化学实验型探究性学习的设计与探究思路，本文主要内容关键词为：化学实验论文,思路论文,探究性论文，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。
实验型探究性学习是以实验选题为中心的主题探究学习。在化学教学实践中师生可以在课堂授课内或课堂授课之外，挖掘实验中的新内容，发现问题，提出疑问。在实验的基础上，通过观察、分析、比较、抽象、概括、归纳等科学方法，对某些化学反应实质、现象以及化学实验装置从多角度、多层面做深入的研究探索，进行探究其规律的学习，有力地解释客观事实的实验属性，从而有效地强化学生的创新意识，拓展学生的创新思维，提高动手能力和实践创新能力。
一、实验型探究性学习的功能
实验型探究性学习涉及发现问题、提出问题、猜想与假设、设计实验、实施实验、观察现象、对现象进行记录分析、收集数据、解释与得出结果、反思与评判、表达与交流等要素，是学生积极主动地获取化学知识和技能及其相关知识和技能的重要实践活动。以实验为载体的课题探究性学习，对激发学生学习兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力具有不可替代的作用。以实验为获取知识中介的探究性学习，能有效地促进学生理解和掌握化学知识，拓宽已知的、发现未知的化学知识。以实验为获得研究结果手段的探究性学习，还有利于切实培养学生使用仪器、药品的技能，培养实验操作的技能，记录和分析实验现象的技能，设计实验和优化实验方案的技能，有助于形成良好的实验工作习惯，全面提高实验能力。
实验型探究性学习是以实验探究为目标的学习方式，常常需要与调查研究、分析比较、专题讨论、文献研究等其他研究方法配合使用，它需要研究小组发挥团队精神，组内成员分工协作为了一个共同的目标进行科学的研究。所以实验型探究性学习对提高学生主动获取信息、处理信息、加工提取信息，增强合作意识和协作能力，掌握科学研究的一般思路和方法具有积极意义。
实验型探究性学习强调学生的亲身经历和体验，它与“试错”“质疑”“假设”“推倒重来”紧密相连，比有些照方抓药式的实验目标教学模式要灵活得多。它不仅是动动手做做实验，实验场所也不限于实验室。在实验探索中包含的想象和创造性比传统实验要更丰富，思维的空间更广阔。通过实验型探究性学习的开展，使学生在获得化学知识和技能的同时，尝试实验设计的成功，体验实验探究的乐趣，形成和发展科学探究能力。
二、实验型探究性学习的课题设计与研究思路
爱因斯坦说过：提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个数学或实验上的技能而已。提出课题是探究性学习的开端环节，它规定着学生探究活动的全过程。好的选题，是探究性学习获得成功的基础。所谓好的选题，就是选题要有价值。有价值不一定要创造发明，但是要有实践价值和探究价值，还要适合学生对此进行探究。通过探究获得过程体验，从而运用学到的知识解决一些力所能及的问题，并在此基础上有所创新。课题的难易要适当，要符合学生水平，“跳一跳”能尝到摘桃子的甜头。研究题目不宜太大，对于太大的题目，或者过难或者需要投入的精力和时间太多，在过程中或许会使学生望而生怯，提不起兴趣，从而影响研究的质量。
在化学教学中，可作为实验探究的内容是比较丰富的，其中尤以结合化学教材的学习，对某些化学知识和技能进行延伸和拓展的选题比较适合学生展开探究。
1.探究化学反应物浓度的优选
例：铜与浓硫酸反应时应选择什么浓度的硫酸，才能既突出反应现象又缩短反应时间？
从理论上讲，铜与浓硫酸在加热条件下，主要发生了下列反应：
