如何培養高中生的實驗探究能力*

孫克鴿 史曉偉 楊冬梅

(三門峽市實驗高中 三門峽市外國語高中 河南 三門峽 472000)

1.問題的提出

化學知識的獲取基于實驗，實驗可以提供對化學學習的必要保障，幫助學生理解基本概念和化學原理，幫助學生培養他們的觀察能力和思維能力，激發學生學習化學的興趣和學習的積極性。總之，實驗在化學教學中的地位和作用是不可替代的。

化學實驗和理論是緊密相連的，讓學生掌握基本原理和操作是高中化學實驗教學的目標，更要培養學生具有分析問題、解決問題的邏輯思維能力。而目前實驗教學的模式，主要存在以下三個方面的問題：

1.1 過分依賴課本實驗描述，把實驗重現當作課堂教學的基本內容。忽略實驗現象產生的條件討論、探究，達不到真正的實驗服務于教學、輔助教學的目的。

1.2 過分強調實驗的結論而不重視過程，通過直接告知實驗結論或觀看實驗視頻，學生的好奇心、求知欲受到了很大程度地抑制，偏離實驗教學目標，達不到啟發學生的目的，創新精神無法培養，更不用提如何讓學生自主探究實驗了。

1.3 過分重視實驗的“經典性”，缺乏與現實生活相關的實驗環境，不利于學生對周圍環境的挖掘與探索，使化學實驗不能更好的服務教學，服務生活。

為改進和提高實驗教學效果，實驗教學應創設實驗情境、啟發探討，培養學生的實驗探究能力。

2.創設實驗情境，開展啟發探討，規范實驗教學中的一般程序

蔗糖和濃硫酸脫水反應的示范實驗(人民教育版高中化學必修1第4章第3節)，儀器簡單，現象明顯，容易成功，但實驗過程中產生大量有毒氣體二氧化硫，如果直接排放到空氣中，則對師生的健康非常不利，也不符合環保要求。為了消除實驗過程中產生的二氧化硫污染，它符合綠色化學理念，增加了實驗的興趣，調動了學生的探究欲望。實驗改進如下，效果非常好。

實驗步驟：

2.1 向具支試管中加入約2g蔗糖、少量水、3ml濃硫酸后，立刻用玻璃棒攪拌均勻，然后直接在玻璃棒上套入帶單孔橡膠塞的干燥管，塞緊橡膠塞?？捎^察到黑色的炭沿玻璃棒迅速膨脹，有大量煙霧產生，氣球變大。用注射器抽動氣體，使氣體在氣球和注射器間來回運動，可看到鮮花慢慢褪色，試管的外壁變得很燙。

2.2 關閉止水夾，取下注射器，吸取少量氫氧化鈉溶液。然后將注射器連接到乳膠管，打開止水夾，抽出氣體。再次關閉止水夾，并將注射器取下，振蕩注射器，使氫氧化鈉溶液充分吸收二氧化硫氣體。實驗完成后，將玻璃棒從具支試管中取出，可看到玻璃棒上連帶有大部分多孔狀黑色的炭。

濃硫酸使蔗糖脫水的實驗容易激發學生的興趣和探究欲望，采用本裝置進行實驗，現象直觀明顯，重現率高。可以清楚地觀察到，蔗糖逐漸從白色到棕色，然后變成黑色，且體積急劇膨脹。黑炭沿著玻璃棒快速膨脹時，產生大量的煙，氣球變大，鮮花顏色逐漸褪去。實驗完成后，將玻璃棒從具支試管中取出時，可看到玻璃棒上連帶有大部分多孔狀黑色的炭。且燒杯壁很燙，說明反應放出了大量的熱。

通過實驗，學生們意識到濃硫酸有脫水性和強氧化性。在實驗中，濃硫酸使蔗糖脫水生成單質碳，反映了濃硫酸的脫水性；炭和濃硫酸進一步反應生成的SO2氣體能使鮮花褪色，體現了濃硫酸的強氧化性。

該實驗現象直觀明顯，儀器組裝簡單，并且實驗采用微型化學實驗儀器，藥品使用量少。實驗在相對密閉的空間內進行，產生的SO2氣體難逸出，實驗完成后用注射器吸入氫氧化鈉溶液將SO2吸收，大大減小對師生的身體健康危害，也減少了對大氣的污染。

通過這個實驗，學生的學習興趣和探究欲望受到了激發，學生的觀察、分析和創新能力得到了培養。通過實驗方案的設計和設備的選擇以及對有害氣體的實驗操作，綠色化學思想得以滲透，學生的環保意識得到增強。

3.深刻理解“啟發探討”含義，培養學生實驗探究能力

3.1 注重教學目標。啟發探討的目的是引導學生主動學習，鼓勵學生積極參與，并避免了傳統課堂的“獨角戲”和“一言堂”。

3.2 體現因學施教原則。學生是主體，教師是主導，先學后教，以學定教，學生的學習是一種自覺行為，教師只起引導作用，讓學生通過積極的思索去探究知識，并用知識去解決所遇到的實際問題。

3.3 重視實驗的實踐性。專注于化學實驗，透過實驗啟發學生的思維，培養學生的實驗探究能力，并運用實驗來解決一些理論問題。

3.4 培養學生的發展。贊可夫說：“教學的目的不僅是為了實現出色的學習成績，還要解決發展的問題?！睂嶒灲虒W，作為化學教學的核心內容，不僅要著眼于提高學生的實驗素養，更要成為提高學生整體素養的有效工具。

總之，化學實驗是中學化學教學內容的高效方法，利用實驗開展教學是化學教學的一個特點?；瘜W實驗中要體現“啟發探討”的教學思想，激發學生學習化學的興趣，培養學生的實驗探究能力，并為培養高中生化學學科的核心素養提供強有力的保障。