在元素化合物知識的教學中深入培養學生的探究能力

摘要：化學課程標準強調對學生創新能力和實踐精神的培養。第三、四單元的教學設計理念是按照讓學生“學會探究→深化探究→感悟探究”的思路，深化對學生探究能力的培養。

關鍵詞：學會探究；深化探究；感悟探究

化學課程標準強調對學生創新能力和實踐精神的培養。因此有必要在元素化合物的教學中，深入地開展實驗探究，讓學生在整個單元的學習中，逐步學會探究，真正地將其內化為研究化學的一種能力。針對人教版高中化學必修1元素化合物知識的教學，設計并實施了一系列的探究課。第三、四單元的教學設計理念是按照讓學生“學會探究→深化探究→感悟探究”的思路，深化對學生探究能力的培養。

一、學會探究階段

指導學生對未知知識進行探究式的學習，讓學生領會探究的

一般思路。在探究課的最后引導學生歸納出探究的步驟，即：發現問題→分析問題→設計實驗→實施實驗→得出結論→拓展延伸，幫助學生對探究形成初步的認識。

高一學生雖然經歷了多年的新課程，但對探究的經歷不是很深，并且受認知的限制，在高一化學探究時常會卡殼，缺少思維的方向。筆者認為，在初始階段應該進行必要的引導，如可以通過認知沖突、問題引導等手段逐步讓學生有探究和思維的方向。下面是氫氧化亞鐵的制備探究課片段。

教師：如何制備氫氧化亞鐵？

學生：將氫氧化鈉溶液與氯化亞鐵溶液混合制備。

教師：為什么沒有觀察到白色沉淀？如何避免氫氧化亞鐵被

氧化？

學生：提出了避免氫氧化亞鐵被氧化的措施并提出實驗方案。

學生：發現實驗效果不好。

教師：為了使實驗效果更理想應該如何改進？

教師：讓學生分析效果較好的實驗裝置圖，并以該裝置最終制得氫氧化亞鐵。

學生：得出結論，即制備氫氧化亞鐵的條件就是避免生成物與氧氣接觸。

學生：歸納探究的一般思路，即發現問題—分析問題—設計實驗—實施實驗—得出結論。

二、深化探究階段

讓學生在課前自主設計實驗方案，增強學生在探究活動中的

主動性，并在探究中多引發學生思考，在實驗中通過小組討論完善實驗方案，進一步深化學生探究思維的培養。經過前一節課，學生已經對探究的步驟有了一定的了解，可以進一步地深化他們對探

究的認識。該節課讓學生課前完成探究過程中的“發現問題→分析問題→設計實驗”，讓學生完成探究的準備工作。雖然學生設計的方案有不當之處，但是學生經過自己的思考，體會探究，會促使其探究思維的深化。教師對方案進行批閱后，在課堂上進行展示，全體師生共同評價實驗方案，既是對學生研究成果的肯定，又可以加深學生對方案的理解，充分調動學生的積極性。這樣，學生對整個實驗了然于胸，不再是“照方抓藥”。接下來的探究實驗，是學生實施其實驗設計理念的過程，這個過程會出現他們之前沒有預想到的情況，通過小組討論解決實驗中遇到的突發問題，這樣可以增強學生在實驗中的應變能力。

經過一段時間的探究教學后，學生對探究的程序有了一定的

了解，學生之間的交流配合也越來越多，而且在探究過程中也逐步加深了化學反應類型或概念理論知識的理解。例如，Fe2+→Fe3+轉化的探究課，教師適當放手，給學生更大的探究空間。

教師：實現Fe2+→Fe3+的轉化，應該加入還原劑還是氧化劑？實現Fe3+→Fe2+的轉化，應該加入氧化劑還是還原劑？

學生：各小組均提出了自己的方案。

學生：在課堂上共同修改以確定他們各自的實驗方案。

學生：各小組按照自己的方案進行實驗。

學生：發現諸多問題，例如Fe3+與Cu片在常溫下反應很慢，觀察不到預想的實驗現象。

學生：提議將銅片換成銅粉，并加熱。

學生：按照新的方案實施實驗，現象就比較明顯了。

三、感悟探究階段

學生探究能力的培養不是一朝一夕的事情，要想使學生養成

探究的習慣，需要不斷的訓練，在教學中要盡可能多地放手讓學生探究。因此，在后面的元素化合物知識的教學中，筆者有意識地多讓學生多參與探究。

探究能力的培養既要循序漸進，又要在適當的階段放手讓學

生獨立自主地開展探究。要使探究教學成為有效探究，就要遵循系統性、連續性的原則。以知識點的教學為明線，以探究能力的培養為暗線，充分挖掘教材中“探究活動”“思考與交流”欄目的價值，將探究能力的培養貫穿于元素化合物知識的教學中。

人類認知世界的過程都是從未知到已知。運用已有的知識去探索未知世界是人類認識世界的關鍵。因此，在進行元素化合物知識的教學之前，先讓學生對未知的物質進行探究，盡管探索的結果可能不盡如人意，但是如果能讓學生體會到形成認知未知物質的

方法，擁有積極探索未知物質的意識，雖然是知識積累上的一小

步，卻是研究方法上改進的一大步，這正是筆者在教學中孜孜不倦所追求的。

在進行二氧化硫這部分知識的教學之前，我給學生布置了這

樣的習題：“研究二氧化硫的性質，如果需要實驗請簡要寫出所需

藥品、儀器、實驗步驟，畫出相應的實驗裝置圖。”有的學生研究二氧化硫的部分性質，有的學生則歸納出二氧化硫性質的框架。最終每位學生都提出了自己的實驗方案。以下是部分同學的探究方案：

探究二氧化硫的還原性

研究人：WR同學

二氧化硫的還原性的理論研究

根據二氧化硫中硫元素的化合價為+4價（中間價態），所以二氧化硫既具有氧化性又具有還原性。通過查閱教材，二氧化硫以還原性為主，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色。二氧化硫的實驗室制法用亞硫酸鈉溶液與濃硫酸制備。

二氧化硫還原性的實踐研究

步驟：

①用亞硫酸鈉溶液和濃硫酸制備二氧化硫氣體。

②向盛有二氧化硫氣體的集氣瓶中加入酸性高錳酸鉀溶液，觀察顏色變化。

探究二氧化硫的性質

研究人：ZQ同學

二氧化硫的物理性質：無色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣重。易溶，易液化。

二氧化硫的化學性質：酸性氧化物、還原性、漂白性。

提出疑問：二氧化硫的漂白原理與氯水的漂白原理有何不同？

上課時，我將學生研究的成果投影出來，師生共同點評。最后師生小結出研究物質的一般思路：結構—性質—用途。在最后的5分鐘里，筆者讓學生寫出這節課的收獲與體會。學生普遍歡迎探究并希望以后能多多開展探究課的學習。

經過一系列探究課的實施，學生的探究能力有了顯著的提高，遇到問題時能積極分析努力探索，這種思維習慣對他們其他學科

的學習也是大有裨益的。

參考文獻：

[1]惠海濤.探究式教學的邏輯設計[J].中學化學教學參考，2010（1/2）：18-19.

[2]曹洪昌.化學教學最優化研究[M].武漢：湖北教育出版社，2003.

（作者單位 江蘇省南京行知實驗中學）