试谈化学教学中的实验探究式学习

试谈化学教学中的实验探究式学习

杨春菊 

 贵阳市第三十一中学  贵州   贵阳 550005

化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，培养学生能观察现象、分析问题、解决问题，初步掌握一些常用的化学实验技能，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。因此，加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环，也是评价教学质量的一个重要方面。”

在实验教学中要切实转变观念，以激发学生发散性思维，培养学生的创新意识和创新能力为目的，让学生真正成为学习的主人，让学生成长为创新型的人才。新课程运用的实验引导探究模式就是通过实验，学生获得丰富的感性认识，获得科学思维。实行实验引导探究模式，教师要大胆的改革书本中的实验方式，变验证性实验为探究性实验，激发起学生的求知欲望。因此把书本中的实验变为真正的探究实验，需要教师把握教材，大胆地开拓思路进行实验探究模式的探索。探究是过程，是学生体验、感知与认知的学习过程。实验探究模式的思路是：引发问题——提出假设——实验探究——搜集证据——总结规律——拓展与练习。问题是学生进行探究的根源，是学生通过实验要达到的目的；实验事实是学生在实验中看到的实验现象，然后学生根据以前所掌握的知识，利用这些知识对实验现象进行讨论、探究，从而得出结论，进行应用。

1    改进课堂实验，培养学生的创新能力

例：实验探究氢氧化钠溶液能否与二氧化碳反应？

1.1提出问题

把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，无明显的现象产生，因此难以判断氢氧化钠溶液是否跟二氧化碳发生了反应。那么同学们考虑一下：如何才能确定反应是否发生了呢？

1.2作出假设

氢氧化钠溶液不能跟二氧化碳反应；既然石灰水能与二氧化碳反应，那么氢氧化钠也是碱，当然也可以和二氧化碳反应；根据酸能与某些金属氧化物反应生成水的性质，氢氧化钠是一种碱，作为酸的对立面，它是否具有与酸相反的性质，可以跟二氧化碳这种非金属氧化物发生反应呢？

1.3实验探究

经过激烈的讨论，学生提出了如下的实验方案：

第一,一个带有单孔橡皮塞的锥形瓶，单孔橡皮塞上插有一根玻璃管(一端与大气相通,另一端绑有一个干瘪的气球),锥形瓶中充满二氧化碳气体.实验时,拔开橡皮塞,向锥形瓶内倒入少量饱和氢氧化钠溶液,迅速塞紧橡皮塞,振荡,观察,这时会有什么现象?

第二,一个带有单孔橡皮塞的烧瓶,单孔橡皮塞上插有一根尖嘴玻璃管(尖嘴一端在烧瓶内,另一端接上一段乳胶管,乳胶管上夹上止水夹,下接一根玻璃管,玻璃管插入装有水的烧杯中。)烧瓶中充满二氧化碳气体，实验时，拔开橡皮塞，向烧瓶中倒入饱和氢氧化钠溶液，迅速塞紧橡皮塞，振荡，打开止水夹，会看到什么现象呢？

1.4搜集证据

    实验方案1中,干瘪的气球会慢慢胀大；实验方案2中，会看到水沿导管慢慢进入烧瓶内产生喷泉现象。

1.5解释与结论

    上面两个实验的现象都明确说明了氢氧化钠溶液确实能跟二氧化钠反应。然后根据化学方程式：

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

写出氢氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

由于二氧化碳跟氢氧化钠溶液发生反应消耗了锥形瓶内的二氧化碳，使瓶内的压强减小，在大气压的作用下，干瘪的气球就会膨胀起来；也是同样的原因，烧杯内的水会进入烧瓶内产生喷泉现象。

1.6拓展与练习

氢氧化钠、氢氧化钙溶液与二氧化碳的反应有什么共同之处？三氧化硫与碱的反应和上面的两个反应类似，试写出三氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式。

