化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索性教學(xué)

方麗麗

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生有效地獲得知識、技能和發(fā)展能力的重要手段.在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，將一些演示實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)上，通過邏輯思維和科學(xué)抽象，概括和歸納出課本所得的結(jié)論，有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，有利增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)造力.

一、如何做好探索性實(shí)驗(yàn)

1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

教師要要認(rèn)真分析教材所提供的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教材，設(shè)計(jì)好探索性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和步驟.一般步驟是：第一，教師在備課時，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中有關(guān)啟發(fā)性問題，創(chuàng)造學(xué)生積極思考的學(xué)習(xí)情景；第二，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和觀察所收集的化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)事實(shí)或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，做好實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)記錄；第三，讓學(xué)生對所收集到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理；第四，在教師的啟發(fā)下，讓學(xué)生在分析、研究和處理材料、數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過抽象、概括、歸納得出結(jié)論，形成概念或認(rèn)識規(guī)律.

例如，在講“強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)”時，具體做法：第一，讓學(xué)生觀察相同體積、相同濃度的鹽酸、氨水、醋酸、氫氧化鈉、氯化鈉五種水溶液的導(dǎo)電性和燈泡的明亮程度.第二，學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：都能導(dǎo)電；鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉三種水溶液導(dǎo)電時燈泡明亮；醋酸、氨水水溶液導(dǎo)電時，燈泡較暗.第三，教師啟發(fā)學(xué)生分析其原因.啟發(fā)問題1：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)弱與電解質(zhì)溶液中的什么因素有關(guān)？引導(dǎo)學(xué)生分析出溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)弱與單位體積溶液里能自由移動的離子數(shù)目有關(guān)？引導(dǎo)學(xué)生分析出溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)弱與單位體積溶液里能自由移動的離子數(shù)目多少有關(guān).啟發(fā)問題2：應(yīng)用電離理論和應(yīng)用事實(shí)，分析五種溶液中離子濃度的多少及電離情況.學(xué)生在解決第一個問題后，對第二個問題的思維興趣大增.此時，教師引導(dǎo)學(xué)生寫出五種物質(zhì)的電離方程式，分析其電離情況，應(yīng)用假設(shè)法.若五種物質(zhì)在水溶液中完全電離，即電離方程式相同，電離出的離子濃度相同，導(dǎo)電能力也相同，這與事實(shí)不符.從而分析推理歸納出鹽酸、氫氧化鈉、食鹽三種電解質(zhì)的電離能力大于醋酸、氨水的電離能力.學(xué)生很自然地歸納出強(qiáng)電解質(zhì)，弱電解質(zhì)的概念，進(jìn)而分析出強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的區(qū)別.

2.掌握時間

在課堂教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，教學(xué)是關(guān)鍵.所以一定要掌握好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所需要的時間，每次實(shí)驗(yàn)的時間不宜過長，較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)也不宜超過5分鐘，教師在不失科學(xué)性的條件下，實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟可進(jìn)行必要的簡化.

3.合理安排

中學(xué)化學(xué)中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不能全部改為探索性實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)上教師不能強(qiáng)求.教師要有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行安排，結(jié)合教材特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際，循序漸進(jìn)地進(jìn)行，不可求之過急或要求過多.

二、探索性實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

第一，從提出問題開始到形成概念、原理，最終解決問題為止，學(xué)生始終處于獨(dú)立思考、積極求索的學(xué)習(xí)情景之中.實(shí)驗(yàn)的成功，數(shù)據(jù)的分析和處理，問題的迷惘到解決，最終結(jié)論的得出，使他們能初步嘗到科學(xué)探索的樂趣，有利于激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣.

第二，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本過程是符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律的，實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的現(xiàn)象提供的數(shù)據(jù)為學(xué)生形成理性認(rèn)識打下了感情認(rèn)識的基礎(chǔ).

第三，能積極引導(dǎo)學(xué)生思維，使學(xué)生受到科學(xué)方法的系統(tǒng)訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)技能和動手能力得到提高.

化學(xué)概念和化學(xué)原理的建立離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、儀器選擇和改進(jìn)上，同樣離不開實(shí)驗(yàn).

例如，在復(fù)習(xí)“氣體制備裝置”后，向?qū)W生展示燒杯、球形干燥管、單孔橡皮塞、導(dǎo)管、鐵架臺.教師提問：用上述儀器能否組裝一套隨時使反應(yīng)發(fā)生，隨時使反應(yīng)停止的制CO2的裝置.學(xué)生由于好奇性和求知欲的激發(fā)，興趣大進(jìn)，討論激烈.啟發(fā)問題1：CO2中可隨時使反應(yīng)進(jìn)行和隨時使反應(yīng)停止的常用裝置是什么？學(xué)生馬上會聯(lián)想到啟普發(fā)生器.啟發(fā)問題2：上述儀器能否組裝成原理與啟普發(fā)生器相同的裝置呢？學(xué)生從啟普發(fā)生器的構(gòu)造出發(fā)分析、探索.用什么裝置代替啟普發(fā)生器的容器呢？用什么裝置來盛放大理石、鹽酸呢？氣體如何排出呢？當(dāng)氣體關(guān)閉后，液體與固體如何分開呢？帶著這些問題思考組合：否定肯定.當(dāng)他們組裝出CO2的裝置時，成功的喜悅使學(xué)生興趣大增.教師繼續(xù)啟發(fā)，除上述儀器外，你還可設(shè)計(jì)出幾種原理與啟普發(fā)生器相同的裝置？當(dāng)學(xué)生思維的閘門被打開，有的學(xué)生馬上提出用底部有小洞的試管代替球形干燥管；用U形干燥管代替燒杯與球形干燥管等一系列原理與啟普發(fā)生器相同的裝置.學(xué)生從中得到啟示：在學(xué)習(xí)中要解放思想、善于思考，利用已有知識儀器，進(jìn)行知識遷移，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力.

總之，中學(xué)化學(xué)中的探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能充分發(fā)揮教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主導(dǎo)作用，學(xué)生積極參與到求知活動中，做到教為主導(dǎo)與學(xué)為主體的統(tǒng)一，可以讓學(xué)生比較好地掌握化學(xué)概念和理論，培養(yǎng)他們的思維能力和創(chuàng)造能力.因此，教師如何根據(jù)實(shí)際情況正確選擇和適用中學(xué)化學(xué)探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對于提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義.