巧妙設計實驗 培養(yǎng)探究能力

陳莉

新課程突出強調(diào)創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，而學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)需要通過學生具體的探究活動來實現(xiàn).實驗探究是化學教學中最常見、最主要的探究活動，巧妙設計實驗過程，對培養(yǎng)、提高學生探究能力會產(chǎn)生很大的作用.以下就談談本人在化學實驗教學過程中培養(yǎng)學生探究學習能力的一些做法.

一、培養(yǎng)學生提出實驗問題的能力

提出一個問題往往比解決一個問題更重要，提出新的問題，從新的角度去看舊的問題，需要有創(chuàng)造性的想象力.在化學新課程中，“提出問題”作為科學探究能力的重要環(huán)節(jié)受到高度重視.而在化學實驗教學過程中，可以從這幾方面激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，從而提出化學實驗的問題.

（1）創(chuàng)設使學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的情景，促使學生對已有的知識與未知知識產(chǎn)生激烈沖突，激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題的欲望，提出有價值的探究問題.

（2）鼓勵學生大膽想象、質(zhì)疑，主動發(fā)現(xiàn)和提出問題.

（3）引導學生對所發(fā)現(xiàn)的問題加以表述，正確的給予充分肯定和鼓勵，不恰當?shù)慕o予及時糾正.

案例1：下列化學實驗問題是否有探究價值？

問題1：鐵會生銹嗎？

問題2：鐵在什么情況下生銹更快？

問題3：鐵為什么會生銹？

案例分析：

對問題1，由于學生已有這方面的生活經(jīng)驗，因而對學生來說，這一問題過易，不具有探究價值.

對問題2，雖然學生有鐵會生銹的生活認識，但是對于“鐵在什么情況下生銹更快”沒有更為完整的了解，通過實驗學生能夠解決這一問題.因此這一問題對學生有探究價值.

對問題3，這一問題屬于擴展性化學實驗問題.難度較高，對于學生來說，不具有探究價值.

案例2：酒精能燃燒，學生是有生活經(jīng)驗的，但其燃燒的產(chǎn)物是什么學生是不知道的.以學生熟悉的生活經(jīng)驗來創(chuàng)設情景，引導學生發(fā)現(xiàn)和提出問題，對于學生探究能力的提高是很有意義的.在此基礎上又可引導學生提出酒精燃燒是否會給環(huán)境帶來影響等新問題，擴展了學生的知識視野，使學生體會科學方法對于化學學習的重要性.

二、培養(yǎng)學生的假設能力

所謂假設，是指以一定的實驗事實為證據(jù)，運用已有的知識、理論，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，對所要解決的問題提出的一種初步設想.當所要探究的問題確定以后，引導學生回憶與所要解決的問題有關的經(jīng)驗和知識，對解決問題的思路或切入點等進行綜合思考，并提出一些初步的設想，這些初步的設想就是假設.在教學的過程中，通過具體的實驗探究活動，使學生認識假設的重要性，體會到假設是化學實驗學習的一種方式；通過創(chuàng)設生動活潑的實驗教學情景，激發(fā)學生的想象力，引導學生主動、大膽地對所探究的問題進行猜想與假設.

案例3濃硫酸與碳反應的產(chǎn)物會是什么？已知的理論知識有濃硫酸強氧化性且一般被還原成二氧化硫.

假設：反應生成SO2、CO2、H2O.

驗證：將生成的氣體依次通過無水硫酸銅、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清石灰水，設計方案并驗證.

三、培養(yǎng)學生的實驗設計能力

所謂實驗設計是指學生在實施實驗之前，根據(jù)一定的實驗目的和要求，對實驗的裝置、步驟和操作方法所進行的一種規(guī)劃.在設計探究性實驗時，要注意以下幾條原則：

（1）科學性的原則，所設計的實驗要合理，不能憑空捏造.

（2）對照性的原則，要設計一個對照實驗，有正反兩個方面的實驗.

（3）等量性的原則，所設計平行實驗中的試劑取量應相等.

（4）單因子的變量原則，對某個實驗的影響因素會有很多，實驗中只能有一個因素是變量，其余幾個是相同.

案例4鈉與硫酸銅溶液反應的原理是什么？針對此問題，有兩種不同的看法，甲同學認為鈉會置換出銅，乙同學認為鈉會先與水反應，生成的氫氧化鈉再與硫酸銅反應.分析：如果是置換反應，將鈉放入硫酸銅溶液中會看到有紅色物質(zhì)析出，若是乙同學認為的則會看到鈉與水反應時所見的現(xiàn)象及最終有藍色沉淀生成.

實驗設計：取一小塊吸干煤油的鈉粒放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象.

案例5鐵放入濃硫酸中幾乎看不到現(xiàn)象，對上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋：甲同學認為沒有反應，乙同學認為發(fā)生鈍化.

分析若不反應，鐵釘表面仍是鐵，若鈍化鐵釘表面應有一層致密的氧化膜.

實驗設計：將插入濃硫酸的鐵釘取出，洗凈后插入硫酸銅溶液中，若表面無現(xiàn)象則說明鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化，若表面有紅色物質(zhì)析出，則說明鐵與濃硫酸沒反應.

案例6向加有酚酞的水中加入過氧化鈉，溶液先變紅后褪色.對于上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋：一種觀點認為氫氧化鈉濃度過大，使酚酞不變色，另一種觀點認為是過量的過氧化鈉與水反應生成的過氧化氫具有強氧化性使其漂白.

分析若是因為氫氧化鈉濃度過大，則稀釋會出現(xiàn)紅色，若是因其強氧化性使其漂白即使加入水也不會變紅.

實驗設計：在上述溶液中加入足量的水，看顏色是否變化.

培養(yǎng)學生實驗設計能力的教學策略：

1.盡可能為學生提供進行實驗設計的機會.化學實驗設計能力，是實驗探究能力的重要組成部分，進行化學實驗設計的過程，也就是提升學生實驗探究能力的過程.為此，教師在化學實驗教學中，要盡可能多的為學生創(chuàng)造實驗設計的機會，使學生在此過程中，體會實驗設計的重要性、認識實驗設計應遵循的基本原則，初步掌握化學實驗設計的基本方法.

2.增強提升學生化學實驗設計能力的計劃性.增強發(fā)展學生化學實驗設計能力的計劃性是發(fā)展學生的化學實驗設計能力很重要的一個方面.教師應根據(jù)化學實驗教學內(nèi)容的特點、學生知識與技能的基礎和能力發(fā)展水平，有目的、分階段的制定化學實驗設計能力的計劃.

3.鼓勵學生對化學實驗設計方案進行交流、論證、反思與評價.化學實驗方案的設計通常通過小組討論的形式來制定，也離不開教師的指導.因此，教師在化學實驗教學中，要鼓勵學生積極參與化學實驗方案的設計活動，大膽地提出自己的設想，并主動與組內(nèi)的同學，與老師進行交流和討論，在交流和討論的基礎上形成組內(nèi)共識，并與其他小組溝通.同樣一個化學實驗問題，可以設計出多種解決方案.在交流和討論的過程中，教師要鼓勵學生運用多種證據(jù)對自己的實驗方案進行論證，引導學生傾聽別人的設計方案和別人對自己的實驗設計方案的評價意見，通過反思和自評，發(fā)現(xiàn)自己與他人的長處以及存在的問題，提出進一步完善和改進的具體方法.endprint