“實驗探究”模式在高中化學新課程教學中的實踐與體會

陸艷春

（江蘇省泰州中學 江蘇 泰州 225300）

化學與很多基礎學科一樣，是建立在實驗的基礎之上的。化學中的實驗有著重要的作用，它不但能讓學生了解化學知識點產生和發展的全部過程，還能有效提高學生的動手能力、充分培養學生的創新意識。新的化學課程標準也告訴我們，化學課堂中進行探究的主要手段是實驗，實驗的作用是任何其它形式都不能取代的。作為高中化學教師，應該充分重視實驗教學，改革傳統實驗教學中的弊端，設計豐富的探究實驗，用實驗探究的方式引導學生積極主動地學習。大力開展實驗探究，是化學實驗教學中體現和落實科學探究教學思想的重要方面。從傳統的注入式的實驗教學模式，向以探究式為主的化學實驗教學模式轉變，是當前新課程改革的重中之重。筆者在此結合近年來新課改探索，談談“實驗探究”這一模式在高中化學教學中的實踐與體會。

一、“實驗探究”模式的概念

實驗探究本質上就是探究性活動，不過是以實驗的形式來實現的。化學教學中的實驗探究其實是科學探究通過化學實驗的一種外化，它借助實驗教學培養學生科學探究的興趣，增強他們的探究能力，從而提高他們的科學素養。

實驗探究需要想象能力和邏輯思維能力，在這個過程中學生不但要大膽猜測而且要勇敢假設，然后借助動手實驗來加以驗證。因而實驗探究的實施既要學生具有基本的邏輯思維水平也要學生具有豐富的想象力，能對探究對象進行必要的假想和預判。

實驗探究是一項科學性活動，它要經過搜集證據、分析材料等步驟來作出合理的推斷，進而得出相對合理的結論。實驗探究的實施需要學生在科學方法的指導之下靈活運用所掌握的化學知識、實驗技能等進行。在整個活動過程中，學生必須要堅持科學的理念，使用科學的方法，擁有科學的精神和態度，一切尊重客觀現實。

總而言之，“實驗探究”這一模式針能有效培養學生的實踐精神、動手能力和科學素養，應該成為高中化學新課程教學的一種重要方法。

二、“實驗探究”模式的過程

模式中的假說是指根據已知的事實和理論，對未知的現象和規律做出推理和解釋。假說的形成一般要經過提出假說和驗證假說兩個階段。假說的提出通常包括兩個環節：一是根據實驗事實和科學理論提出假說：二是在假設的基礎上進行推理和判斷。假說的驗證包括實驗驗證和理論驗證，其中實驗驗證是最直接、最可靠、最有力的方式。

三、“實驗探究”模式的實踐

案例：易拉罐中主要成分的探究

（1）問題的提出——由生活中的事例提出

在高一復習金屬元素時，展示一種裝碳酸飲料的易拉罐，并告訴學生常見的易拉罐有兩種：鐵制和鋁制。大多數裝碳酸飲料易拉罐為鋁合金，其中以鋁鐵合金、鋁鎂合金較為常見。該易拉罐主要成分是什么？

