淺談化學實驗在科學探究中的教學功能和過程
陳傳鴻
摘要：本文探討化學實驗在科學探究中的兩大教學功能，并以粗鹽的提純為例探討化學實驗在科學探究中的教學過程。
關鍵詞：新課程；化學實驗；科學探究；教學功能；教學策略。
新的高中化學課程標準明確要求“提高學生的科學探究能力”[1]，要求學生在高中化學的學習中，通過科學探究體驗，使學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面都得到發展。在化學1模塊中，設置了“科學探究”欄目，安排多個探究活動，要求教學中注重培養和提高學生的探究能力。
化學是一門實驗科學，實驗是科學探究的重要途徑。作為中學化學教育工作者，需要認識化學實驗在科學探究中的教學功能，了解化學實驗在科學探究的一般過程。
1.化學實驗在科學探究中的教學功能
1.1激發學生的探究意識，提高探究能力。
實驗是科學探究的重要途徑，學生從實驗中可以發現值得探究的問題；通過實驗可以收集解決、論證問題的證據；還可以應用實驗檢驗探究結論的合理性。[1]
例如在Cu與濃HNO3 、Cu與稀HNO3反應產物的探究實驗中，學生意外發現Cu與濃HNO3 反應比Cu與稀HNO3反應劇烈得多，產生強烈求知欲。經過熱烈討論，大家認為濃HNO3 比稀HNO3氧化性強。學生課后查資料，設計了下面實驗進行探究。
①紅熱的木炭分別與發煙HNO3 、稀HNO3反應。
②在濃HNO3 、稀HNO3分別滴入紫色石蕊試液。
在實驗中，學生觀察到①紅熱的木炭在發煙HNO3 中劇烈燃燒；稀HNO3不能與紅熱的木炭反應。②在濃HNO3中 滴入紫色石蕊試液，溶液立即顯紅色，一段時間后溶液的紅色逐漸變淺直到變為無色；在稀HNO3中滴入紫色石蕊試液，溶液立即顯紅色，紅色能穩定存在。學生在實驗中檢驗了濃HNO3 比稀HNO3氧化性強的合理性。
科學探究實驗都留給學生觀察、想象、思維的空間，從實驗中可以發現值得探究的問題，久而久之就激發了學生的探究意識，提高了探究能力。
1.2激發學生的探究欲望，增大探究熱情。
以實驗創設的情景，生動、鮮明、直觀的實驗現象以及意想不到的實驗事實和結果，可以激發學生探究的欲望，促使學生更深刻、全面地探究問題，使探究活動得與深入進行。[1]
例如NH3的噴泉實驗改為探究性實驗之后，大大增強了學生的探索熱情，自然地創設了師生之間開展討論、爭論、辨論的教學氛圍。當學生看到美麗的紅色噴泉，印象深刻，情緒高漲，誘發了學生強烈的探索心理，學生之間即開展了激烈的討論：①為什么水能從低處往高出流，②為什么無色的水進入燒瓶會變成紅色。在教師的指導下，學生很容易得出產生噴泉的原因是因為NH3溶于水減少了上部壓強而產生了壓強差，溶液呈紅色是因為NH3溶于水電離出OH-呈堿性。教師再追問：
①若將NH3改為CO2，能不能做噴泉實驗？
②若用CO2與NaOH溶液，能不能做噴泉實驗？
③若設計右圖噴泉實驗裝置，瓶中加入酒精，
水槽加入冷水，再加入足量的濃H2SO4，為什么也
產生了噴泉？
④目前在城市中人造噴泉及火山噴發的原理是什么？
學生積極思考，討論得出只要能產生壓強差，都能產生噴泉。
城市的噴泉是增大下部的壓強所致。
在這種氣氛中將學生的思維層層引向深入，激發學生探究的欲望，促使學生更深刻、全面地探究問題，使探究活動得與深入進行。
2、化學實驗在科學探究的教學策略
依據新課標的“知識與技能”，“過程與方法”及“情感態度與價值觀”教學目標和化學實驗在科學探究的教學功能，實驗探究實施“提出問題”、“制定方案”、“實驗探究”、“交流與討論”的探究過程。
2.1提出問題
創設與探究目的有關的情境，引導學生回顧和探究活動有關的知識基礎，幫助學生在活動與探究開始時提出問題，并進行思考。
例如在《粗鹽的提純》的實驗探究開始時提出下面問題：
①觀察比較粗鹽與精鹽的顏色、狀態有何不同？
②粗鹽中常含有哪些雜質？
通過討論，認為食鹽中含有少量泥沙。
2.2制定方案
根據食鹽中含有少量泥沙的想法，確定要除去食鹽中含有的少量泥沙，必須采取 “過濾” “蒸發”的實驗手段，制定的《粗鹽的提純》的實驗方案如下。
[活動用品]
①儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒、濾紙、三角架、泥三角、蒸發皿。
②試劑：粗食鹽、蒸餾水。
[活動內容]
自主地或通過學生間、師生間的交流討論，制定并優化探究計劃。
2.3實驗探究
實驗探究，即執行實驗方案。它是整個活動探究的主要過程，讓學生親自動腦動手參與實驗教學活動，通過對實驗現象的詳細觀察和全面分析得出活動與探究的結論，在化學實驗活動與探究的過程中構建知識、形成能力、培養素質，使實驗真正成為學生化學活動和探究的重要內容之一。
2.4交流與討論
交流與討論是對實驗與探究的過程進行反思，交流與討論中所提出的問題是對活動全過程的歸納總結及拓展延抻，也是對實驗與探究自我評價的過程，是情感態度與價值觀方面的體現。
例如在《粗鹽的提純》的實驗探究結束時提出下面問題：
①過濾適用于什么混合物的分離？利用了物質的什么性質?
②若在太空實驗室里能進行“過濾”這一實驗操作嗎？
③“蒸發”適用于什么混合物的分離？蒸發是利用了物質的什么性質？
④本實驗探究中你有何收獲與體會？
通過交流與討論，學生了解了過濾適用于難溶性的固體與液體組成的混合物的分離，它是利用了構成物質的粒子直徑的大小不同的原理；了解了蒸發適用于可溶性固體與液體組成的混合物的分離，它是利用了加熱使溶劑汽化原理。
收獲與體會是一個開放性的問題，學生可以從實驗的操作及實驗的情感態度等方面作出評價。如：
①儀器的用途：如玻璃棒的多種用途,
②實驗的操作：如攪拌方法等
③實驗的觀察與實驗的記錄：邊操作邊觀察,觀察要全程、有序、全面，記錄要及時、具體、詳細等。
④情感態度：談談對實驗興趣的培養，科學態度和科學方法的形成等。
二．化學活動與探究的教學策略
1． 是課堂教學中使用的一種學案，是學生在課堂上進行活動與探究資料的整理和記錄，它可以作學生學分評定的檔案資料。
2．
課堂上進行實驗與探究內容的交流，做好同學與同學之間、小組與小組之間、教師與同學之間的評價工作。
通過化學實驗探究的教學實踐，逐漸轉變了學生的學習方式，實現從“讀化學”、“聽化學”到“做化學”、“探究化學”的轉變，從而滿足了學生勤于動手，樂于思考，善于創新的個性發展的需要，保護和鼓勵了學生的創造天性，有利于培養學生的創新意識和實踐能力，形成科學的學習方法、研究方法，發展科學探究能力。
參考文獻：
[1].化學課程標準研制組. 《普通高中化學課程標準（實驗）解讀》[M]. 湖北教育出版社（2004）
