初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)存在的問(wèn)題和解決方案

甘肅省平?jīng)鍪徐o寧縣第四中學(xué) 戴靜媛

近年來(lái)，為適應(yīng)新課改要求，探究性教學(xué)模式逐漸應(yīng)用廣泛。課程標(biāo)準(zhǔn)和教材對(duì)化學(xué)各部分的教學(xué)內(nèi)容提出了活動(dòng)與探究建議，初中化學(xué)教材全冊(cè)探究活動(dòng)約占實(shí)驗(yàn)部分的三分之一，若將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，更能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和探索性。

一、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的可行性

（一）選用課本中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展探究性教學(xué)

在初中探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中，本文選取了質(zhì)量守恒定律這一課題，進(jìn)行探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)，主要包括提出問(wèn)題、學(xué)生書(shū)寫反應(yīng)方程式、學(xué)生實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)得出結(jié)論、教師對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)做出評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)。主要以HCl 和Na2CO3粉末的反應(yīng)、鎂條燃燒反應(yīng)、氫氧化鈉溶液跟硫酸銅溶液反應(yīng)等作為研究對(duì)象，探究反應(yīng)前后物質(zhì)的變化情況。

提出問(wèn)題：三個(gè)反應(yīng)前后，物質(zhì)總質(zhì)量是否發(fā)生變化？

學(xué)生假設(shè)：（1）反應(yīng)物質(zhì)量總和＞生成物質(zhì)量總和；（2）反應(yīng)物質(zhì)量總和＜生成物質(zhì)量總和；（3）反應(yīng)物質(zhì)量總和＝生成物質(zhì)量總和。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：學(xué)生書(shū)寫反應(yīng)方程式，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，注意天平是否平衡。

學(xué)生解釋：Na2CO3粉末在與HCl 反應(yīng)的過(guò)程中，反應(yīng)物質(zhì)量總和＞生成物質(zhì)量總和，是因?yàn)榉磻?yīng)中有CO2生成，該氣體逸出到空氣中致使生成物的總質(zhì)量減小。鎂條燃燒反應(yīng)，反應(yīng)物質(zhì)量總和＜生成物質(zhì)量總和，因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)空氣中的氧氣參與了反應(yīng)。氫氧化鈉溶液跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量相等。學(xué)生小組討論，對(duì)比三個(gè)實(shí)驗(yàn)得出不同答案的原因，發(fā)現(xiàn)三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)均在敞口的環(huán)境中進(jìn)行。

得出結(jié)論：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。

教師評(píng)價(jià)，拓展遷移：同學(xué)們對(duì)三個(gè)反應(yīng)的分析非常到位，考慮到了各種反應(yīng)物、生成物本身的性質(zhì)。那么，若要保證反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，應(yīng)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)方案做怎樣的調(diào)整？

學(xué)生解答：在密閉環(huán)境中進(jìn)行Na2CO3粉末與HCl、鎂條燃燒的反應(yīng)，這樣反應(yīng)前后物質(zhì)總量一定相等。各小組提出了自己的解決方案。

（二）課堂生成問(wèn)題開(kāi)展探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

傳統(tǒng)探究性實(shí)驗(yàn)以教材為基礎(chǔ)，這一化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式缺乏有效的情境創(chuàng)設(shè)，也降低了在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的概率。基于此，本文將在課堂上生成問(wèn)題，作為探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要教學(xué)模式，引發(fā)學(xué)生發(fā)散思維進(jìn)行思考，從而解決某一化學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。

提出問(wèn)題：氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，如何知道氫氧化鈉是否變質(zhì)？（2NaOH+CO2= Na2CO3+H2O）

學(xué)生猜想：猜想1：只含NaOH 猜想；猜想2：只含Na2CO3；猜想3：含有NaOH 和Na2CO3。

學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方案：首先確定氫氧化鈉是否變質(zhì)，若變質(zhì)再確定變質(zhì)程度。

