万晓芳

（江苏省锡山高级中学实验学校 江苏 无锡 214177）

一、实验分析策略教学的重要性和必要性

1．实验分析策略教学的重要性

近二十年以来，随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入，认知学习理论的一个重要分支——建构主义学习理论在西方逐渐流行。建构主义理论的内容很丰富，但其核心只用一句话就可以概括：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。根据建构主义的学习理论，学生通过实验，然后对实验过程、实验现象、实验结果等做出合理的分析才能真正有效建构知识，建立起化学概念，总结出化学规律，并在科学探究过程中学习科学方法，逐步树立科学的世界观。

另外，多元智力理论告诉我们，人的智能是多元化的，而其中元认知的能力已经逐步引起人们的重视。在化学教学过程中，教师和学生都不能仅仅满足于“实验怎么做”、“实验现象是什么”、“实验结论是什么”，而应该立足于“我为什么这么做”、“怎样分析这种现象”、“实验结论是怎样得出的”等等。

2．实验分析策略教学的必要性

在实际教学过程中，由于课堂教学受很多种因素的影响，很多教师常常会采取直接告知的方式，让学生简单记录现象，记住结论，忽视对实验的分析。结果虽然热热闹闹地做了实验，却仅仅看了热闹，没看到门道！ 导致学生在实验课等课堂上收获甚微，导致学生以后遇到熟悉的实验情景还能应付，一旦遇到陌生的新情景就会束手无策，缺乏一定的方法和策略，学生的思维能力、探究能力自然也就无从培养。可见，使用合理的策略有效地对实验进行分析在化学教学和研究中是必要的，更是迫切的。

二、化学实验分析的具体教学策略

1．化学实验过程分析的教学策略

（1）抓住实验过程中的关键点

在“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”的实验探究中，首先教师做了一组对比实验：a．在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。b．向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。学生观察发现，a 中带火星的小木条没有复燃，而b 中带火星的小木条却很快复燃。于是学生根据实验现象的截然不同通常会很兴奋的说出二氧化锰是一种催化剂。但事实上仅分析这一过程就来定义催化剂是不完整、不正确的。此时，教师应抓住这个契机，追问：在化学反应里能加快其他物质的化学反应速率的物质就一定是催化剂吗？ 这一追问马上引起了学生对关键之处的关注，进而启发学生思考。经查阅资料发现，除了要能改变其他物质的化学反应速率之外，本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质才能定义为催化剂！ 于是，教师抓住实验过程中的这一关键点，引导学生分析并设计实验方案来证明二氧化锰在化学反应前后的质量和化学性质是否发生了改变。最终使整个探究过程圆满完成，学生收获颇丰！

（2）注重实验过程中的推理

在“二氧化碳能否与水起反应”的实验探究过程中，教材提供了现成的探究环节，若按部就班地进行实验，也能利用对比思想顺利得出正确的结论。但整个过程将会显得平淡无味，也缺乏思维的深度，很难引起学生的共鸣。但若充分发掘资料中的思维素材并以适宜方式呈现，帮助学生在自主探究过程中进行一步步的推理，定能让学生真正有所“发现”。具体推理过程如下：在探究二氧化碳能否溶于水时，取少量所得的液体于试管中，然后滴加紫色石蕊溶液，学生意外发现，溶液变红了！ 学生马上有了疑问：是什么使溶液变红了呢？ 于是形成猜想：是二氧化碳气体？ 还是水？还是……？于是学生自主设计实验来进行探究：将一朵干燥的紫色小花放入盛有干燥二氧化碳气体的集气瓶中，发现紫色小花没变红，排除了二氧化碳的可能！ 再在一朵干燥的紫色小花上喷上水，发现紫色小花没变红，排除了水的可能！ 那么学生的疑问又来了：是什么使紫色小花变红了呢？ 于是学生进一步推理，形成新的猜想：可能是二氧化碳与水发生反应生成了新的物质使紫色小花变红了！ 于是做了一组对比试验：先在一朵干燥的紫色小花上喷上醋酸，发现小花变红了！ 再在一朵干燥的紫色小花上喷上水，然后放入盛有干燥二氧化碳气体的集气瓶中，发现小花也变红了！ 由此得出同学在推理的基础上形成的新的猜想是成立的，且还得出了二氧化碳与水起反应生成了碳酸，是碳酸使紫色石蕊变红了！ 若没有这样一个推理过程，整个探究就没有一定的思维深度和严密的逻辑推理，就缺乏有效的思维探究过程，对过程的探究分析就会变成知识的传授。

