试论初中化学探究性实验教学，本文主要内容关键词为：试论论文,实验教学论文,探究性论文,初中化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
化学探究性实验是指探索研究对象的未知性质，了解它具有怎样的组成，有哪些属性和变化特征，以及与其他对象或现象的联系的一种实验，其特点是根据实验的目的，利用已知的、外加的因素去设计、探究实验对象，看它会发生什么样的变化、出现什么样的现象、产生怎样的结果。《化学课程标准》明确指出：义务教育阶段的化学课程应“以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生的科学探究能力，使学生获得进一步学习和发展所需的化学基础知识和基本技能。”新课程标准中还提出了科学探究的八个基本要素：提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流。
我们还应当注意到，在全日制义务教育《化学课程标准》“活动与探究建议”中，共提出了37个实验或实验系列，其中80%以上的实验要求学生亲自动手完成，50%以上的实验是作为科学探究的方式呈现的。这些实验的设计与实施，即是对物质组成、结构、性能及其变化规律的再认识，从本质上说，其过程与科学家进行的科学研究中的化学实验也是一致的。
由此，我们认为：初中化学实验的教学，不仅要求加强实验基本技能的训练，而且还要对学生探究科学知识的方法进行训练、指导，使学生通过化学实验能够形象、生动、直观地产生化学问题，能通过化学实验使学生对在科学研究中提出的猜想或假设进行验证，学生通过实验研究能够掌握化学基础知识和基本技能，并初步学会化学研究的实验方法，力求使学生在实验过程中积极地动脑动手，体验科学家科学探究的过程和方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。更为重要的是：化学教学要力求培养学生探究性学习的方法，让学生在一定的情境中发现问题、选择课题、设计方案，通过自主的探究与研究求得问题的解决，在探究学习的过程中完成对学科知识的意义建构，形成自己的知识结构，更好地理解和提取运用所学的科学知识。
对此，如何有效地开展初中化学探究性实验教学是我们教师培养学生创新能力的重要教学环节，也是化学教学中的重点、亮点，理应值得重视。
一、激发学生的探究兴趣
教师的教学必须符合学生的心理发展特点。初二学生的思维大多还处于形象思维阶段，教材中的实验多数是实证性、启发性的，探索性不强。教师如果按老一套办法去讲、去演示，就满足不了新形势下提高学生素质的要求。教师在教学中，应当注重化学实验教学模式的研究，把一些实证性实验改为探究性实验，尤其是对教材中许多家庭小实验的改进，使学生在实验探索中从直观、具体、鲜明、形象的实验现象入手，通过用眼看、动脑想、亲身做，使认识更好地从感性上升到理性，思维从形象上升到抽象，从而更好地理解教材内容。如，讲
的性质和制法之后，让学生回家做个家庭实验。把生鸡蛋放在白米醋中浸泡一夜，第二天拿到学校。学生们非常感兴趣，很多人做了，并且各自拿来了软皮蛋。这时，我向学生们提问：蛋壳哪去了？你们在做实验时，观察到了什么现象？能否说说蛋壳的主要成分是什么？从中得到什么启示？通过上述实验，加深了学生对教材知识的理解，同时也深化了教材内容，并且提高了学生对化学的学习兴趣。接着，再让学生们做一个鸡蛋在盐酸中游泳的实验。在一个高一点的容器内放入稀盐酸，之后放进一个鸡蛋，观察现象。学生们会看到鸡蛋最初在容器底部，并且鸡蛋上逐渐附着大量气泡，随着气泡增多，鸡蛋逐渐上浮，接近液面处，气泡消失。鸡蛋又下沉，以后重复着上述过程。此实验生动有趣，学生非常兴奋，实验结束，学生讨论产生上述现象的原因。在前面家庭实验的基础上，学生已知鸡蛋壳的成分，自然也就明确了上述的反应原理：
