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1、如何做好初中化学探究实验的教学陕西省西安市高陵县药惠中学陕西省西安市高陵县药惠中学 王武杰王武杰 邮编邮编 710200710200摘要：探究性实验则以学生为主、以掌握科学方法为重点、以学生自主探究为基础、以实验过程和实践能力为评价标准，学生在实验中处于主动学习的地位，能激起学生学习化学的持续兴趣，增强学好化学的自信心。因此必须加强探究实验教学。所谓实验探究教学是指学生在教师的引导下，运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色，通过发现问题，做出假设，自己设计实验方案，进行实验操作验证假设是否成立，然后进行归纳、总结规律的一种教学模式。其基本结构为：问题假设设计实验方案实验操作结论
2、应用。由于家庭实验真实、直观、安全、易做、有趣,学生通过做家庭实验能获取知识、获取技能、发展能力。因此家庭实验在激发学生科学探究的兴趣,培养学生探究能力方面有着不可替代的作用。主要词语 初中化学探究实验的理论依据，科学思想与教学案例，教学特点与优点，教学的特色家庭小实验 化学探究教学实践的体会：一、初中化学探究实验的理论依据11 素质教育理论：中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教 育的决定明确指出实施素质教育以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的 创新精神和实践能力为重点。根据素质教育理论来研究在初中化学实验中能帮 助学生自主实验、独立思考，能培养学生探索精神、创新思维，能有利学生开
3、 发潜能、勇于实践的一种实验类型。1.2 新课程标准：在全日制义务教育化学课程标准（实验稿）中强调“化学实验是进行科学探究的主要方式”，“教师要注意改进传统的实验教学，精心设计各种探究性实验，促使学生主动学习，逐步学会探究”。帮助学生了解探究性实验的基本过程和方法，培养学生初步的科学探究能力和态度，使学生掌握进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能，在实验实践中获得探究的体验和意识，从而提高学生科学探究的素质学科教学理论。1.3化学实验论的要求；在化学实验论中，中学化学实验可分为验证性实验和探究性实验两种基本类型。传统的中学化学教学往往以验证性实验为主，这种实验教学以教师为主、以获取书本
4、知识为重点、以学生模仿操作为基础、以实验结果为评价标准，学生在实验中处于被动学习的地位。探究性实验则以学生为主、以掌握科学方法为重点、以学生自主探究为基础、以实验过程和实践能力为评价标准，学生在实验中处于主动学习的地位，能激起学生学习化学的持续兴趣，增强学好化学的自信心。因此必须加强探究实验教学。二、初中化学探究实验的教学特点2.1 指导性-在化学教学中，一般是在教师的指导下，从教材、自然、社会和生活中选择和确定实验专题，由学生自己或小组讨论制定实验方案，并操作实施。从而让学生主动地获取化学知识，认识和解决化学过程性、体验性等基本特点。22 开放性实验专题来源于学生的学习、生活和社会等多方面、
5、实验方案的设计可以各不相同呈多样化；2.3 探究性实验内容、实验方案是在教师指导下学生主动提出问题、解决问题、探求结论；2.4 实践性实验内容紧密联系实际，实验设计和操作学生主动参与；过程性注重实验设计和实际操作过程活动，注意学习和掌握一些科学的研究方法，培养学生发现问题和解决问题的能力；2.5 体验性注重实验获得的亲身体验，逐步形成积极求知的态度、激发探 究创新的欲望。三、初中化学探究实验的教学的科学思想与教学案例所谓实验探究教学是指学生在教师的引导下，运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色，通过发现问题，做出假设，自己设计实验方案，进行实验操作验证假设是否成立，然后进行归纳
