用實驗教學提升學生的探究能力

張海青

一、在類比小結中探究實驗的科學性

以前的課本中制取氧氣，多采用加熱高錳酸鉀的方法。這種方法雖然能達到實驗目的，但相對而言存在一些不足：反應需要加熱，副產物不易分離。用二氧化錳催化加熱分解氯酸鉀制取氧氣，不僅存在上述不足，還會在反應過程中生成少量氯氣污染空氣，同時使生成的氧氣因含有少量的氯氣而不純。針對以上兩個實驗中存在不足，課改后的教材在常溫下運用二氧化錳催化分解過氧化氫溶液制取氧氣，這樣，在達到實驗目的同時，不僅不會生成污染環境的物質，同時也便于二氧化錳在實驗中的回收再利用，另外，整個實驗是在常溫下進行的，節約了現有能源。

在平時的實驗教學中，我們除了考慮實驗目的、實驗操作、實驗現象、實驗結論外，還要考慮到實驗的科學性、環保性，雖然條條道路通羅馬，但我們不能僅求捷徑，而應從生成物的分離、反應條件、生成物對環境的影響等諸多因素加以考慮，在類比小結中探究實驗的科學性，完成學科教育的同時培養學生在實驗中的發散思維。

二、在分析質疑中探究實驗的嚴謹性

在學習氫氧化鈉的保存方法時，教師可結合生活事實，有針對性地引導學生予以探究。

首先，從理論上分析研究氫氧化鈉需要密封保存的原因。讓學生知道是空氣中的二氧化碳在氫氧化鈉潮解的同時與之反應生成碳酸鈉，而導致氫氧化鈉發生變質。

其次，以實驗為載體，探究氫氧化鈉在空氣中露置的變質程度，體現實驗的嚴謹性，綜合考慮各種可能性，引導學生進行分析。露置在空氣中的氫氧化鈉存在三種可能：沒有變質，白色粉末仍然是氫氧化鈉;部分變質，白色粉末為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物;全部變質，則白色粉末全部是碳酸鈉。

接著，在分析的基礎上，運用實驗的手段進行探究。先取少量該白色粉末溶于水中，再滴加適量氯化鈣溶液，若有白色沉淀生成，則原白色粉末中含有碳酸鈉，若沒有白色沉淀生成，則原白色粉末中不含碳酸鈉。在上述實驗完全進行的基礎上，向溶液（若有沉淀存在，則需先進行過濾，取濾液）中滴加無色酚酞試液，若溶液由無色變成紅色，則證明原白色粉末中含有氫氧化鈉，否則，原白色粉末中不含氫氧化鈉。

最后，在實驗完畢后，提出問題，對實驗的嚴謹性進一步探究。上述實驗中，能否用氫氧化鈣取代氯化鈣進行實驗？在質疑中引導學生動手做類比實驗，從實驗現象著手予以分析，讓學生明白氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成氫氧化鈉，干擾了后面對氫氧化鈉存在與否的確定。通過一系列的反思評價讓學生在分析質疑中探究實驗的嚴謹性。

三、在設計構建中探究實驗的創新性

燃著的蠟燭在熄滅的瞬間，燭心附近會有白煙生成，用燃著的火柴靠近白煙，在不接觸燭心的情況下，熄滅的蠟燭會重新復燃，針對生活中這一不易察覺的細微現象，引導學生進行分析探究，這一白煙主要成分是什么。學生紛紛進行假設：白煙是可燃性石蠟蒸氣的固體小顆粒;白煙是可燃性一氧化碳;白煙是可燃性石蠟蒸氣的固體小顆粒和可燃性一氧化碳的混合物。

到底是什么物質呢？在學生強烈高漲的好奇心被調動起來的情況下，教師設計實驗予以探究，引導學生打破常規思路予以創新，重新設計科學的實驗方案來探究實驗假設中的確定性。

如，用一根細長的硬質玻璃管伸入蠟燭火焰中，玻璃管的外面用一塊濕毛巾包裹，在玻璃管的另一端用酒精燈點燃，結果發現玻璃管內壁有白色斑狀物質存在，同時玻璃管末端能被酒精燈點燃。于是，根據這一實驗事實，我們證明第三種假設是正確是：白煙是可燃性石蠟蒸氣的固體小顆粒和可燃性一氧化碳的混合物。

這一簡單有效而又頗具科學創新理念的設計方案，不僅準確回答了學生生活中會碰到的小問題，同時培養了他們的學習興趣和探究創新的能力。

（作者單位：大冶市教學研究室）

責任編輯 ?嚴 ?芳