根据上面的实验和讨论，试归纳出氢氧化钠、氢氧化钙等碱有哪些相似的化学性质。

此探究方案的优点是，让学生体验到了认识同一事物可以有多种途径，对学生发散思维的培养十分有利。从探究中可以看出，学生选择实验仪器的思路已完全打开，且实验操作简单、现象明显，而且把物理上所学的大气压强的知识应用到化学上来。通过这种学以致用的活动，不但提高了学生的实验能力，而且培养了学生综合运用知识分析问题、解决问题的能力，大大激发了学生学习化学的兴趣，使单调乏味的课堂变成令学生向往的能展示自身素质的化学乐园。同时，也使他们认识到不同学科的知识并不是孤立的，而是相互之间存在着有机的必然的联系，从而使学生初步形成科学的、辩证的科学认识观和知识的和系统论。

2   营造宽松、平等的教学氛围，激发学生勇于创新的能力

在创新思想的前提下，教师不是权威，而是教学的组织者、指导者和参与者。教师要把学生摆在与自己平等的位置上，及时鼓励学生对教师的教学过程和教材内容提出自己的疑问。教师不能制止、敷衍应付学生提出超出课堂设计的问题，要保护质疑学生的自尊心，肯定学生的“异想天开”、“标新立异”。这样有利于缩短师生间的感情距离，营造轻松愉快的气氛，活跃学生思维，学生才会敞开心扉，积极思考，勇于创新。

如：初中在讲二氧化碳的实验室抽取时，说二氧化碳因易溶于水，所以只能用排气法收集。有学生就会说，难道真的不能用排水法吗？这时我就会让学生来探究这个课题：二氧化碳能不能用排水法收集？

2.1提出问题

    在学习了实验室制取氧气和氢气可用排水法收集的基础上，学习二氧化碳的实验室制取时，学生很容易提出这样的问题：既然氧气和氢气都可用排水法收集，那么，二氧化碳能不能用排水法收集呢？

2.2作出假设

    学生通过氧气和氢气制法的比较、分析、回忆、猜想会提出多种假设：可用排水法收集；可用向下排空气法收集；可用向上排空气法收集；不能用排水法收集；不能用向下排空气法收集；不能用向上排空气法收集；既可用排水法收集，又可用向上排空气法收集……

2.3科学探究

2.3.1实验探究

    准备好碳酸钙（石灰石或大理石）、稀盐酸（1：2）、澄清石灰水等药品和大广口瓶、长颈漏斗、集气瓶、水槽、玻璃片、双孔橡皮塞、乳胶管、玻璃导管、玻璃棒等仪器；学生用碳酸钙和稀盐酸反应来制二氧化碳，再分别用排水法、向上排空气法、向下排空气法收集三瓶二氧化碳，然后用燃着的木条或蘸有澄清石灰水的玻璃棒伸进集气瓶中检验。

2.3.2文献探究

人教版九年义务教育化学教材中有这样的叙述：“二氧化碳溶于水生成了碳酸。碳酸很不稳定，容易分解成二氧化碳和水。”通过查阅资料发现只有不足4%的二氧化碳与水反应生成碳酸，况且碳酸易分解又生成了二氧化碳，所以对于制取大量的二氧化碳来说，二氧化碳少量溶于水的损失就微不足道了。

得出结论。

通过实验探究和文献探究，学生在讨论、交流的基础上可得出以下共识。二氧化碳可用向上排空气法收集，也可用排水法收集；九年义务教育化学教材中介绍了氢气既可用向下排空气法收集，又可用排水法收集，而二氧化碳只介绍了向上排空气法收集，是否可用排水法收集正是留给我们的探究课题；实验探究讲究实践性和科学性，培养学生观察、分析、思维等综合能力；文献探究能扩大学生知识视野，培养搜集、整理、比较、推理等综合能力。

教材中探究活动可以有多种形式和不同水平层次，活动中包含的探究要素可多可少，教师指导的程度可强可弱，活动的场所可在课内也可在课外，探究的问题可来自教材也可源于生活实际。只有学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，才能形成科学探究的能力。