反应观察到的现象是：有刺激性气体二氧化硫逸出；试管中的液体呈蓝色。
在实验中遇到的实际问题是：硫酸浓度过低，不易发生反应；硫酸浓度过高，在不同温度下会生成不同物质，溶液颜色出现异常现象。
所以控制硫酸的浓度是做好本实验的关键之一。
探究思路提示：本课题可采用对比实验进行分析探究（见下表）。
根据实验分析，铜与浓硫酸反应中，硫酸浓度的最佳选择范围应为84％～90％。
2.探究反应的产物及其性质
例：一氧化氮的氧化产物及其性质。
背景知识：无色的一氧化氮易氧化为红棕色的二氧化氮。
二氧化氮溶于水，能与水反应生成硝酸和一氧化氮。
如有氧气和水的提供，反应（1）（2）将重复循环进行。探究思路提示：
研究拓展：
能否将（a）～（e）的实验操作“合成”为一个实验装置，让反应连续进行？
解决这个问题的实验探究思路大致如下：
如图所示，在圆底烧瓶内收集一氧化氮近满瓶，直玻璃管插入盛有紫色石蕊溶液的烧杯里，打开a，通入O[，2]，瓶内NO被氧化为NO[，2]。关闭a，打开b，烧瓶中产生红色喷泉，当烧杯中喷泉停止喷射时，夹紧b，打开a，通入适量O[，2]，烧瓶中气体又变成红棕色。重复以上操作，烧瓶中可形成连续喷泉。
3.探究化学反应的现象和本质
例：探究相同物质的量浓度的三氯化铁溶液跟硫化钠溶液反应的实质。
探究时可以采取两种不同滴加的方式：
法一：将硫化钠溶液滴入三氯化铁溶液中，局部产生黑色沉淀，振荡后黑色沉淀消失，但仍有淡黄色浑浊现象，还能看到红褐色絮状沉淀，闻到轻微的臭鸡蛋气味。
法二：将三氯化铁溶液滴入硫化钠溶液中，产生黑色沉淀，振荡后，黑色沉淀不消失，同时可以闻到轻微的臭鸡蛋气味。
为什么不同的滴加方式会产生不同的实验现象呢？可对法一、法二不同的滴加方法引起不同反应的本质做深入探究。
思路提示：
（1）法一、法二均发生复分解反应产生黑色
（3）法二由于Na[，2]S过量，反应前水解，使溶液显碱性（反应式略），振荡后黑色沉淀不消失，并遮盖了淡黄色S和红褐色Fe（OH）[，3]。
根据上述不同的实验现象，可以对反应本质有正确认识。本实验探究的内容包括复分解反应、水解反应、氧化还原反应等类型的化学反应。有已知的关于氯化铁和硫化钠的知识，也有未知的两者之间的反应。在探究方法上有定性的，也有定量的，有局部的也有整体的。通过这样多方位、多层面的研究，不仅可扩展氯化铁和硫化钠的知识，还可学到调整探究问题方位和层面的方法，训练思维的灵活性。
4.探究与其他理科知识的综合
理科综合实验选题的探究强调对学生综合实验素质的训练和培养，学会对知识和技能的综合运用。
例：运用电解法，根据在电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数数值的实验探究。
本实验方案在设计过程中要涉及物理中的电学知识，化学中的电解池知识及有关计算；实验操作中要涉及直流电源——蓄电池、电流表、电解池等仪器或装置的使用技能；对实验结果进行数据处理要运用有关的物理和化学知识。这是将物理和化学的相关知识有机地融合的一例选题。
实验方案设计提示：
（1）用直流电电解CuCl[，2]溶液，所用主要仪器和材料有直流电源、电流计、电解池、石墨电极、氯化铜电解液等；
（2）要明确仪器的正确连接和必需的实验步骤；
（3）在电流强度为I（A），通电时间为t（s）时，精确测得电极上析出的铜的质量为△m（g）；
（4）信息处理：
课题探究的深化：
（1）如何准确称量电解后电极上的铜的质量△m？
（2）对单分子膜测N[，A]与电解法测N[，A]的实验进行比较。
此外，还可就化学反应的合理“路线”、化学反应速率、化学反应最佳条件、化学反应因反应物“量”的不同而获得不同产物等选题进行探究。