再结合实验现象、结合物理知识就可以解释“鸡蛋游泳”现象。这个实验不仅深化了化学知识，同时，加强了与物理学科知识的联系。
二、创设探究性实验问题情境
在初中科学课教学中，教师要通过各种途径创设问题情境，而其中的化学实验是创设问题情境最形象、最生动、最直观的方法之一。如在氧气的实验室制法研究课中，学生查资料得知5%双氧水产生氧气速度较慢，怎么办？在这个问题情境下，学生自然而然地想到加热和增加浓度的方法，但什么温度什么浓度合适就值得探究，学生设计了各自的研究方案。
常温下不同浓度双氧水产生氧气速度比较
30%双氧水不同温度产生氧气速度比较
在探究中，学生观察到随着双氧水浓度的升高或温度的升高产生氧气的速度也逐渐加快。但 80℃时水蒸气也随氧气出来而无法用带火星的木条检测，同时市售双氧水的浓度一般没有30%以上的，他们选择了相对适宜的实验条件40℃和30%的浓度，但水浴加热的操作又不方便。由此引发了进一步的探究。教师鼓励学生从其他制氧的方法中借鉴一下，于是，学生参照氯酸钾制氧，以二氧化锰为催化剂，制订研究方案。探究中学生发现如果用二氧化锰作催化剂的1%-5%的双氧水在常温下就会较快产生氧气，更适合实验室操作。一些优秀的学生又在此基础上建立了新的研究课题：《添加多少二氧化锰比较合适》，《二氧化锰作催化剂的反应机理是什么》，《还有其他物质可以做催化剂吗》。
三、培养合作性学习探究方式
在探究性学习活动中，学生必须主动参与、积极思考、讨论、交流意见、对实验进行改进，有时还要发动多数学生收集和查找资料。如：探究空气中二氧化碳含量的变化，要求小组协作设计并完成实验。
教师建议：选定几个地段，在不同时间里测定空气中二氧化碳的含量。
1.学生讨论可选地段：校外的田野，刚下课的门窗关闭的教室，学校操场，通风不好正在开会的会议室等。
2.可选的时间：阳光明媚的早晨、中午和傍晚。
3.可选的药品由教师指定：做400ml纯净水，滴加3-5滴酚酞指示剂，一边搅拌一边滴加稀氨水，使溶液呈浅红色，将溶液保存在细口瓶内待用。
4.讨论操作：用大注射器吸取上述溶液10ml，在不同地区抽气50ml，充分振荡，反复操作，直到红色褪去，记下抽气的次数。可以发动多数学生分时间、分地段完成。
5.数据处理：以校外田野作标准，抽气次数No，二氧化碳含量为0.03%，其余进行比较，如下表：
四、多角度、多层次地选择探究性实验课题
探究性实验课题的选择可以教师选题，也可以学生自拟自选，但也要有一个递进的过程，要根据学生的心理特点、认识规律、兴趣爱好由易到难安排，还要结合当地的社会生活、生产实践。选题要来源于教材并服务于教材，可以是课本中的研究性学习内容、选学内容、家庭小实验，也可以是某个化学反应的延伸、拓宽和改进，还可以是化学知识在相关生活、生产及环保等方面的应用，总之要有利于学生科学探究精神的培养和研究性学习方法的形成。
不过，选择课题时要注意以下两点情况：一是课题要起点低。初中化学是启蒙教学，学生对化学知识和化学研究所知甚微，因此，应从容易研究、操作易行的实验开始，由浅入深地培养学生学习的兴趣和信心，如“钢铁制品的锈蚀条件”等。二是注意课题的开放性。教材内容的难度、学生的认知发展水平、学生已有的知识经验、实验室场所等，都会影响到学生实验探究的实施，教师应根据实验内容的特点，从学生的实际情况出发，先从开放水平较低的实验探究开始，逐渐向开放水平更高的实验探究活动进发，循序渐进，使学生的活动呈现出多种形式和不同的水平层次。
总之，实验是化学的灵魂，是化学的魅力和激发学生兴趣的源泉所在。教师在教学中，应当努力改变以往简单的实证或实验模式，在明确实验目的，确定能力目标之后，应当多途径、多方法地设计出科学合理的探究性实验方案，充分挖掘学生的潜能，提高学生学习新知的探究能力，发展学生的创新能力。