自主探究性學習在化學實驗中的應用

洪美玲

摘要：隨著新課程標準的實施，如何改進教學方法、激發學生學習的興趣、開發學生的發散性思維是每一個教師必須不斷探索的問題。本文結合具體的教學案例，闡述了在化學實驗教學中開展探究性學習的方法。

關鍵詞：化學實驗；探究性學習；應用

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711(2014)07-0091

對于化學這門以實驗為基礎的學科而言，在教學中改變傳統的、學生被動接受實驗的授課方式，倡導學生主動參與的探究型實驗教學模式已經逐漸成為主旋律。化學新課程標準立足于改變傳統教材以教師為中心的傾向，設置了更多的活動與探究內容，體現學生自主學習的過程，倡導以科學探究為主的多樣化學習方法，培養學生理論聯系實際、善于解決化學問題的能力。可以說，化學實驗是化學教學的基礎，是教師和學生學習化學知識、技能的重要方法。隨著社會的進步和知識的更新，要求教師培養出能夠靈活運用所學知識的學生，而不是只會死讀書、高分低能的學生。如何改進教學方法、提高教學手段、激發學生的學習興趣、開發學生的發散性思維，是每一個教師必須不斷探索的問題。

中學生的探究性學習作為一種學習策略，是通過主動的觀察、思考和總結，更好地學習前人的經驗，是一個認識世界的過程。學習時需要一個有效的學習策略。好奇、好問是學生的天性，是一種探究意義的萌動。有效的學習策略需要一個不斷反復、不斷優化的過程。在教學中，教師應有意識地對學生加以引導和培養，使學生學習的能力和興趣持續增長。而課堂永遠是探究性學習的主陣地，筆者始終立足于教材，經過兩三年的嘗試，在課堂中進行了一系列富有成效的探究活動。

案例1：在進行氧氣的性質和制法的學生分組實驗課時，一名學生提出了這樣的問題：“為什么把帶火星的木條放在未盛滿氧氣的集氣瓶口，木條仍可復燃，實驗事實為什么與課本上的說法不一致？”筆者當時一怔，這是上課前沒有想到的。于是筆者抓住了這個培養學生批判性思維的好時機，和學生們共同實驗并探究這個問題，最后大家得出結論：只要集氣瓶里的氧氣達到一定的濃度，把帶火星的木條放在瓶口，木條就可以復燃，而不一定要盛滿氧氣。這樣，就推翻了課本上的結論，培養了學生的質疑能力和不迷信書本和權威的科學精神。

案例2：筆者在上“奇妙的二氧化碳”一課時的教學思路是：首先，當堂制取一瓶二氧化碳氣體，請學生對比氧氣的性質，并根據自己的生活常識猜測二氧化碳還有哪些物理和化學性質，同時用實驗證明。和以往一樣，筆者要求人人動手動腦，安全地、簡單地演示實驗，教師適當地加以指導和鼓勵。

如筆者所料，學生很快地活躍起來并開始積極思考，在學生輕而易舉地回答出CO2是無色、無味、不支持燃燒、密度比空氣大的氣體后，筆者請他們提供論據。

學生1：因為老師剛才制取CO2時用的是向上排空氣法，驗滿時用燃著的木條放在瓶口，木條熄滅。

師：很好！你觀察得非常仔細。大家還有別的方法嗎？或者用什么實驗呢？

學生2：用2個氣球分別充入CO2和空氣，在天平上稱質量。體積相同的氣體，質量大的密度就大。

學生3：但體積多難控制啊！

師：兩位同學都說得很好，還有別的方法嗎？

學生4：在一個燒杯中放入一長一短兩支蠟燭，點燃后將一瓶CO2像倒水一樣倒入燒杯中，蠟燭會自上而下熄滅，說明它不支持燃燒，密度比空氣大。

師：同學們聽懂了嗎？大家討論一下為什么蠟燭自下而上熄滅呢？

課堂的進展在筆者預設的范圍內，看上去似乎都進入了預設軌道，然后在眾多“自愿者”中，筆者請一位學生上臺做演示實驗，不知是筆者指點不夠，還是學生太緊張，實驗結果居然是蠟燭自上而下熄滅！教室里立刻“沸騰”起來：有人起哄——實驗失敗了；有人做出判斷——倒得太快了。筆者腦海里冒出的第一個念頭是：先維護學生的自尊心。于是面帶微笑地告訴學生：“沒事，再做一次吧。”同時示意大家要尊重別人的勞動。沒想到，第二次兩支蠟燭都不滅！在觀察學生傾倒CO2的角度和方式時，筆者突然聯想到一個原本沒有納入教學內容的知識點。筆者迅速在腦海中調整了教學思路，拍拍那位因尷尬而漲紅了臉的學生并請他回到位置上，然后告訴大家：“剛才的兩種結果正是老師需要的，小明同學無意中幫了老師一把呢！現在老師也來做一次，你們仔細觀察有何不同，為什么會不同？”此時，全班的學生都好奇極了，都瞪大眼睛仔細看著，教室里鴉雀無聲。筆者加了一片玻璃片重復上述實驗，邊做邊啟發學生，筆者沿著燒杯內壁把二氧化碳像水一樣倒入，學生們終于看到了蠟燭是自下而上依次熄滅的結果。

師：為什么有3種不同的結果？

學生5：好像傾倒手法不同，小明沒有沿燒杯內壁往下倒。

師：很好！為何只差一點就有不同的結果呢？

學生6：小明第一次是在靠近高蠟燭一側把二氧化碳快速倒下去的，高蠟燭周圍充滿了二氧化碳氣體，所以它先滅；第二次倒得很慢，二氧化碳遇熱后密度減小“飛”走了，所以都不滅；而教師用玻璃片擋了一下，又在遠離火焰的一側使其不受溫度影響，這正好證明二氧化碳不支持燃燒，密度比空氣大。

師：密度一定比空氣大？

學生6：應該是常溫下密度比空氣大。

學生2：(補充)二氧化碳氣體常溫下密度比空氣大，它會沉在杯底，像水一樣越積越多，但遇熱就會因膨脹而使密度減小。

學生7：(自言自語)難怪發生火災時要貓著腰、低著頭跑……

師：(賞識地)你說說為什么？

學生7：因為燃燒后產生的有害氣體密度小會往上升。

到此，筆者才深深地松了一口氣，有道是“山重水復疑無路，柳暗花明又一村！”

案例3：在講實驗室制二氧化碳時，教師需要用含有碳酸根的化合物和稀酸反應。在實驗室所用的含有碳酸根的化合物通常有碳酸鈉和含有碳酸鈣的石灰石或大理石，所用的稀酸常見的有稀鹽酸和稀硫酸。那么制取二氧化碳究竟選擇哪兩種物質相互反應制取呢？這時我們可以調整、拓展教學內容，讓學生分組實驗進行探索得出制取二氧化碳所選用的原料。然后根據學生實驗，各組討論并且選代表發表看法，對實驗結果進行交流，然后綜合討論得出最佳方案：選用含碳酸鈣的石灰石和稀鹽酸反應較為合理。理由見表：

這樣，讓學生在課堂上動腦、動手相結合，可以充分調動學生參與的積極性，激發他們強烈的探究興趣，增強他們的實驗能力。

總之，在實驗中引導學生開展探究性自主學習，學生學習化學的積極性得到了極大的提高，激發了學生學習化學的熱情和學習的主動性、探索性。