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《中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：“中學(xué)化學(xué)教育必須以創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)”;“要讓學(xué)生學(xué)得生動(dòng)、主動(dòng)，讓學(xué)生親自體驗(yàn)、手腦并用，讓學(xué)生應(yīng)用新技術(shù)、獲取新信息，讓學(xué)生參與教學(xué)、嘗試成功”�；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有利于學(xué)生進(jìn)行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是化學(xué)學(xué)科中最主要的探究方式，也是化學(xué)學(xué)習(xí)中重要的學(xué)習(xí)方式。

一、對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)概念的界定

探究性實(shí)驗(yàn)是由教師、學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段，探究未知的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，并在獲得現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以問(wèn)題為核心的教學(xué)，這種教學(xué)方式，為學(xué)生提供了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)。學(xué)生可以通過(guò)搜集、查閱大量的資料，尋求解決問(wèn)題的途徑;設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方案;通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察分析……最后將問(wèn)題解決。化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是不同性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，探究性實(shí)驗(yàn)是以探究問(wèn)題和任務(wù)帶動(dòng)的，學(xué)生可以充分發(fā)揮主動(dòng)性和自主性。

1.實(shí)驗(yàn)選題

探究性實(shí)驗(yàn)的選題范圍很廣，可以來(lái)源于教學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象和疑難問(wèn)題，如碳酸鈉、硫酸鎂、氯化鈉導(dǎo)電性差異的探究;也可以是對(duì)教材中學(xué)生未知的理論事先進(jìn)行探究，使學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)提高探究而獲得，如探究不同組成的鹽溶液的酸堿性等;還可以是與生活和環(huán)境密切相關(guān)的現(xiàn)象或事物等的探究，如制作番茄電池、探究原電池的工作原理等。

2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕y(tǒng)領(lǐng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)步驟的實(shí)施。探究性實(shí)驗(yàn)的目的是在假設(shè)的指引下獲取支持假設(shè)或推翻假設(shè)的科學(xué)實(shí)證，從而驗(yàn)證假設(shè)，在這個(gè)目的指引下，實(shí)驗(yàn)者更重視獲取對(duì)假設(shè)有用的實(shí)驗(yàn)信息。

3.實(shí)施實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)步驟是實(shí)驗(yàn)者對(duì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程進(jìn)行控制的有序過(guò)程。探究性實(shí)驗(yàn)的步驟在實(shí)驗(yàn)者的設(shè)計(jì)中占有主要的地位，什么樣的實(shí)驗(yàn)步驟取決于實(shí)驗(yàn)者對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫獬潭�，以及�?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的假想的細(xì)致程度。實(shí)驗(yàn)者在自己的假設(shè)中通過(guò)創(chuàng)新思維活動(dòng)設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)步驟并完成操作，既有對(duì)步驟的期望也有對(duì)操作精確度的自我要求，目標(biāo)直指獲得假設(shè)的成功。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)

探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果評(píng)價(jià)相當(dāng)注重整體的評(píng)價(jià)，包括選題、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)成果等幾個(gè)重要方面，它注重過(guò)程的評(píng)價(jià)和學(xué)生在此過(guò)程中的活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)。

二、教師在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所起的作用

1.提出探究任務(wù)或問(wèn)題——創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一要素和實(shí)施環(huán)節(jié)是：學(xué)生必須有一個(gè)明確的任務(wù)，或者在某一情境中自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。教師創(chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題;或教師直接提出問(wèn)題，使學(xué)生明確探究任務(wù)，是開展探究性實(shí)驗(yàn)的前提。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的直觀性、生動(dòng)性和變化性使其自身充滿了探究的懸念，易引起學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和探究興趣。利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最重要的創(chuàng)設(shè)途徑之一，其適用范圍很廣，如元素化合物及其反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)探究;按一定要求制備物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(裝置、藥品、操作);證明概念、理論或習(xí)題的有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究;聯(lián)系實(shí)際解決生活問(wèn)題、趣味實(shí)驗(yàn)的探究等等。

2.搜集信息和分析問(wèn)題——調(diào)控探究過(guò)程

在學(xué)生自主進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)階段，教師的主要角色是組織者和指導(dǎo)者。高中學(xué)生需要得到外界的幫助和支持，教師作為教學(xué)的重要資源，應(yīng)根據(jù)具體的探究活動(dòng)和學(xué)生的行為特點(diǎn)給予指導(dǎo)和幫助。

除在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能方面的指導(dǎo)外，還需在學(xué)生參與探究性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過(guò)程、探究過(guò)程中意外情況的處理、通過(guò)評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生的探究等方面予以指導(dǎo)和幫助。例如探究過(guò)程中如何提出猜想與假設(shè)、如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師要通過(guò)搜集各類信息并分析相關(guān)的問(wèn)題，來(lái)幫助學(xué)生更好地進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)。

3.表達(dá)和交流——組織結(jié)果評(píng)價(jià)

交流環(huán)節(jié)是對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的總結(jié)和提升，一般是在學(xué)生進(jìn)行充分地探究之后，由師生共同完成的。教師作為組織者和引導(dǎo)者，其主導(dǎo)作用也非常重要。

三、實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

1.充分挖掘教材中的資源，培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的興趣

教材是化學(xué)知識(shí)的集合體，這些知識(shí)大多設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)證明，但并不是把知識(shí)的生成過(guò)程還原為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，這為我們的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了很豐富的資源。如課本講了濕潤(rùn)的氯氣具有漂白作用，但沒(méi)講干燥的氯氣、氯化氫是否具有漂白作用，在這里可以引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，進(jìn)行假設(shè)或猜想、驗(yàn)證猜想、得出結(jié)論，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

案例：由氯氣溶于水形成氯水，探究氯水的成分和性質(zhì)，推測(cè)可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。

