例談初中化學實驗探究活動的設計與實施

周守利

(江蘇省灌云縣小伊中學 222200)

實驗探究活動作為初中化學教學中極其重要組成部分，教師對其重視程度及運用能力，直接關系著化學教學的課堂效益以及學生對知識的吸收掌握程度.實驗探究活動的有效設計與正確實施，有助于學生科學素養的提升，并培養學生對化學的興趣及探究能力.

一、初中化學實驗探究活動的設計原則

1.基于學生認知，緊緊圍繞教材

初中生剛接觸化學這門自然科學課程，雖對新學知識有相應的好奇心理，而由于尚未掌握正確學習方法以及相關知識，對于化學還停留在生活常見現象的認知階段.因此教師需要從學生的化學認知出發，緊緊圍繞課本中的實驗開展探究設計.例如在“化學反應中的質量關系”這一教學內容時，教師可以根據教材內容,要給學生提供實驗需要的的藥品和儀器，如氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液，石灰石、稀鹽酸、白磷等藥品以及燒杯、錐形瓶、廣口瓶、試管、塞子、玻璃管、玻璃棒、膠頭滴管、針筒、氣球、電子天平等儀器，由學生經過四人小組討論，設計出裝置并進行實驗，然后再全班匯報展示.這樣不同裝置的優缺點都可以在學生方案的討論中生成.

2.激發探究興趣，體現生本理念

初中化學的教學目標之一，是在學生對日常生活及自然界中的化學現象的好奇心理基礎之上，經過教師的有效激發產生探究的興趣，從而發展初中生對于化學知識的學習興趣.教師在設計時應將學生置于探究活動的主體地位，以激發學生探究興趣為目的.

3.培養實驗技能，掌握探究方法

化學作為一門以實驗為基礎的自然學科，學生的實驗技能水準如何，以及是否掌握了正確的探究方法，直接影響著學生化學探究能力的養成及提升.教師在設計化學探究活動時，應以培養學生形成基本的化學實驗技能，以及通過探究活動讓學生掌握正確的探究方法為原則.

二、初中化學實驗探究活動的切入時機

1.在學生疑惑之處切入

比如，關于初中化學中“加熱”與“高溫”兩者的關系，好多學生在寫化學方程式時往往出現錯誤，此時教師應先講解在初中化學實驗中“加熱”是指用酒精燈來實現(溫度約為400～500℃)，而“高溫”則常用酒精噴燈或煤氣燈來實現(溫度約為700～1000℃)，然后為學生分別演示CO還原CuO的探究實驗與C還原CuO的探究實驗，通過兩個實驗探究活動之間的對比，從而讓學生清楚“加熱”與“高溫”之間的區別與聯系.

2.在學生爭議之處切入

比如，量筒作為初中化學實驗常用玻璃儀器，常發現學生為讀數的正確與否而發生爭議，這是由于學生尚不清楚量筒的正確使用方法及讀數規則而引起的.此時教師可以運用對比探究的方法：首先，分別量取兩杯50mL的同種液體(粘度稍大的液體實驗效果更明顯)；然后，向a量筒注入液體后立即讀數，而向b量筒注入液體1～2分鐘后再讀數，通過兩個實驗探究活動的對比，學生自然會清楚量筒的正確使用方法；最后教師還應為學生講解量筒的正確讀數方法以及使用規則，從而提升學生的實驗技能.

3.在實驗錯誤之處切入

比如，濃硫酸稀釋作為初中化學中的經典操作實驗，學生具體操作時往往記住“緩慢”而忽略“沿器壁”從而導致錯誤.此時教師可以用實驗演示法，引導學生探究“不沿器壁”的后果：首先，教師演示正確操作方法并講解操作錯誤可能導致的后果；其次，教師用膠頭滴管吸取少量濃硫酸(不可吸入膠頭中)，將濃硫酸不沿器壁滴入水中(速度稍快以便模仿注入的動作)并不作攪拌，學生可以觀察到濃硫酸沉入水底；然后，將濃硫酸不沿器壁滴入水中并不斷攪拌(注意安全)，學生可以觀察到隨時會有危險發生.通過對三個演示實驗的對比探究，學生自然會記住濃硫酸稀釋一定要“沿器壁”的重要事項.

