，會產生怎樣的現象呢？

假設:(1)只有鋅片上有氣泡產生，因為鋅和稀硫酸發生反應，而銅不和稀硫酸發生反應;(2)只有銅片上有氣泡產生，因為銅和稀硫酸發生反應;(3)二者表面均有氣泡產生，二者均與稀硫酸發生反應。

然后在鋅片和銅片連線中間接入電流計，會有發生什么現象呢？

假設:(1)指針發生偏轉，說明產生電流;(2)指針不發生偏轉，沒有電流產生。

為什么會產生電流呢？

假設:(1)銅片與稀硫酸溶液發生反應(2)鋅片和稀硫酸溶液反應產生的氫氣通過金屬轉移至銅片。

通過現場的探索性實驗得到，銅片上有氣泡產生，指針發生了偏轉，這就說明了在反應過程中產生了電流。

實驗證明:(1)銅片并不能與稀硫酸溶液發生反應，因為如果銅片與稀硫酸反應則生成了硫酸銅溶液，由于銅離子的存在，溶液將呈現藍色，但實驗的結果并沒有藍色溶液的產生;(2)鋅片產生的氫氣不可能轉移到銅片表面，因為根據已學知識，氣體不能在金屬內部轉移。

分析:(1)在稀硫酸溶液的環境中，鋅片失去了電子而產生鋅離子，鋅離子帶正電，在反應過程中，由于鋅離子在鋅片周圍的濃度較高，根據同性電荷互相排斥的原理，和稀硫酸溶液中的氫離子互相排斥，所以氫離子在鋅片上要得到電子的難度比較大，而由于電子流到了銅片上，從而使得氫離子更容易在銅片上得到電子產生氫氣;(2)正是由于電子的運動，所以產生了電流，因此電流表指針也就發生了偏轉。

總結:(1)像這樣通過化學反應，將化學能轉化成電能的裝置稱之為原電池。而構成原電池的條件主要有三個:第一，兩種構成原電池的金屬材料的活潑性必須不同(例如上述反應中的銅片和鋅片);第二，必須有一種電解質溶液(例如上述例子中的稀硫酸溶液);第三，構成原電池的兩種金屬材料和電解質溶液必須形成一個閉合的回路。這三個條件必須同時具備，缺一不可;(2)反應過程中產生電流的原因:根據金屬活潑性排列順序，即按照得失電子的能力，活潑性比較強的金屬比較容易失去電子，在電解質溶液中，活潑性強的金屬失去的電子，通過連接兩種金屬的導線，流向了較不活潑的金屬那一邊，由于電子的定向移動，即產生了電流，而電解質溶液中的陽離子就會在較不活潑金屬的那一邊得到電子。

2.2 探索性實驗的開展

2.2.1 教師的主要職責

首先，教師應該充分做好準備工作，必須了解各個同學不同的特點和對知識不同的掌握程度。在試驗設施和人員配備允許的條件下，最好能將傳統的集體試驗改成個人試驗。這種做法的目的在于能做到讓每個同學都體驗到試驗的過程，鼓勵學生獨立自主地完成試驗，單人試驗卻能讓學生了解試驗過程的步驟，培養了學生的條理性，同時，由于老師也有充足的時間和精力為每個進度不同的同學進行指導，或許也可以每個小組由2～3人組成。

其次，老師要鼓勵學生大膽的提出設想。探索性實驗的本質即是由學生自己通過實驗從未知走向已知。老師在指導的過程中，應該適時地設置疑問，適當地點撥，不要直接告訴學生步驟和結果，鼓勵學生從多個方面，運用不同的方式，從不同的切入點去分析驗證。

最后，教師在學生進行實驗之前，認真告知實驗過程中所應該注意的安全問題。

2.2.2 注重學生之間的成果，加強經驗交流

探索性實驗的意義在于建立假設和任何可能的存在，這也是探索過程中的樂趣所在，若學生得到了與課本的結論不同，不應該直接否認，應該與學生共同分析結果產生的原因，俗話說“盡信書不如無書”，應該重視探索性試驗的結果，并且積極組織學生在進行實驗過程中得到不同的感悟，經驗的交流。

在高中化學教學中結合探索性實驗有利于培養學生的探索能力，創新能力和思維能力，讓學生自主地學習知識，探索知識，才能把知識的學習變成一種樂趣，而不是負擔。

參考文獻

[1]鄧星漢.教法改革與學法指導相結合教改實驗報告[J].化學教育.

[2]胡淑珍，等.教學技能[M].湖南師大出版社.