（2）明確問題

該易拉罐為鋁鐵合金還是鋁鎂合金？

（3）預測與假設

①假設該易拉罐為鋁鐵合金。

②假設該易拉罐為鋁鐵合金。

學生已有的知識：

1.鋁可以與NaOH溶液反應生成氣體。

2.鋁、鐵都能溶于酸并產生氣體，再加足量NaOH溶液會生成白色的氫氧化亞鐵沉淀并很快轉化為灰綠色，最終生成紅褐色的氫氧化鐵。

3.鋁、鎂都能溶于酸并產生氣體，再加足量NaOH溶液會生成白色的氫氧化亞鎂沉淀。

學生通過可能的假設，討論分析設計出可能的實驗，然后操作，記錄、分析，得出結論。

（4）實驗設計

將易拉罐剪開平展，用砂紙打磨，再剪成條狀。

①在裝有樣品的試管中加入一定溶質質量分數的NaOH溶液；

②在裝有樣品的試管中加入一定溶質質量分數的鹽酸，向反應后的溶液中加入一定量的NaOH溶液。

（5）交流探討

展示學生的設計，由學生點評后分析設計實驗的可行性和危險性等級，然后操作。

（6）實驗操作、現象記錄和現象分析——驗證假說階段

實驗內容 實驗現象 現象分析1在裝有樣品的試管中加入一定溶質質量分數的NaOH溶液以看到有氣泡生成，并伴隨著黑色顆粒狀物質沉在溶液中。與NaOH反應有氣泡產生，說明該易拉罐中含有鋁。黑色顆粒狀物可能為不與NaOH反應的金屬顆粒。2在裝有樣品的試管中加入一定溶質質量分數的鹽酸；向反應后的溶液中加入一定量的NaOH溶液；開始反應慢，片刻后反應加快，有細密的小氣泡連續生成。反應完后，溶液呈淺綠色。加入NaOH溶液后，產生白色沉淀，最終變成紅褐色沉淀；與鹽酸反應后溶液呈淺綠色。加入NaOH溶液后，產生白色沉淀，最終變成紅褐色沉淀；說明該易拉罐中含有鐵。

（7）初步得出結論和進一步分析解決實驗中出現的新問題

由上述分析，該易拉罐可能為鋁鐵合金。進一步實驗探討，實驗①中黑色顆粒狀物質究竟是什么？怎樣檢驗？

實驗3過濾實驗①黑色顆粒狀物質，用磁鐵靠近，觀察能否被磁鐵吸引。

現象：黑色顆粒狀物質能被磁鐵吸引。

這個實驗更進一步說明，易拉罐中含有鐵。

（8）得出結論

該易拉罐為鋁鐵合金。

（9）交流和討論

使用鋁合金易拉罐的優點是什么？同時存在的弊端是什么？

四、“實驗探究”模式的體會

1.“實驗探究”模式是培養學生積極自主學習的重要方式

實驗探究意義在于使學生自主地獲取知識和技能。學生經歷了“預測與假設，實驗設計，動手實驗，解釋與結論，交流與討論”的完整探究的過程，他們的認知活動與非智力因素緊密性關系起來，學習的積極性和主動性得到了極大的調動，真正成為了學習的主人，充分體現了教師的“導”完全為學生的“學”服務這一新課程思想理念。

2.“實驗探究”模式是培養學生創新思維能力提高科學素養的重要手段

實驗探究教學采取的新課程理念下的 “預測與假設，實驗設計，動手實驗，解釋與結論，交流與討論”的探究式學習模式的目的雖然不同于科學家的探究活動，但其探究過程的實質是一致的。在整個探究環節中不但培養了學生的創新思維，而且提高了學生們的科學素養。使學生們親自體驗和了解了科學探究的過程和方法，形成和提高了創新意識。這對于學生們樹立科學的探究態度，理解科學探究的意義，提高科學探究的能力，改變學生的學習方法，形成終身學習的能力具有重要的意義。

3.“實驗探究”模式是增強學生的團隊精神和合作意識的重要途徑

實驗探究教學模式，常常需要學生進行分組制訂實驗計劃，分組實驗，分組討論等合作、交流的探究活動。探究中的合作，交流與分享，可以使小組的每位學生貢獻各自的經驗和發揮各自的優勢，從而使小組完成個人難以完成的復雜任務。小組成員之間，各小組之間的相互質疑、爭議、交流、意見綜合等探究活動可以更好地引起學生的認知沖突和自我反思，深化各自的思維；有助于激起彼此的靈感，促進彼此制定出更優化的實驗計劃；得到更深層的理論解釋與結論。這種學習方式既擴展學生的視野，同時也增強了學生的團隊精神和合作意識。

總之，通過以化學實驗為主實驗探究教學，使學生體驗科學研究的過程，構建了自己的知識體系。這種方法能激發學習化學的興趣，培養了學生進行科學探究的意識，促進了學生學習方式的轉變，生成了學生的創新意識，增長了學生的學習能力。

［1］ 中華人民共和國教育部.普通高中化學新課程標準［S］.北京：人民教育出版社，2003

［2］ 王怡.淺談化學探究性實驗教學模式［J］.中等職業教育，2008，（2）：16-17