初中化學探究性實驗設計與教學實踐研究

◆任欣泉

初中化學探究性實驗設計與教學實踐研究

◆任欣泉

從理論角度設計初中化學探究性實驗，并從實踐角度驗證化學實驗探究活動，從理論和實踐對初中化學探究性實驗進行研究探索。

初中化學；化學實驗；探究學習

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.01.139

1 引言

化學作為一門以實驗為基礎的自然科學探究課程，亟待在教改中提出并設計以科學探究開展的教學設計和實踐。當前，我國很多初中化學實驗課自身條件不足，雖然進行了諸多教改，但仍然以教師傳統演示為主，化學實驗課教改仍處于轉型探索期。很多學校化學實驗課并沒能從根本轉變教師灌輸講解和演示的教學現狀，探究性實驗設計和教學實踐并未真正得到踐行。為此，初中化學教師提出多次化學實驗課改，倡導師生共同探究學習，轉變過去化學實驗課學生灌輸式學習方式，設計探究性化學實驗課，經過一系列的實驗步驟和流程，從明確實驗教學目標到得出實驗研究結論，養成學生化學科學素養，訓練學生化學學習能力。總之，初中化學實驗課教學應以探究性實驗為出發點和落腳點，充分發揮科學探究學習優勢，增強初中化學實驗課教學有效性，實現化學實驗教學目標。

筆者從初中化學一線教師實踐出發，對初中化學實驗課進行教改，結合化學探究性實驗教學現狀，引入探究性學習理念，設計化學探究性實驗課堂，開展化學探究性教學實踐，整合探究實驗資源，實現探究學習價值。筆者希望通過本文研究，不斷完善初中化學探究性實驗教學理論和實踐，改善化學實驗課沉寂教學現狀，改變學生學習化學的態度和行為，激活學生探究學習活力，達成化學實驗課教學目標。

2 初中化學探究性實驗設計

初中化學探究性實驗學習是在化學教師指導下，結合化學教學內容，從化學學科或日常生活中提煉出需要解決的問題，引出問題任務，設計化學探究實驗方案，師生共同整合利用實驗資源，按照化學實驗方案展開研究，借助化學實驗展開師生共同研究學習，確定研究對象、認識研究對象，總結實驗性質、結論，以及實驗與其他現象之間的聯系，掌握化學實驗內涵知識。

初中化學探究性實驗設計具體步驟如下。

第一，明確實驗問題以及目標。教師需要結合教學進度，選定實驗探究內容，明確實驗課教學目標，提煉出適合實驗探究的價值問題，向學生講授清楚即可。

第二，合理推測實驗設計假設。教師向學生提出價值問題后，學生集中注意在問題并產生疑惑，激發探究學習興趣，能夠結合自己所學，獨立思考后提出實驗假設，預測實驗操作過程和實驗研究結果。

第三，仔細觀察和記錄實驗過程。在教師幫助指導下，學生自己利用化學實驗儀器具體設計實驗方案，并具體操作執行實驗，仔細觀察實驗反應，并做好觀察和記錄數據、現象工作，掌握一手實驗數據和信息。

第四，探究學習化學實驗規律，并得出最終化學實驗結論。通過化學探究性實驗的操作和觀察，學生對實驗展開討論交流，揭示探究性實驗的規律，師生共同去偽存真，深化探究性實驗現象，經過探究得出化學概念、化學原理、化學規律。

第五，鞏固并延伸化學實驗結果，實現化學知識遷移發展。通過化學探究性實驗研究，學生可以結合所學知識解決實驗問題，掌握新的化學知識，鞏固原有知識，實現化學知識遷移發展。