探究一：檢驗(yàn)變質(zhì)就是檢驗(yàn)生成物碳酸鈉是否存在

學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：方案（1）：取少量久置的氫氧化溶液，向其中滴加酚酞（石蕊），觀察溶液是否變紅（藍(lán)）。方案（2）：取少量久置的氫氧化鈉溶液，向其中滴入稀鹽酸，如果有氣泡產(chǎn)生，則固體氫氧化鈉已變質(zhì)。方案（3）：取少量久置氫氧化鈉溶液，向其中滴入氯化鈣溶液，如果有白色沉淀產(chǎn)生，則固體氫氧化鈉已變質(zhì)。方案（4）：取少量久置氫氧化鈉溶液，向其中滴入石灰水，如果有白色沉淀產(chǎn)生，則固體氫氧化鈉已變質(zhì)。

學(xué)生討論：方案（1）不可行，因?yàn)樘妓徕c與氫氧化鈉溶液一樣呈堿性，都能使無(wú)色酚酞溶液變紅。方案（2）、（3）、（4）可行。

探究二：確定變質(zhì)程度

教師點(diǎn)評(píng)：加入BaCl2必須過(guò)量，確保Na2CO3完全除去，防止在加入酚酞檢驗(yàn)NaOH 時(shí)造成干擾。

實(shí)驗(yàn)反思：NaOH 易與空氣中CO2反應(yīng)而變質(zhì)，所以要密封保存。

二、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）缺乏規(guī)范意識(shí)、技能培養(yǎng)意識(shí)

當(dāng)前，初中化學(xué)教師對(duì)學(xué)生開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是以化學(xué)考試為主要目標(biāo)的課程教學(xué)，所以無(wú)論從教師或?qū)W生的角度而言，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都缺乏嚴(yán)格的操作規(guī)范。其次，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)與技能培養(yǎng)方面，教師也不注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范管理，使得多數(shù)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往抱著好玩、好看的學(xué)習(xí)態(tài)度，著重于化學(xué)反應(yīng)中的變色、氣體、燃燒等現(xiàn)象的觀察，忽視化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)流程與實(shí)驗(yàn)裝置的正確操作，由此導(dǎo)致化學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果較差。

（二）重理論、輕實(shí)踐的問(wèn)題嚴(yán)重

初中九年級(jí)化學(xué)課程實(shí)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)化學(xué)方程式等理論內(nèi)容。由于初中九年級(jí)化學(xué)課程的教學(xué)課時(shí)較少又面臨升學(xué)壓力，教師無(wú)暇顧及對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步挖掘，通常教師對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講解更注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置、基本操作的教學(xué)，忽視化學(xué)實(shí)驗(yàn)流程、探究性實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的拓展。

（三）師生缺乏溝通交流，教學(xué)探究性較弱

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性教學(xué)，主要以新課標(biāo)教學(xué)要求為指導(dǎo)，進(jìn)行教學(xué)情境、探究問(wèn)題、課堂交流、課后鞏固與評(píng)價(jià)等流程的構(gòu)建。但教師在探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，仍過(guò)于重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)解題能力等的教學(xué)，多種化學(xué)實(shí)驗(yàn)有著固定的操作步驟、標(biāo)準(zhǔn)答案，這造成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性以及化學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)聯(lián)性較弱。

三、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的改革與創(chuàng)新策略

（一）創(chuàng)設(shè)情境以規(guī)范初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)流程

教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，只有創(chuàng)設(shè)更加多樣化的實(shí)驗(yàn)情境，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性，引發(fā)學(xué)生對(duì)某一化學(xué)反應(yīng)或現(xiàn)象進(jìn)行討論，思考其中存在的重難點(diǎn)及疑問(wèn)，從而真正將化學(xué)理論的理解轉(zhuǎn)化為探究實(shí)驗(yàn)。