6、、总结规律的一种教学模式。其基本结构为：问题假设设计实验方案实验操作结论应用。初中化学探究实验的教学案例要注意以下几点3.1、教师示范，学生感知探究性实验刚接触化学的初三学生对化学仪器和实验基本操作都不了解，要让他们进行探究性实验几乎是不可能的。在教学过程中，教师为学生设计好探究性实验报告，内容包括：提出问题、作出猜想、实验方案、实验步骤和现象、实验分析和总结、得出结论。学生通过实验报告和老师的示范实验，感知实施探究性实验的一般方法。案例例如：当学生遇到探究性实验“探究镁的性质”时，学生几乎是无从下手。怎样让刚接触化学学习的学生成功地迈开他们探究实验的第一步呢？为此教师就要演示探究实验如何开展
7、，下面是老师精心为他们设计了如下实验报告：探究性实验镁的性质(1)提出问题镁是一种重要的金属，它可能有什么性质？与铁、铜等常见金属的性质有什么相同和不同之处？(2)作出假设（猜想）(3)制定实验方案观察镁带的外观，试试看是否容易被折弯、扭断。用砂纸打磨镁带，它的外观有什么变化？用打磨好的镁带连接一节干电池和电珠，看看它是否能导电。取一段打磨好的镁带，用坩埚钳夹持，用酒精灯外焰加热。当镁带开始燃烧时，移到石棉网上方，让它继续燃烧，观察燃烧的现象和燃烧后产物的状态。取另一段打磨好的镁带，放入食醋中，看看有什么现象发生。(4)进行实验，观察现象，作好记录。(5)分析、归纳、证实或否定猜想 (6)交流
8、、讨论，得出结论：镁的性质有 当学生一边观察老师的演示实验，感受探究的过程的同时，一边填写实验报告。在边观察、边模仿、边参与、边体验的过程中，学生感知了探究性实验。3.2、学生尝试、教师给予帮助和指导学生在感知了实施探究性实验的方法和一般过程以后，教师创设问题情景，让学生尝试探究性实验中的某几个环节，例如：简单实验方案的设计，探究性实验的基本操作。在此过程中，学生设计的实验方案的可操作性、安全性，教师都要在学生进行实验操作前仔细批改，及时给予指导。在学生实施实验方案的过程中，他们在基本操作时的规范性、观察实验的方法、实验现象的记录等出现的问题，教师也要及时提供帮助。通过学生亲自动手尝试，加深对
9、探究性实验的认识和实施水平。案例例 如，下面是空气的捕捉探究性实验的过程：探究课题：如何将一个集气瓶中空气捕捉到另一个集气瓶中。设置台阶：如何捕捉到本班级教室里的空气？设计实验方案：学生甲：用一个塑料袋抓紧，赶跑袋中的空气。然后在教室里松开手，张开袋口在教室里跑一圈。当塑料袋鼓满时，扎紧袋子。这样我就捕捉到了我班级教室里的空气。学生乙：拿一个针筒，先把栓塞向前推，排尽空气。然后到教室里后拉栓塞抽入空气。学生丙：拿一个集气瓶先装满水，带到教室后，把水倒掉，教室里的空气就会进入瓶中。回到课题：如何将一个集气瓶中空气捕捉到另一个集气瓶中。学生由于受到上一个问题的启发，并在老师适时的引导下，设计出了如
10、下方案：在第一个集气瓶上塞双孔橡皮塞（连接导管和分液漏斗），另一个集气瓶先装满水，倒放在水槽中。当从分液漏斗中加水时，第一个集气瓶中的空气就通过导管进入了另一个集气瓶中，当集气瓶中的水排尽时，就成功地将一个集气瓶中空气捕捉到另一个集气瓶中。3.3、适时独立与合作，发展实施探究性实验的能力学生在尝试的过程中，对设计实验方案和进行实验基本操作的能力有了提高。教师可以引导学生从身边的一些现象中去发现问题、提出问题、作出猜想，进而独立地设计解决问题的方案，并根据方案进行实验、分析实验，从而找出问题的答案。学生在刚开始的探究中总会遇到困难和挫折，教师引导他们采取小组合作、师生合作的方式来化解困难，一步步
11、展开探究性实验。案例例如，下面是质量守恒定律的教学片段（1）教师创设问题。（电脑的大屏幕上显示：取暖时所用的煤和木材的燃烧之后质量变少的情景。取一小断镁带在空气中点燃之后质量变大的情景）通过大屏幕所显示的两个事例，结合生活中的一些现象，你们有什么发现？你认为化学反应前后物质质量总和与反应后生成的各物质的质量总和是什么关系？（2）学生提出猜想。（学生们展开了热烈的讨论和猜想，5 分钟之后）生 1：我觉得反应之后质量应该变大，根据前面学过的 Mg+O2MgO 、 P+ O2P2O5 这两个反应就可算出是变大。生 2、我反对生 1 的看法，我认为变小，从事例 1 就可以观察到燃烧后生成炉渣和灰烬要比