3 初中化學探究性實驗教學實踐

初中化學實驗課教學實踐可以設計很多探究性實驗，筆者以二氧化碳實驗制取為教學實踐案例進行闡述，分析探究性化學實驗的教學實踐開展狀況，以提高學生化學學習能力。

實驗思路

1）結合初中化學教材中講解的二氧化碳實驗室制取原理，充分利用學校化學實驗室現有資源，采用探究性實驗方式學習。

2）將二氧化碳制取方法和氧氣制取方法進行對比分析。

3）二氧化碳實驗制取的裝置探究要具有開放性，即將班級學生劃分為不同的實驗小組，經過交流討論后，在教師的指導下，不局限于化學教材中給出的裝置辦法，各小組組裝探究裝置制取二氧化碳，并展開組間討論分析不同裝置的優缺點，評選出最佳制取二氧化碳的實驗裝置，在實驗設計中鼓勵各小組創新制取裝置。

4）在化學探究性實驗中鼓勵創新教材制取裝置方案，倡導學生探究學習。

實驗目標

1）探究制取二氧化碳裝置的實驗研究，訓練學生化學探究創新學習能力。

2）通過化學探究性學習實驗，強化學生小組合作意識。

3）通過二氧化碳探究實驗，引導學生歸納氣體制取的實驗思路和方法。

實驗課型初中化學探究性實驗課。

實驗方法小組合作實驗法和探究性實驗法。

實驗儀器實驗儀器主要包括每小組均有的儀器和每小組不同的儀器，小組學生可以選用提供儀器，也可以自薦用儀器。每小組均有儀器：橡皮管、玻璃導管、玻璃片、集氣瓶、水槽。每小組不同的儀器具體如表1所示。

表1

實驗參考

1）銅和稀硫酸（H2SO4）、稀鹽酸（HCl）均不反應。

2）在標準情況下，二氧化碳的空氣密度是1.293 g/L，二氧化碳的密度是1.977 g/L，二氧化碳能和水反應產生碳酸，且碳酸易分解不穩定，二氧化碳溶于水。

實驗過程

1）實驗導入：“二氧化碳作為生活中常見且重要的氣體之一，和人類生活關系密切。在化學實驗中，二氧化碳制取的方法是石灰石或大理石和稀鹽酸反應制取。從化學反應原理思考，二氧化碳制取的裝置應該怎樣確定呢？大家有更好的想法嗎？這節課，我們以小組為單位，各小組自由選擇提供的實驗儀器，也可以自薦選擇實驗儀器，自行設計二氧化碳制取裝置，展示大家的想法和創意。最后提醒大家的是，一定要注意實驗方案和實驗儀器裝置設計過程中需要注意的操作事項。在大家實驗結束后，我們要選出最與眾不同的二氧化碳制取裝置設計。”

2）回顧與討論。

①制取二氧化碳的實驗裝置有什么發生裝置、收集裝置？思考選擇制取裝置的依據是什么？

②在制取二氧化碳實驗中需要注意哪些問題呢？

3）拋磚引玉。向學生提供雙氧水、二氧化錳化學反應制取氧氣的裝置，并向學生提出考慮這一裝置的缺陷，要求學生獨立思考這一化學實驗的原理。

4）學生設計。學生以小組為單位大膽思考，嘗試提出新的裝置設計，利用所學化學知識對其進行驗證，創新二氧化碳制取的裝置。筆者針對實驗現場學生提出的裝置設計，比較分析出9組方案。

5）交流與展示。各小組對設計的實驗裝置進行展示，并相互探討設計思路，總結實驗設計成功和失敗的原因，得出最佳的實驗裝置。

6）評價與反思。各小組學生針對實驗裝置進行自評、互評，結合教師的點評，對實驗裝置進行反思，提出完善設計的措施。

7）比較與歸納。對比分析制取氧氣、二氧化碳不同的實驗方案，歸納出氣體制取的實驗思路和方法。

[1]高俊芳.有機化學設計性實驗教學的探究與實踐[J].內蒙古石油化工,2014(24).

[2]郭玉杰.初中化學探究性實驗設計及教學策略研究[J].讀與寫,2013(11).

[3]王興平.新課標下初中化學探究性實驗的教學設計與研究[J].科學大眾,2013(8).

G633.8

B

1671-489X(2016)01-0139-02

作者：任欣泉，壽光市圣城中學（262700）。