①觀察氯水的顏色，小心聞其氣味。

推測(cè)1：氯水中含有Cl2分子。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：將氯水滴入KI-淀粉溶液中，出現(xiàn)特殊的藍(lán)色。(教師提示：有I2析出)

②用pH試紙或藍(lán)色石蕊試紙測(cè)氯水的酸堿性。

推測(cè)2：氯水呈酸性可能有鹽酸存在。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在氯水中滴加AgNO3溶液，析出白色沉淀。再滴入數(shù)滴稀HNO3，白色沉淀不溶解。

③發(fā)現(xiàn)藍(lán)色石蕊試紙?jiān)诼人�中先變紅后變白。

推測(cè)3：氯水可能有漂白作用，氯水具有氧化性。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：a.將紅色布條投入干燥的氯氣中，無(wú)明顯變化;氯水滴在紅色布條上，布條褪色。b.將氯水慢慢滴入少量含酚酞的NaOH溶液中至pH≤7，溶液褪色;上述溶液中反滴NaOH至過(guò)量，溶液不變紅。說(shuō)明氯水的漂白是氧化作用。按氯水的組成和已有HCl生成的事實(shí)推測(cè)，有可能生成了具有氧化性的HClO。

④日光照射盛滿氯水的倒置的圓底燒瓶，有氣體生成。

推測(cè)4：HClO在光照條件下分解，放出難溶于水的O2。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：取漂 *** [Ca(ClO)2]或其它次氯酸鹽適量，加稀鹽酸，生成HClO溶液。繼而做光照實(shí)驗(yàn)，與氯水比較。氯水加入NaOH溶液，做漂白性實(shí)驗(yàn)。

結(jié)論：氯水中含Cl2分子，具有刺激性氣味;氯氣溶于水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成HCl和HClO，既有酸性，又有漂白性。反應(yīng)方程式為Cl2 + H2O

HCl + HClO。

2.對(duì)課本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和探究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力

如課本上提到噴泉實(shí)驗(yàn)僅簡(jiǎn)單介紹，也只提供了一種實(shí)驗(yàn)方法。為此，教師將該問(wèn)題設(shè)計(jì)成一次探究活動(dòng)，事先給出幾個(gè)提示性問(wèn)題，讓全班同學(xué)圍繞這些問(wèn)題通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)收索，查閱中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)類的報(bào)刊雜志、歷年高考題、教學(xué)和教材參考資料等，結(jié)合自己原有的知識(shí)，提出假設(shè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，方法越多越好。結(jié)果整理出的方案大致有以下幾種，都能做成噴泉實(shí)驗(yàn)：

3.從大量的試題中尋找探究性實(shí)驗(yàn)的素材

高考和各種模擬試題中有大量的不斷翻新的試題，這些題目中蘊(yùn)含著很多探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的切入點(diǎn)，如次氯酸使氫氧化鈉的酚酞試液褪色原因的探究等等。對(duì)這些問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)探究不僅能提高實(shí)驗(yàn)技能，而且對(duì)思維能力、觀察能力、表達(dá)能力等的提高都有積極作用。

例題：為了探究硫化鈉晶體(Na2S?nH2O)在空氣中的變化，某興趣小組的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象記錄如下：①將少量硫化鈉晶體置于表面皿上，暴露在空氣中。②三天后將樣品放入盛水的燒杯中，攪拌后得無(wú)色澄清溶液。③取少量該溶液加入過(guò)量鹽酸中，有氣體放出，且溶液保持澄清。

i. 請(qǐng)你根據(jù)上述記推測(cè)所放出氣體的成分可能是(至少寫出三種) 。

ii. 若所放出氣體為兩種氣體的混合氣體，請(qǐng)使用品紅溶液、濃溴水、澄清石灰水三種試劑設(shè)計(jì)一個(gè)組合實(shí)驗(yàn)分析該混合氣體的組成，簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)方案、現(xiàn)象和結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)方案

可能的現(xiàn)象和相應(yīng)的結(jié)論

iii. 如果要檢驗(yàn)硫化鈉晶體是否被氧化生成了硫酸鈉，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明檢驗(yàn)的方法、現(xiàn)象和結(jié)論(可在興趣小組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))：

參考答案：i. ①H2S ②SO2 ③CO2 ④H2S、CO2 ⑤SO2、CO2

ii.

實(shí)驗(yàn)方案

可能的現(xiàn)象和相應(yīng)的結(jié)論

將混合氣體依次通過(guò)盛有品紅、溴水、澄清石灰水的洗氣瓶。

若品紅褪色，溴水不完全褪色，澄清石灰水變渾濁，該氣體SO2、CO2的混合氣體；

若品紅不褪色，溴水褪色（或變淺）且有渾濁出現(xiàn)，澄清石灰水變渾濁，該氣體為H2S、CO2的混合氣體。

iii. 取題中實(shí)驗(yàn)③后所得溶液，加入BaCl2溶液，若有沉淀出現(xiàn)說(shuō)明生成了Na2SO4;若無(wú)沉淀，則說(shuō)明沒(méi)有生成Na2SO4。

從教育心理學(xué)的角度看，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式有接受和發(fā)現(xiàn)兩種。在接受學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)內(nèi)容是以定論的形式直接呈現(xiàn)出來(lái)的，學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的心理機(jī)制或途徑是同化，學(xué)生是知識(shí)的接受者;在發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)內(nèi)容是以問(wèn)題的形式間接呈現(xiàn)出來(lái)的，學(xué)生學(xué)習(xí)的心理機(jī)制或途徑是順應(yīng)，學(xué)生是知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究是發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的一種重要形式，能使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家的探究過(guò)程，理解科學(xué)概念和科學(xué)探究的本質(zhì)，優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì)，提高科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的一種有效的方法。