化學實驗教學中學生科學探究意識的培養

白永泉

“科學探究意識”是新課程標準提出的高中化學學科核心素養之一，所以學生科學探究意識的培養是高中化學教學的重要任務。傳統的化學實驗教學往往只局限于教師演示，學生看；教師示范，學生模仿；重復實驗等被動式的實驗模式，忽略了在實驗中對學生探究意識的培養。因此，傳統的化學實驗教學模式必須改革，把實驗教學重心轉移到學生科學探究意識的培養上來。

一、問題的解決需要一定的思路和方法，讓學生掌握科學的思路和方法是培養探究意識的關鍵

化學實驗探究的一般思路和方法是：引導學生提出問題—資料查閱進行假設或猜想—設計實驗方案驗證猜想—得出結論。在實驗教學中，要結合探究實驗讓學生逐漸掌握以上思路和方法。如過氧化鈉與水反應后溶液使酚酞試液褪色原理的探究：

1.問題的提出

通過實驗觀察，在過氧化鈉與水反應所得的溶液中滴加幾滴酚酞試液，會看到溶液先變紅，然后褪色。提出變紅后的溶液為什么會褪色？

2.資料查閱進行假設或猜想

通過查閱文獻，有關向過氧化鈉與水反應后的溶液中滴加酚酞試液先變紅后又褪色的機理的研究主要有兩種觀點：一種觀點認為是由于反應后溶液中生成的氫氧化鈉，使酚酞變紅，又由于堿液的濃度較大而使溶液褪色。另一種觀點認為過氧化鈉與水混合后溶液中產生了過氧化氫，它有強氧化性，將酚酞氧化而褪色。通過資料查閱和分析討論，提出以下三個猜想：

I、反應后溫度升高使溶液褪色；

II、生成物氫氧化鈉的濃度大使溶液褪色；

III、中間產物HO的生成使溶液褪色。

3.設計實驗方案驗證猜想

猜想I的驗證：

在試管中加入少量的NaO粉末，滴加適量的水使其反應完全，把反應后的溶液分為兩份，第一份中迅速滴加酚酞試液，觀察現象；第二份用冷水冷卻后再滴加酚酞試液，觀察現象。

實驗現象：第一份滴加酚酞試液后溶液變紅，接著紅色很快褪去；第二份用冷水冷卻后再滴加酚酞試液，溶液變紅，五秒鐘后褪色。

結果分析：由實驗現象可以看出，溫度造成的影響是比較小的。所以我們得出結論，過氧化鈉和水反應后加入酚酞試液，溶液變紅后褪色，不是因為溫度升高造成的。

猜想II的驗證：

分別配制0.1mol/L、1mol/L、8mol/L的氫氧化鈉溶液，分別取2ml于標號為1、2、3的三支試管中，依次滴加酚酞試液，并觀察溶液變紅后是否褪色，記下褪色的時間。

實驗現象：1號試管中溶液顏色一直不變；2號試管中溶液顏色7min后變成淡紅色，但十幾分鐘后顏色還是沒有完全褪去；3號試管中溶液紅色15秒鐘時完全褪去。

結果分析：由實驗現象可以發現，酚酞在稀堿溶液中紅色不易褪去，而在濃堿液中顏色褪去比較快。由此我們得出結論，過氧化鈉和水反應后加入酚酞試液，溶液變紅后褪色，與所生成的氫氧化鈉濃度過大有關。

猜想III的驗證：

在一支試管中加入少量的NaO粉末，滴加適量的水使其反應完全，另加入少量MnO后，用帶火星的木條于試管口，再加入2滴酚酞試液，觀察現象。另取一支試管，先加入2ml0.1mol/LNa0H溶液和2滴酚酞試液，然后再加入1mHO溶液，觀察現象。

實驗現象：第一支試管中加入了MnO后，帶火星的木條復燃，滴加酚酞試液后顯紅色，且紅色沒有褪去；第二支試管中，滴入酚酞試液后溶液變紅色，加入HO溶液后紅色很快褪去。

結果分析：由實驗現象可以看出，由于反應過程中有中間產物HO的生成，其氧化作用使溶液的顏色褪去。加入了MnO的溶液滴加酚酞試液后顯紅色，且紅色沒有褪去，是因為MnO作為催化劑使HO分解了。由此可以得出，過氧化鈉和水反應后加入酚酞試液，溶液變紅后褪色，與中間產物HO的生成有關。

4.實驗結論

NaO和HO反應后的溶液使酚酞試液褪色的原因有：

（1）氫氧化鈉濃度過高時會加速溶液紅色的褪去。

（2）中間產物HO能使紅色褪去。

二、問題的發現來源于觀察，提高學生的觀察能力是培養探究意識的重要環節

科學研究就是不斷地發現問題和解決問題，而發現問題需要觀察，解決問題需要探究，科學研究始于觀察，所以提高觀察能力是培養學生探究意識的重要環節。觀察是學生獲取知識的重要途徑，學生對任何理論知識的掌握，都必須建立在通過觀察而獲得大量感性材料的基礎上。學生的觀察能力，并非簡單地表現在是否注意到某個事物或實驗現象，而是更多地表現在能否就此進行深入思索，以透過其表面把握其本質和規律，發現和提出有價值的問題。通過事例教育學生，使他們認識到，一切有成就的人在科學研究上所取得的成就都離不開對周圍環境、周圍事物及自然現象的觀察。我們要教育學生在實驗過程中及日常生活中堅持對事物進行全面系統的觀察、探究，敢于質疑，不放過任何微小的細節。

三、做好化學實驗，是培養學生探究意識必不可少的過程

學生的探究意識是在實驗中逐漸形成的，所以做多實驗，做好實驗對培養學生的探究意識必不可少。演示實驗是教師進行表演和示范操作，并指導學生進行觀察和思考的實驗，它能為學生提供感性知識，培養學生的觀察能力、分析能力，從而提高探究意識。因此，教師要努力做好演示實驗，對于教材中的每個演示實驗都要精心設計、合理安排，做好準備工作，以嚴謹的科學態度去影響學生。同時要充分利用現代化教育手段提高演示實驗的可見度，讓每個學生都能清楚地觀察到實驗現象，提高觀察效果。為了激發學生的觀察興趣，教師可適當增加一些趣味實驗。用精彩的實驗把學生帶進絢麗多姿的化學世界。學生實驗是培養學生獨立、周密地進行觀察和探究的好機會，必須大力加強。首先，教師必須更新教育觀念，改變傳統教育重理論知識傳授、輕實踐能力培養的傾向，消除“讓學生做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”“學生實驗可做可不做”的錯誤看法。充分認識化學實驗的重要性。其次要嚴格按照《課程標準》的規定，做好所有學生實驗，積極創造條件，讓學生人人都能動手做實驗。再次，要重視實驗指導：講清實驗目的要求，幫助學生明確操作步驟，規范操作，加強巡視，發現問題及時糾正，指導學生掌握各種觀察方法，提高觀察能力。為了增加學生觀察的機會，鼓勵學生多做實驗，實驗室應向學生開放。學生可以重做或補做教材上的實驗，可以選做自己感興趣的實驗或課后的家庭小實驗，也可以做自創性實驗。通過加強學生實驗教學，學生的觀察能力、探究能力將會大大提高。

總之，學生科學探究意識的培養是高中化學教學的重要任務。在化學實驗教學中，我們要更新觀念，努力調動學生積極性和主動性，做好每一實驗，引導學生觀察和探究，掌握科學探究的一般思路和方法，在實驗教學中逐漸形成探究意識。