4.在學生興趣之處切入

比如，初中化學中有關氣體制取方面的實驗比較多，且操作簡單，學生對于此類實驗非常感興趣，教師可以用氧氣制取探究實驗，激發學生對化學深入學習的興趣：首先，教師帶領學生以KMnO4或KClO3(加MnO2作為催化劑)為實驗藥品，以固固加熱法制取氧氣，并引導學生探究兩個實驗的異同之處；其次，詢問學生“我們學過的哪些化學方程式中有氧氣產生？讓我們選擇一個簡單易行的方法，來看看與上兩個制取氧氣方法有什么不同之處？”；然后，在學生選擇運用H2O2作為實驗藥品之后，教師帶領學生運用固液常溫法開展探究實驗活動；最后，教師啟發學生思考“這三個實驗的裝置有什么異同之處？選擇該實驗裝置的依據是什么？”，從而有效激發學生的化學探究興趣.

5.在教材延伸之處切入

比如，金屬的緩慢氧化導致生銹為初中生的生活中常見現象，初中化學教材也在此處作了相應的拓展延伸，教師可以將生活中常見化學現象與教材內容相結合，開展課內知識向課外應用有效轉化的化學實驗探究活動：首先，教師詢問學生“生活中有哪些常見的緩慢氧化及金屬生銹現象？”，以調動學生參與主動性；然后，在學生回答如“鐵絲生銹、不銹鋼變色、食品腐爛變質”等以后，教師用多媒體技術播放“鐵絲生銹”的化學實驗(緩慢氧化時間較長故采用多媒體技術)，并結合鐵絲生銹的三個化學方程式講解生銹的過程及條件；最后，結合教材的教學內容向課外延伸拓展“緩慢氧化作為生活常見化學現象，哪些可供人類利用？而哪些緩慢氧化給人類帶來不必要的損失？”，以引發學生思考，從而啟發學生將所學知識轉化應用到課外，提升學生的探索能力.

三、初中化學實驗探究活動的實施策略

化學新課程標準要求采用探究性實驗的教學方法,用化學實驗激發學生學習的興趣,培養學生的創造性思維,使其更加積極地投入到化學學習之中去.

1.以解決問題為中心實施探究

在初中化學實驗探究活動教學中，教師應始終堅持以解決問題為中心展開設計，并緊緊圍繞問題的解決方案的提出去激發學生的思維，培養學生獨立思考能力及合作探究能力.

比如，在學習“CO的性質”教學中，有學生提出“如何在實驗室制取CO”的問題，教師可以此問題的解決方案為中心，引發學生運用所掌握化學知識實施探究活動：首先，教師讓學生說出哪些化學反應的有CO氣體生成，以及反應物是否有氣體參與，學生回答“CO2與C在高溫下生成CO，反應物中有CO2參與”；然后，教師提問“CO2是否應過量？過量的CO2與生成的CO混在一起怎么處理？”，以引發學生積極探索問題的解決方案；最后，師生共同驗證方案的可行性，并在實施探究過程中培養學生的實驗操作能力.

2.以教材內容為中心實施探究

初中化學教學應以培養學生對化學學習的興趣、以及掌握基本化學知識為主要內容，因此教師應以教材內容為中心實施化學探究活動，盡量避免將學生未學知識穿插到課程教學中.

比如，蠟燭燃燒為初中化學教學中常用探究實驗，在燃燒過程中既有物理變化又有化學變化，教師可以“蠟燭剛熄滅時燈芯上所產生的白煙”為例，以教材內容為中心實施探究：首先，多次點燃并吹滅蠟燭并用玻片收集“白煙”，并將其聚在一起搓揉成塊；其次，將其與蠟燭相比較，從物理角度分析兩者的異同之處；然后，將塊狀物添加燈芯并點燃，觀察燃燒現象與蠟燭燃燒是否相同；最后，經過小組交流反思，必會得出“白煙”為“呈液態的蠟燭”的正確結論.

3.以學生主體為中心實施探究

初中化學實驗探究活動應該是生動活潑的，充滿趣味性的，更應該是以學生為主體的，教師應充當實驗探究活動的引導者和組織者，積極引發學生思考探索，讓學生在動手操作中實現知識的掌握及能力的培養.

比如，在金屬的活動性順序實驗探究活動中，由于本實驗的危險性較小，教師可以放手讓學生以小組為單位實施探究活動：首先，教師提出實驗要求“以小組為單位設計實驗方案，必須方法簡單且現象明顯”；然后，教師對學生方案審核，學生自我準備實驗材料(盡量利用廢棄物)；最后，學生小組開展實驗探究活動，并在實驗結束后開展小組互評活動，比較各自方案的優劣之處.在此實驗探究活動中，完全以學生為主體，教師僅起引導和組織作用，“以生為本”教學理念得到充分體現.

實驗探究作為初中化學教學的重要組成部分，教師應以培養學生興趣為出發點，堅持“以生為本”教學理念，將教學內容與學生日常生活相結合，開展實驗探究活動，培養學生嚴謹的科學態度，提升學生動手實踐能力，為學生以后的化學學習打下良好基礎.