2．化学实验现象分析的教学策略

（1）分析实验现象应运用科学的方法

在对实验现象进行分析时，应运用科学的方法，如基于原理、利用控制变量法、归纳演绎法等科学的方法。

基于原理，从原理出发来对实验现象进行分析是得出实验结论的有效途径。比如，在应用质量守恒定律来解决问题时，教师做了“镁条燃烧前后的质量变化”的探究实验。实验过程中，学生观察到镁条燃烧产生了耀眼的白光和大量的白烟。实验结束后，经测定，留在石棉网上的白色粉末即产物氧化镁的质量可能等于或小于燃烧前放在石棉网上的镁条的质量。对于这个现象，学生往往会心存疑惑。若此时，教师马上问：为什么石棉网上的产物氧化镁的质量等于或小于原来镁条的质量了呢？ 学生一定会一头雾水，无从答起，问题也就得不到解决！ 而若此时，教师追问：该反应是否违背了质量守恒定律？ 可能有一部分同学会认为该反应违背了质量守恒定律，但大部分同学还是会坚定的回答：化学反应都是遵守质量守恒定律的！ 于是教师可以顺势指导学生从化学反应原理出发，利用质量守恒定律来解释：理论上，所得的产物氧化镁的质量应该大于原来镁条的质量。那么为什么实际的实验中质量出现了等于或小于呢？ 回想刚才看到的现象，学生也就很容易联想到可能与实际操作过程不是密闭环境有关！ 即生成的氧化镁可能有一部分随着白烟直接逸散到空气中去了。于是问题也就得到了解决！

（2）分析实验现象应重视实验细节

实验过程中除了要关注主要的实验现象外，许多细节也不容忽视。很多科学家正是把握了实验中的小细节，从而发现了科学的奥秘。在实际的教学过程中同样也是如此。例如在利用红磷进行“化学反应前后物质的质量关系”的探究实验过程中，在锥形瓶口的橡胶塞上安装了一根玻璃管，并在管口系了一个小气球，当将玻璃管加热到红热之后点燃红磷，红磷燃烧，此时小气球出现了先鼓后瘪的现象，这是实验中一个易被学生忽视的小细节。但这个小细节对于实验的成败却影响甚大！ 所以，在学生观察实验现象时，教师应引导学生全面、细致地观察实验现象，然后在分析了主要实验现象并得出了结论之后，再引导学生关注该细节，即分析为什么小气球出现了先鼓后瘪的现象？由此引出为什么要系上一个小气球？ 这样设计的目的是什么？ 而这一细节的关注与分析，让学生意识到，为了使实验成功，在自主设计实验方案及装置时应尽可能考虑全面，关注每一个细节！ 这也就培养了学生严谨、科学的探究意识！

（3）分析实验现象应善待“意外”