12、燃烧前煤和木材的质量要小。生 3：我觉得不会改变。从表面上看煤和木材燃烧后质量确实减少了，而我通过它们燃烧的化学反应C+O2CO2 中却算出没变。因此我猜想化学反应前后物质质量总和与反应后生成的各物质的质量总和是不变的。（3）教师启发引导。通过刚才的讨论和交流，同学们产生了三种不同的猜想，那么究竟哪一个是正确的呢？各小组可根据你们自己的猜想来设计实验方案或参考书上的实验方案。在探究过程中若有不能解决的问题，可求助其他组的同学，也可问老师。（4）学生设计实验方案。学生设计的方案有很多，有代表性的有以下四种。方案取一小段蜡烛在一小块木板上，把它们一起放在托盘天平上，调节托盘天平达到平衡。在托盘天平
13、上点燃蜡烛，观察托盘天平的平衡情况。方案取一段镁带，在托盘天平上称的质量 W1。用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃，把燃烧后的白色粉末收集起来并在托盘天平上称的质量 W2，比较反应前后质量的变化。方案在小烧杯中加入 20mL 稀硫酸铜溶液，取一根砂去铁锈的铁钉，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量 W1。将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察现象，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量 W2，比较反应前后质量的变化。方案在 100mL 锥形瓶中加入 10mL 左右的澄清石灰水，将一支内有少量小块大理石的小试管有细铁丝固定在与 100mL 锥形瓶配套的橡
14、皮塞上，将一支盛有稀盐酸的滴管插入橡皮塞，将上述锥形瓶放在托盘天平上称量，记录所称的质量 W1。将滴管中的稀盐酸慢慢加到盛有大理石的试管中，观察现象。待反应完全后，再将锥形瓶放在托盘天平上称量，记录所称的质量 W2，比较反应前后质量的变化。（5）师生共同评价。学生对以上实验，产生了如下想法：“蜡烛燃烧后质量减少，是由于生成的气体没有被称量所造成的” ；“镁带燃烧后质量变大，是由于参加反应的氧气没有被称量所造成 的”“铁与硫酸铜的反应质量不变，因为反应中既没有气体参加反应，又没有气体生成” ；“研究蜡烛燃烧反应的质量变化，应将参加反应的氧气和生成的二氧化碳、水一起称量” ；“如果把蜡烛放在一个集
15、气瓶中点燃，塞上塞子再称，质量可能就不变了”；“在密闭容器中进行实验，反应前后物质质量肯定不会发生变化” ；（6）进行实验再探究。同学们在采纳大家意见的基础上重新修改实验方案后，再实验就看到了反应前后天平是平衡的。（7）师生得出结论。通过实验探究大家达成共识，那就是：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。我们把这一规律称为质量守恒定律。四、做好初中化学探究实验的教学的特色加强家庭小实验指导工作 开展家庭化学实验,是探究实验课堂教学的继续、扩展和深化。家庭实验 给学生提供了一个更为广阔的空间,学生有充裕时间自主进行探究实验,从问题提出、方案设计、资料查阅、替代药品和仪器
16、收集、现象观察与记录、结论与 分析等全过程都由学生独立完成,有利于培养学生独立学习的能力。由于家庭实 验真实、直观、安全、易做、有趣,学生通过做家庭实验能获取知识、获取技能、 发展能力。因此家庭实验在激发学生科学探究的兴趣,培养学生探究能力方面有 着不可替代的作用。4.1.指导学生自制仪器和广泛收集生活中的化学药品教师可以指导学生利用方便的材料（玻璃杯、塑料袋、塑料瓶、火柴棒、 墨水瓶等）自制一些常见仪器。例如医用之后的药剂瓶，一次性注射器、带凹 坑的片剂塑封板、眼药水瓶以及输液管等在确经消毒之后，经加工可作为气体 发生器、量筒、反应板、滴管、导管使用；生活中的大、小饮料瓶、茶杯、冰 淇淋小勺、吸管等经改制可用作长颈漏斗、烧杯、药匙等。另外，在日常生活 中有些物质可作化学药品使用，例如：易拉罐、铝导线、铁钉、铜丝、火柴盒 皮（红磷）