例如，對(duì)于化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)的教學(xué)，如何向?qū)W生解釋不同反應(yīng)類型間的區(qū)別？通過(guò)S+SO2、2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑、NaOH+HCL=NaCl+H2O、Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2等化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情境創(chuàng)設(shè)，能夠引導(dǎo)學(xué)生明白不同化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)條件、物質(zhì)化合價(jià)的變化，以及反應(yīng)物質(zhì)、生成物質(zhì)性質(zhì)的區(qū)別。學(xué)生參與到不同化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程之中，也可以規(guī)范其化學(xué)反應(yīng)實(shí)踐的操作步驟，從而達(dá)到良好的探究性實(shí)驗(yàn)效果。同時(shí)教師也要針對(duì)提出的問(wèn)題，進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分析與解答，包括重難點(diǎn)問(wèn)題、學(xué)生疑問(wèn)的解答，來(lái)保證學(xué)生真正掌握探究的知識(shí)點(diǎn)。

（二）強(qiáng)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)理論與實(shí)踐操作的關(guān)聯(lián)性

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性實(shí)踐的教學(xué)中，教師將理論融入化學(xué)實(shí)踐中，才能有效提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性。例如普通干電池的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師可以將干電池的主要成分告訴學(xué)生，然后與學(xué)生一道開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)，探究干電池中的“黑色粉末”為何物。首先，教師引導(dǎo)學(xué)生剝開(kāi)干電池的金屬外殼，看到其中存在的粘膠、黑棒與黑色粉末，之后讓學(xué)生用物理或化學(xué)的方式，通過(guò)磁鐵吸，或者將其放入稀H2SO4溶液、H2O2溶液中，觀察黑色粉末所發(fā)生的反應(yīng)情況。根據(jù)以上一系列的化學(xué)理論、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)合，可以得出黑色粉末中不含有鐵粉，可能含有Al2O3、MnO2等物質(zhì)。教師通過(guò)將化學(xué)實(shí)驗(yàn)理論應(yīng)用到某一化學(xué)元素或化學(xué)反應(yīng)的實(shí)踐之中，不僅能夠提升學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性，而且能有效保障化學(xué)實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量。

（三）教師引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的交流與探究

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重在學(xué)生的參與，教師與學(xué)生一道開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，才能幫助學(xué)生深化對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)流程的理解，并完成教學(xué)大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。受限于現(xiàn)有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，教師對(duì)于某一化學(xué)實(shí)驗(yàn)流程的講授，也僅僅只針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，對(duì)其中存在的化學(xué)元素、化學(xué)方程式與反應(yīng)現(xiàn)象等作出闡述，這不僅使學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解出現(xiàn)偏差，也造成師生之間缺乏溝通交流。這一教學(xué)情況下，教師通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的探究問(wèn)題，對(duì)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)，可以保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

（四）做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中師生的溝通交流與總結(jié)

初中九年級(jí)化學(xué)課程中，存在著大量的化學(xué)元素、化學(xué)實(shí)驗(yàn)與反應(yīng)現(xiàn)象，對(duì)于多種化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的記憶與理解，需要師生之間進(jìn)行不斷的溝通交流來(lái)實(shí)現(xiàn)。從教師開(kāi)展的探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)看，其應(yīng)對(duì)整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的流程進(jìn)行認(rèn)真組織，合理引導(dǎo)學(xué)生與學(xué)生之間的小組討論，幫助學(xué)生形成正確的學(xué)習(xí)思路、化學(xué)實(shí)踐模式，并對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤或疑問(wèn)做出解答。此外，教師還要在課下做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)與評(píng)估，對(duì)自身每學(xué)期或?qū)W年的教學(xué)情況進(jìn)行整理。只有在課堂教學(xué)中抓住重點(diǎn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究意識(shí)、科學(xué)精神，才能解決遇到的多種化學(xué)問(wèn)題。

綜上所述，探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目的在于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)教師、學(xué)生之間的積極溝通交流，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的錯(cuò)誤或問(wèn)題，并采取相應(yīng)策略來(lái)解決問(wèn)題。因此教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，需要從情境創(chuàng)設(shè)、問(wèn)題引導(dǎo)、教學(xué)流程管理與溝通交流等方面著手，對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)理論、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的講解與溝通，從而提高探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。