讓問題提高探究實驗的有效性

【摘""要】本文講述如何通過讓學生帶著問題做探究實驗，通過實驗現(xiàn)象的變化提出問題并加以解決，以問題來提高探究實驗的有效性。

【關(guān)鍵詞】問題""探究實驗""有效性

【中圖分類號】G632"""""""""""【文獻標識碼】A"""""""""""【文章編號】1674-4810（2015）14-0125-02

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學實驗是化學教學的基礎。而新的課程標準更是強調(diào)了探究實驗在實驗教學中的地位。探究實驗是基于問題的學習活動，在探究實驗教學中，只有讓問題貫穿于探究實驗的全過程，才能體現(xiàn)課標中“通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發(fā)學習化學的興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力”的課程理念，充分發(fā)揮探究實驗在化學教學中的重要作用，從而提高探究實驗的有效性。

那么如何使問題貫穿探究實驗的全過程，提高探究實驗的有效性呢？下面我以教學過程中的實際情況，談談我對問題在探究實驗中的重要作用的看法。

一"在新授課之前安排探究實驗，讓學生自主建立問題情境

學生能在一定的問題情境中進行學習活動，并帶著問題學習，學習效果將會有很大的提高。以往分組實驗都是在新課上完后做，學生做實驗只是驗證課本上的知識，學生是被動在接受知識，這樣的實驗缺乏開放性，限制了學生的發(fā)散性思維活動，營造不出深層次的問題情境，削弱了探究實驗的價值，體現(xiàn)不出探究的本質(zhì)。

我認為如果將分組實驗改為探究實驗，放在新授課之前，可以促使學生通過自覺研究教材和參考資料，自主提出與探究實驗有關(guān)的問題，從而自主建立探究實驗的問題情境。

例1，鹽酸與碳酸鈣反

應的速率測定。【選修4《化

學反應原理》（蘇教版）專

題二第一單元活動與探究】

如右圖，在錐形瓶中放

入5g大理石，加入20mL1mol/L

鹽酸。每隔10s觀測玻璃注

射器中氣體的體積，將實驗

數(shù)據(jù)記錄到附表中。并以mL/s為反應速率的單位，計算每10s時間間隔內(nèi)的反應速率，將計算結(jié)果填入表中。

實驗結(jié)果

時間/s

10

20

30

40

50

60

氣體體積/mL

反應速率/mL·s-1

這是一個測量化學反應速率的實驗，可以讓學生從定量的角度認識化學反應速率。我將這個課堂實驗改成新授課前的學生探究性實驗，讓學生到實驗室進行該實驗的探究活動。我讓學生這樣做：在學習本節(jié)內(nèi)容前，參照課本的實驗描述和裝置圖撰寫實驗預習報告，提出可能出現(xiàn)的實驗問題，畫出可能的反應速率圖線，再到實驗室完成探究實驗。

學生實驗報告的問題摘錄：

如果反應中將碳酸鈣研碎，反應速率將如何變化？鹽酸濃度越大，速率越大嗎？

還可根據(jù)反應相關(guān)量的哪些變化測定反應速率？為什么用鹽酸不用硫酸？

學生帶著這些問題進入實驗室，對實驗關(guān)注明顯提高，并想辦法在實驗中對這些問題加以探究驗證，或讓老師幫助解決，這樣探究的效果有了明顯的提升。

二"在實驗時引導學生觀察實驗現(xiàn)象的細微變化，從而不斷產(chǎn)生新的問題并加以解決

在探究實驗時，往往會產(chǎn)生一些意想不到的現(xiàn)象，若能引導學生觀察這些實驗現(xiàn)象的細微變化，提出有深度的問題并想辦法解決這些問題，實驗的效果會更好。

