浅谈化学实验是进行科学探究的重要方法

　　罗田县双凤坳中学   江山【摘要】：实验是学生进行化学认识的一种重要途径，但并非任何一个实验都能保证教学认识有效地进行，这涉及到实验是否具有探究性的问题。具有探究性的实验，能够充分发挥学生的主动性，调动学生进行化学学习的积极性和创造性，启发学生的思维，使学生在获得化学知识和实验技能的同时，掌握科学方法，发展能力素质，培养科学精神和科学品质。

　　【关键词】： 化学实验  科学探究  科学方法科学探究是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容，对发展学生科学素养具有不可替代的作用，化学是一门以实验为基础的自然科学，新课程标准明确提出要求，化学教师要注意改进传统的实验教学方式，精心设计各种探究实验，使学生通过亲身经历体验科学探究活动，激发化学学习的兴趣，增强对学科的感情，理解学科本质，学习科学探究的方法，让学生在学习中自然而然地去发现问题，分析问题，解决问题，从而形成初步的科学探究能力。

　　在多年的化学实验教学中，如何进行科学探究，我得到了一些肤浅的认识。

　　一、教师要更新教育观念教师的传统作用是传道，授业，解惑，师道尊严神圣不可侵犯，以前的化学教育只重视知识的传播，轻视能力的培养，学生以接受学习为主，对“讲、记、背、练、考”的学习方式习以为常，围绕应试展开的重复练习日趋严重，重结果，轻过程，学生缺乏主动学习和探究的机会，分析问题，解决问题和合作交流的能力根本没有得到锻炼，学生动手操作能力和综合解决问题的能力很差。而探究式的教学是一种强调学生自主积极投身其中的教学模式。它以问题为中心，激发学生的思维，学生主动参与，获得新知识和培养能力；注重从学生的已有经验出发，注重学生的可操作性。面对社会和时代教育改革的期盼，教师应把自己确立为学生学习的组织者，指导者和评价者。教师要千方百计调动学生学习的积极性，与学生一起共同探究，共同体验学习的乐趣和收获。课堂上不要怕学生因其认识能务“随意说”。就怕学生“不愿说”，不要扼杀学生的思维，凡是学生能发现的知识，教师不要包办代替，凡是学生能独立动手解决了的问题，教师不要多作提示，让学生发现问题，解决问题，从而得出正确结论。

　　二、创设问题情境，激发探究热情（一）做好演示实验，创设探究激情演示实验是培养学生探究能力的基础媒介，一个演示实验是否成功，是否能激发学生的学习兴趣，我认为应从几个方面着手。

　　1、要多加强学习，认真钻研教材，教学参考以及其它教学资料，每一个演示实验自己必须在实验室中先做一至两遍，确定没有问题才能拿到教室给学生演示，千万注意要把仪器、药品清理好，哪怕是一盒火柴。

　　2、多改进，对环境有污染并且实验现象不明显的实验要加以改进。尽量做到“绿色化”。例如在讲《燃烧与灭火》一课时，以前我们都是按教材内容进行实验，在一个烧杯中倒入开水，放进黄豆粒大小的白磷，再在烧杯上盖上一块铜片，一边放白磷，一边放红磷，不多时，白磷开始燃烧，并产生大量白烟，对环境造成污染。近年来的教学中，我和学生共同探究这一实验，能否想办法解决白磷燃烧产生白烟对环境的污染，带着这个问题，学生学习兴趣可就大了，好多学生通过查找资料，上网和反复思考，然后跟老师说，为解决白磷在铜片上燃烧产生大量白烟问题，我们能否改用两支试管，分别放入少量白磷和红磷，再将它们放入盛热水的烧杯中，不一会儿，放白磷的试管开始燃烧，并同时产生大量白烟从试管口冒出，污染问题还是没解决，这时我就进一步让学生思考，怎样不让白烟进入空气中呢？学生们的劲头又来了，其中有一位学生提出用橡皮塞住试管口，就能堵住白烟外冒，还有一位学生说：“把白磷的量再放少些，我们只要看到的燃烧的现象就行了，果然出乎我们的意料，燃烧现象明显，又没有白烟冒出。我就及时鼓励他们，你们做得很好，这就是科学探究，希望你们继续努力。

　　3、多实验多总结，充分利用学校实验室，通过实验验证一些自己和他人的想法，并及时把自己的一些想法记录下来，可以是成功的经验，也可能是失败的教训和心得体会。我校是一所偏远的农村镇直中学，在普及九年义务教育时，学校的实验教学的仪器，药品基本上配齐，一些基本的化学实验都能做出来，但受当时应试教育思想的影响和一些其它方面的原因，实验基本上放弃了，即使是中考实验考试，也就是临时突急。近年来由于政府的重视和素质教育的不断深化，学校新建了标准化的实验室，实验教师带领广大学生积极投身新的课改，只要是要求做的实验，我们一个也不漏按要求进行，有些有困难的实验也在想办法解决。例如：教材中有关一氧化碳还原氧化铜的实验，以前我们就没有做，只是讲实验，原因是一氧化碳的制取，再就是一氧化碳对环境的污染。近年来，这一比较有困难的实验也都做，并对一氧化碳还原氧化铜的方法进行了改进，我们将光亮的红色铜丝放在酒精灯上烧至红热，使其表面氧化变黑，然后迅速将红热的铜丝伸进收集好的一氧化碳的集气瓶中，黑的铜丝变红现象明显，同时也减少了尾气的排放而造成污染。