记得在“二氧化碳制取的研究”学生实验中，学生将产生的气体通入澄清石灰水中，好几个小组的同学都观察到澄清石灰水先变浑浊，然后又变澄清，于是感到非常的意外。胆大的学生就举着试管问这是为什么呀？ 此时，该不该停下来帮助学生处理这个“意外”呢？ 这时，本人不由得想起以前听课时经历过这样一个课堂情景：在学生分组探究蛋壳中是否含有碳酸盐时，其中一组汇报现象“向蛋壳中加入稀盐酸后产生气泡，但澄清石灰水没变浑浊”。如实汇报了情况后，其他小组的同学纷纷表示反对，于是这组的同学有点急，但仍然主动解释可能是石灰水用的太多了才没变浑浊。教师听后简单打断说“这位同学讲得有道理，由于时间关系，我们课后再讨论。”于是结束话题，草草收场，既没有评价学生的判断是否合理，也有没有分析实验现象“意外”的原因，且对该学生在实验出现“意外” 后实事求是的汇报和主动分析原因的积极态度也没有给予鼓励。这样的课堂情景多少让人感到有些遗憾。于是，当再次遇到这样的“意外”时，本人没有犹豫，没再按事先设计好的流程实施教学，而是停下来帮助学生一起分析了这个“意外”，尽管这样做可能会对课堂的进度、节奏有所影响，但却让学生有了“意外”的收获，即在二氧化碳使澄清石灰水变浑浊之后继续通入二氧化碳，它还会和生成的碳酸钙、水继续反应生成可溶性的碳酸氢钙，此时沉淀就会消失，形成无色溶液。而以上还只是知识层面上的收获，其实学生的所得还远不止如此，学生实事求是的实验、观察和汇报，主动分析原因的积极态度都得到了保护，学生勇于探索、敢于质疑的精神也得到了一定的培养！

3．化学实验结果分析的教学策略

（1）实验结果分析中追踪实验误差，拓展思维深度

在用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，通常测出氧气的含量是小于1／5 的，与理论值比较有一定的偏差。学生自然会有疑问：导致这一误差的原因是什么呢？ 教师应帮助学生追踪实验误差，展开分析，拓展和提升学生的思维深度！ 具体教学如下：

［问题导入］根据实验中误差产生的原因，分析最终实验测定值会发生怎样的变化？ 并分析该误差能否避免？

［学生分析］根据误差产生的原因，分析了测量值的变化，并对误差能否避免做出了判断，具体内容如下：

?

［教师追问］表中第三个问题，学生一致认为在点燃红磷插入的过程中，瓶内气体受热使瓶中空气部分逸散是无法避免的。那么，如何改进实验才能避免点燃后燃烧匙插入过程导致的空气逸出呢？

［学生思考］ 是否可以改为在燃烧匙插入之后再引燃红磷呢？ 但马上有学生质疑，资料表明，红磷着火点高，难以引燃。于是有同学建议将红磷改为白磷，用加热或光照的方法来引燃白磷。

［教师继续追问］ 假如选择一种物质能消耗氧气但又不需要点燃的话也就可以避免烧匙插入过程导致的空气逸出，能找到相关的物质吗？

此时，学生的思维不能仅停留在浅层次上，他们需要深入思考是什么样的物质可以不需要点燃就能消耗氧气，而且还不产生新的气体。最后，学生通过查阅资料或通过学习新知来寻找这样的替代物，从而对实验进行了改进，减小了误差！

（2）实验结果分析中关注情境与结果的迁移，提升应用能力

在“铁制品锈蚀条件”的探究实验中，我们用了对比实验（控制变量法）进行了探究，从而得出了铁生锈的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。完成了该实验的分析后，学生一方面习得了铁生锈的条件，另一方面也能利用所学的知识来解决一些基本问题了。这样教师的课堂教学任务也就基本完成了！ 但如能将实验结果分析中的情境与结果进行迁移，便能有效提升学生的应用能力。比如此时教师可将对比实验（控制变量法）的原理、铁生锈条件的探究情景与结果迁移到“铜生锈条件”的探究中，就可帮助学生顺利完成“铜生锈条件”的实验探究。

综上所述，学生要善于应用各种实验分析策略来对实验进行分析，如运用科学的方法，抓住关键点，注重推理，追踪实验误差，注意实验的细节、注意点等等，多动脑思考，多动手操作。通过分析，能真正地通过化学实验来构建化学知识，同时在经历实验探究的过程中，培养观察能力和思维能力，掌握科学的研究方法，提升自我的科学素养！

［1］ 任宝华．新版课程标准解析与教学指导 （初中化学）［M］．北京：北京师范大学出版社，2012

［2］ 刘电芝，田良臣．高效率学习策略指南［M］．北京：科学出版社，2011

［3］ 陆洁梅．初中物理实验现象分析的策略研究 ［J］．教海探航，2011，（1）