例2，探究濃度、溫度、催化劑對化學反應速率的影響。

取兩支試管，分別加入下列溶液：

試管A：0.1mol/L草酸溶液和0.01"mol/L酸性高錳酸鉀溶液各2mL;試管B：0.2mol/L草酸溶液和0.01"mol/L酸性高錳酸鉀溶液各2mL。

現(xiàn)象：A試管約7分鐘后開始褪色，B試管約5分鐘后開始褪色。

結(jié)論：相同條件下，反應物濃度越高，化學反應的速率越快。

接下來應繼續(xù)實驗，取另一去試管加入和試管A同樣的溶液，放入水浴中加熱，觀測褪色的時間，驗證溫度對速率的影響。意外發(fā)生了，有一組同學在做濃度影響的實驗時，嫌反應時間太長，為了減少反應時間，他們將兩支試管同時放入熱水中進行水浴加熱。一段時間后，意想不到的現(xiàn)象出現(xiàn)了，兩支試管中的溶液幾乎同時褪色了。于是學生提出問題。

問題：老師，我們想早點看到實驗現(xiàn)象，就把兩支試管同時放在水浴中加熱，為什么兩種不同濃度的草酸溶液同時褪色了？

教師：錳離子對反應有催化作用，你們補充做個硫酸錳對草酸與酸性高錳酸鉀溶液反應的催化作用的實驗。

于是學生實驗：取兩份與試管A同樣的溶液，一份加入剛才探究實驗后的溶液（含錳離子），另一份不加該溶液。前者迅速褪色，后者要用很長時間才開始褪色。

教師點撥：在本實驗中，影響草酸與酸性高錳酸鉀溶液反應速率的外界條件有溫度、濃度、催化劑等，在不同的條件下，它們起的作用不一樣，哪種條件是影響化學反應速率的主要因素，具體情況要具體分析。

學生在對問題進行深入思考、討論后，提出了合理的解釋：催化劑在活性溫度以上時，才能大大加快所催化的化學反應的速率。沒有加熱時，影響A、B兩支試管中溶液的反應速率的主要是濃度，所以B試管褪色快。水浴加熱后，達到了錳離子的催化活性溫度，草酸與高錳酸鉀反應有了錳離子，使反應速率急劇加快，這時影響反應速率的主要因素是錳離子的催化作用，所以A、B試管中的溶液幾乎同時褪色。

在探究實驗時，對意想不到的現(xiàn)象的深入探究，能促使學生在實驗中對現(xiàn)象的觀察更加仔細，且充滿好奇心，也使他們樂于在實驗中提出各種問題，在實驗中不斷產(chǎn)生新的問題情境，并積極進行新的探究活動，尋找問題的答案，從而提高探究實驗的有效性。

三"在探究實驗后及時進行實驗講評課，鞏固實驗的有效性

探究實驗出現(xiàn)的問題，可以叫學生寫在實驗報告上。教師及時地對實驗報告進行批改，收集一些有價值、有深度的問題，適時地開展實驗講評課，鞏固實驗的有效性。

教師在講評時，應注意以下幾點：（1）展示寫得好的實驗報告，表揚學生在報告中的獨特見解和感受，引導學生注意實驗報告的格式化、規(guī)范化和科學性。（2）對學生的問題歸類分析，對普遍存在的操作問題進行糾正;對認識上的偏差進行引導;對綜合知識強的問題集中討論。（3）對反常現(xiàn)象進行重點分析和討論，若有可能，可再進行實驗探究。（4）指導學生通過課外閱讀、上網(wǎng)查找資料來自行解決實驗中的一些問題，擴大知識面。

實驗講評課是解決問題的進一步延伸。學生聽教師講解自己提出的問題時，注意力遠遠大于教師對學生提出的問題。他們會渴望自己提出的問題在實驗講評課上得到老師的關(guān)注，在問題解決后心理上會有很大的滿足感，從而有效地鞏固了探究實驗的所得。

總之，讓問題貫穿探究實驗全過程，可以使學生的主體作用得到充分的強化，可以使教師成為學習者和受益者。學生在實驗中提出問題及對問題的回答中，教師更加了解新授課中學生想知道什么、對哪些知識理解比較困難，教師會更多地站在學生的角度組織教學活動，幫助學生構(gòu)建知識體系。而學生帶著問題做實驗，更能集中精神，更加細心地操作實驗，認真觀察現(xiàn)象，對探究實驗的有效性有更大的提高。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003

[2]馬春生、彭小蓓.讓問題貫穿探究實驗的全過程[J].中學化學教學參考，2007（9）：19～21

〔責任編輯：林勁〕