　　（二）精心设计自主学习内容，创设探究激情要求学生进行”自主探究“，教师首先要”进入探究的角色，进行换位思考，教师的备课过程应成为教师的探究过程。在教学过程中教师要创设问题情境，激发学生的好奇心，由好奇心转化为强烈的求知欲，进而引发学生对问题的探究能力。例如：讲《水的净化》时我们用三种水即河水、自来水和纯净水进行设问，我们怎样把河水转变成自来水，又怎样将自来水转变成纯净水呢？通过创设问题情境，激发学生的学习兴趣，引导学生进行探究，了解静置、吸附、过滤和蒸馏的净水过程。

　　1、从化学与社会的结合入手，创设探究激情现代社会离不开化学，化学与社会紧密相连。它跟社会的生产及生命，环境有着广泛密切联系，我们教师可从人类关注的能源问题、环境问题、资源问题入手，设计成相应的探究问题。例如：在讲“金属的锈蚀”时先让学生观察窗台上的防盗网，运动场上的篮球架为什么都要涂上油漆？防盗网、篮球架上涂上油漆起什么作用？然后引导学生联系生活中铁生锈的一些现象并设计探究实验。

　　[实验用品]  3支试管、3枚洁净的铁钉、橡皮塞、植物油、酒精灯等。

　　[提出假设]  铁生锈的原因可能是：与空气接触，与水蒸气接触；与空气和水接触。

　　[验证实验]

　　①取一支试管，放入一枚铁钉注入蒸馏水。让铁钉一半外露，使铁钉与水和空气同时接触。

　　②取一支试管，放入一枚铁钉，注入蒸馏水，使铁钉全部浸没于水中；然后在水面上加上一层植物油，使铁钉只与水接触。

　　③另取一支试管，用酒精灯烘干再放入一枚铁钉，然后用橡胶塞塞紧，使铁钉只与空气接触。

　　[观察记录]一周后，第一支试管中的铁钉生锈，而另外两支试管中铁钉没生锈。

　　[实验结论]铁生锈必经与水和空气同时接触。

　　课后，我还有意向学生提问，生活中还有那些因素能加快铁的锈蚀？并布置家庭小实验。

　　2、从化学与生活的结合入手，创设探究激情化学来自生活，生活中处处有化学知识，从化学知识在生活中的实际应用入手，创设探究情景，很容易引起学生的学习兴趣，激发他们的求知欲，既可让学生体会到学习化学知识的重要性，又可让学生利用化学知识解决实际问题。

　　3、利用化学实验，创设探究激情化学实验在实验室中再现各种化学变化，便于学生观察，学习和研究。一个精心设计的化学实验不仅可以包含丰富的化学知识资源，而且还可以模拟科学家进行科学发现的探索过程，为学生提供一个完整的问题情境。例如讲《二氧化碳的制取》的探究时，对于制取二氧化碳的化学药品我没有直接告诉，而是设计了一组对比实验。①石灰石与稀盐酸反应；②碳酸钠与稀盐酸反应；③石灰石和稀硫酸反应，让学生通过这组对比实验，比较各实验现象后决定用哪一种方法来制取二氧化碳。很快学生们都认为石灰石与稀硫酸反应很慢，并且很快就停止反应。碳酸钠与稀盐酸反应太快，不利于操作，这两种方法不适合实验室制取二氧化碳，因此就选择石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳。讲完制取二氧化碳的装置后，我让学生分组，自已动手制取二氧化碳，实验完成后，我又再一次向学生提问，如果要用石灰石与稀硫酸反应来制取二氧化碳，又如何改进呢？刚才被否定的问题现在提出来，这时学生的学习兴趣和求知欲更加强烈，他们讨论很激烈，最后学生从铁丝在氧气中燃烧的实验得到启发，铁丝绕成螺旋状就是增大与氧气的接触面积，把石灰石碾成粉末状放在稀硫酸里，增大石灰石与稀硫酸的接触面积不也行吗？于是，学生们就动起手来，将石灰石碾成粉末放入盛稀硫酸的试管中，产生二氧化碳的速度大大加快，现象非常明显。

　　4、利用新旧知识的联系与冲突，创设探究激情根据学生的认知规律，找出与已学知识的联系和相异现象，让学生感到新奇和疑惑，引发探究欲望，形成积极的探究氛围。例如讲《二氧化碳性质》时，我们通过实验，向在同一烧杯中燃烧的高矮两支蜡烛里倒入二氧化碳气体，下面的蜡烛先熄，上面的蜡烛后熄，这一实验说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，同时还说明二氧化碳气体的密度比空气大。接下来我就向学生提问，如果把一个大烧杯倒扣在正在燃烧且高矮不同的两支蜡烛上，哪支蜡烛先熄呢？大多数学生不假思索地说，矮的蜡烛先熄灭，几个学生说高的蜡烛先熄，也还有几个学生说两支蜡烛一同熄。不同的观点出现了，学生们的争论也就激烈了，并一致要求进行实验验证。实验结果出来了——高的先熄，为避免偶然性我又重复了两次实验，结果相同。学生们都感到茫然，为什么高的先熄？新旧知识发生了矛盾，学生的探究激情再一次增强。我就要求学生回家后进行家庭小实验，上网查找资料找出原因。

　　随着课程改革的不断深入，教师要不断地转换角色，改变传统的教学方式，以科学探究为主，开展多种多样的教学活动。把握教学的深广度，加强教师之间的合作与交流；加强自身业务素养的提高，不断发现新问题，勇于创新，大胆实践，积极发挥科学探究在化学实验教学中的作用。

　　参考文献：

　　1、《全日制义务教育化学课程标准》  北京师范大学出版社20102、《新课程理念下教学创新与设计》  长春东北师范大学出版社  20033、《义务教育课程标准实验教材化学培训资料》人民教育出版社4、《教学仪器与实验》  教育部教学仪器研究所  2009.9