浅析高中化学探究性实验设计的实践与方法

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　　摘 要：在新课程改革的背景下，结合高中化学实验教学的实践与探索，从探究性实验设计的基本原则入手，分析总结了如何结合教材设计探究性实验的基本方法。

　　关键词：探究性；实验；设计；实践；基本方法
　　新课程要求提高学生分析和解决问题的能力，化学探究性实验是很有效的一项措施。化学探究性实验能通过观察、思考和分析提高学生仔细观察、逻辑推理和创新思维的能力，符合人类学习和认知的规律。下面以自己在教学实践中总结出来的经验，谈谈对化学探究性实验设计的几点建议。
　　一、化学探究性实验设计的基本原则
　　不依规矩，无以成方圆。探究性实验也不是天马行空的想象，它要遵循一定的原则。在设计探究性实验时主要遵循以下原则：（1）目的性原则。（2）科学性原则。（3）创新性原则。（4）启发性原则（5）简约性原则。（6）安全性原则。（7）趣味性原则。（8）可行性原则。以上各原则是渗透在整个探究性实验设计过程中的，我们可以在设计的时候不断地修正，使我们的设计方案达到最佳效果。
　　二、化学探究性实验设计的基本方法
　　探究性实验的基本内容是：课题、假设、设计实验、预期、完成实验、观察并记录结果、分析结果、得出结论。针对这些内容，在教学实践中，我们进行了探索，总结了一些基本的方法。
　　（一）认真研读教材，充分挖掘探究性实验课题
　　我们的教材是化学知识的集合体，多数教材中的实验是验证性的实验，这对培养学生的探究能力就比较不利，因此，需要教师进行研究改进，把能够改成探究性的实验进行改进，或者自己设计新的探究性的实验进行教学，从而提高学生的探究能力。
　　《化学反应原理》是高中化学阶段的重难点内容，抽象且枯燥，实验多为验证性的实验。因此，《化学反应原理》中的实验就需要教师进行改进，力求充分利用好化学实验，使学生参与进来，用探究性的实验帮助学生加深理论知识的理解。例如，鲁科版《化学反应原理》第三章第四节讲解酸碱中和滴定实验的时候，书本上是直接给出反应原理和实验步骤。虽然是定量实验，我们也可以增加其探究性，可以先给出测定NaOH溶液浓度的多种方案，如用滴定管实验、烧杯实验、试管实验，然后让学生讨论各种方案的准确性、可行性、最终确定实验方案。
　　（二）积极总结经验，建立一套探究性实验设计的“套路”
　　进行探究性实验的设计不是说什么都要从头开始，什么都要从四面八方思考，这样的话效率很低，而且可能会偏离教材的主题。我们在教学实践中既要懂得思考、探究、创新，也要懂得积累经验，优秀的经验会让我们事半功倍。经过一轮高中教学实践，我们总结了一些常用的“套路”。
　　1.加强对实验仪器的探究设计
　　把基本实验仪器进行组装、改进、优化，这是培养学生思维和动手能力的重要方法。比如，讲解启普发生器时，先让学生思考讨论原理，并总结其优缺点，等学生掌握理解后，就可以开始让学生探究：如何用实验室的其他仪器组装成类似启普发生器原理的装置？教师可以先给出一些基本仪器，然后让学生组装。
　　让学生进行实验装置的设计是探究性实验设计的重点内容，教师应设计更多的这种类型的探究性实验，让学生不断尝试，以提高运用的能力。
　　2.丰富对实验原理的探究设计
　　对实验原理的探究很多样化，为了丰富学生的思维，提高运用和创新能力，教师应该进一步丰富对实验原理的探究设计。例如，鲁科版高中化学选修《化学反应原理》第二章第3节中，在探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响时，书本的确是设计了探究性的实验，但是书上的探究实验都是针对一个因素的单独对比探究，然后分别进行分析讨论，得出独立的结论，这就为学生减轻了探究的难度。如果我们能够在该实验探究完后，将三个因素综合起来，设计新的内容让学生进一步探究，那就可以大大提高学生综合运用的能力。
　　3.重视对实验异常现象的探究设计
　　对于化学实验，经常因为药品不纯，反应条件的不同而出现不同的实验现象。当出现这种状况时，要及时启发学生进行思考，并找出原因，还可以让学生思考是否有改进的方法，从而提高思考能力和创新能力。比如，鲁科版高中化学选修《化学反应原理》第一章第3节，做铜锌原电池演示实验时，以锌和铜为电极，稀硫酸为电解液进行实验，理想的现象是铜电极表面有气泡产生，而锌电极没有。但是实际演示会遇到的情况是：两电极都有气泡产生，甚至有的出现锌极产生的气泡远多于铜极。这时就要引导学生思考：为什么锌极也有气泡产生？进而分析出是因为锌中含有碳等杂质，锌本身和杂质形成许多微小的原电池，所以有气泡冒出，从而加深对原电池原理的认识，也增强学生积极思考的意识。
　　4.扩展对生活应用实验的探究设计
　　新课程改革要求：加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验，精选终身学习必备的基础知识和技能。如果我们能很好地引导学生将实验与生产生活联系起来，一方面，可以使学生感到化学就在身边，从而提高学习化学的兴趣；另一方面，可以使学生清楚所学的知识能用来做什么和怎么做，从而对化学的本质和价值有一个正确的认识，体现高中化学探究性实验的时代性。比如，鲁科版高中化学选修《化学反应原理》第一章第3节中探究原电池反应原理时，可以在讲完原电池的组成条件后，让学生用家里面的材料自己组一个原电池，让学生动脑、动手，提高理论运用于生活的探究能力，激发学习的兴趣。
　　5.增添学生自主设计实验方案的探究设计
　　新课程中强调学生在学习当中的主体地位，而教师是学习的促进者，如果将学生置于学习的被动地位，必然降低学习效率。因此，让学生自主设计实验方案是现在很流行的教学方法和考查学生能力的方法。厦门市的质检就经常出现让学生设计实验方案设计的题目，例如，2013～2014学年（下）高二质量检测化学试卷19题（7）：将滴有KSCN的莫尔盐溶液暴露在空气中，放置一段时间后，溶液会逐渐变红。请设计简单的实验证明莫尔盐溶液比硫酸亚铁盐抗氧化能力强。像这样设计探究性实验，有利于学生思维的发展，知识的迁移应用。在教学实践中，我们也可以经常设计出一定的课题，让学生自主设计实验方案，提高其综合素质。
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　　作者简介：陈銮，女，1981年10月出生，大学本科，就职于福建省厦门市第二外国语学校，研究方向：高中化学探究性实验教学。

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