认识初中化学探究性实验方案的设计

认识初中化学探究性实验方案的设计

余秀林

四川省威远县第一初级中学余秀林

化学是一门以实验为基础的学科，丰富的化学实验内容为开展探究性学习提供了广阔的平台。探究性实验，就是在课堂上充分利用化学实验引导学生进行探究学习。它存在三个要素：①提出探究问题和任务；②给学生一定的空间和时间，利用实验自己去探究，并且更多地通过合作来完成；③引导学生进行正确表达和交流。

在大班额情况下，一个好的实验方案，不仅有利于教学，更有利于培养学生的思维能力和实验能力。根据现行沪教版初中化学教材，探究性实验设计方案可划分为以下四类：

1.化学实验基本操作的实验设计

化学实验基本操作可以培养学生操作的规范性，养成良好的操作习惯，形成正确的操作技能。以往在基本操作教学中，一般都是由教师示范，学生机械模仿练习，学生缺乏主动性、积极性。而开展探究性实验则采取学生自主实验的方法，利用学生对化学实验的好奇心，充分调动学生的学习兴趣，让学生在探究实验的同时，探索出正确的实验方法和正确的操作技能，有目的地对学生进行操作训练。

例如，在探究蒸发的方法时，可设计以下系列实验：

①用蒸发皿蒸发食盐水——探究加热时底面积对蒸发时间长短的影响。

②用玻璃棒不断搅拌——探究玻璃棒在蒸发过程中的作用。

再如，配制溶质质量分数一定的氯化钠溶液的实验，综合性较强，可以设计以下实验：

①用托盘天平称取一定质量的食盐——探究天平的正确使用方法。

②用量筒量取一定体积的水——探究量筒的正确使用方法。

在学生掌握了正确的称量和量取操作之后，再组织学生完成配制溶液的分组实验，其组织教学就相对容易得多，学生也能在实验过程中体验到成功的喜悦。

2.物质性质的实验设计

通常物质的性质实验大多数是验证实验，是复习和巩固学生所学的化学知识，实验的难度比较小，但常常不能满足部分学生的求知欲。对这样的化学实验，行之有效的方法就是把它放在课堂教学中去完成，变复习、巩固知识为探索新知识。这样学生既学到了化学知识，又训练了自己的科学方法，提高了思维能力，培养了不断探究的科学精神。

例如，在探究二氧化碳的性质实验时，可设计如下实验：

①将CO2分别通入水中和滴有石蕊试液的水中——通过实验对比探究CO2与水的反应。

②将少量CO2通入到澄清石灰水中——探究CO2与氢氧化钙的反应。

③将少量CO2通入滴有酚酞的石灰水中——兴趣实验。

通过上述实验，学生不仅学会了二氧化碳的化学性质，同时增强了学习兴趣，使学生在学习中感到自己的不足，从而产生求解的要求和积极的学习动机。在实验过程中，要随时抓住这种时机，把学生对实验的兴趣、求知欲引导到持续性主动学习的道路上来。

3.物质制备的实验设计

物质的制取通常是一个综合性实验，它要求学生具备一定的化学知识，同时对实验操作技能要求较高，学生对这样的化学实验好奇心特别强，兴趣也浓厚，但也是问题最多的一类化学实验。实验设计的好坏直接关系到实验的成功率和结论的正确性。因此这类实验设计应首先降低难度，把大实验划分成若干个小实验，让学生探究出每个小实验中的实验方法（要点）和要掌握的知识及操作技能，最后再探究出完整的实验方法。

例如，在探究实验室制取氢气的方法时，先把实验分成若干个小实验：

①分别用金属镁、铁、锌与稀硫酸反应——探究最佳反应药品。

②排水法收集气体实验的探究——探究如何收集气体。

③仪器装配实验的探究——探究反应条件及连接次序。

④装置气密性检查实验的探究——探究装置的完整性。

通过对观察到的现象进行分析、比较，大多数学生认为选用金属锌比较合适，而金属镁、铁跟酸的反应速度不是过快就是过慢，不便于收集，被否定。这样经过学生自己动手得到了结论，既活跃了学生思维，同时又培养了学生的分析问题和解决问题的能力。

4.化学基本理论的实验设计

对于多数学生而言，许多化学基本理论往往是机械的记忆和背诵，缺乏直观的感性认识和深入的理解，因而成为学生学习化学的分化点。结合所学基本理论开展探究性实验是解决这一教学难点的有效方法。

例如，对金属活动性的探究实验，可做这样的设计：在生物实验用的玻璃培养皿中放入两个垂直交叉的塑料片，形成四个格子，分别放入镁条、锌粒、铁钉和铜片，倒入稀硫酸或稀盐酸，使四种金属同时接触酸液，实验现象更具有说服力，而且操作更加简单。学生对金属的活动性就不只是简单的停留在机械的记忆和背诵上。

总之，教学实践中我们体会到学生在探究实验过程中的积极性非常高、气氛非常活跃。恰当运用化学探究实验，可提高学生学习化学的兴趣，增强探究意识，促进探究性学习的开展。