于春香

摘 要：化学新课程的重要目标之一是对学生进行化学实验探究能力的培养，化学实验探究是学生积极主动地获取化学知识，认识和解决化学问题的重要途径。在这个实验探究的过程中，教师可培养学生的化学实验能力，进一步提升学生的学科素质，为社会输送合格的人才。

關键词：提升;化学实验探究能力;策略

【中图分类号】G633.8            【文献标识码】A             【文章编号】1005-8877（2022）21-0031-04

Discussion on effective strategies for cultivating students' ability to explore

chemical experiments

YU Chunxiang  （Huangqu Middle School， Dunhuang City， Gansu Province， China）

【Abstract】 One of the important goals of the new chemistry course is to cultivate students' ability to carry out chemical experimental exploration. Chemical experimental exploration is an important way for students to actively acquire chemical knowledge， understand and solve chemical problems. In the process of experimental exploration， teachers can cultivate students' chemical experimental ability， further improve students' subject quality， and provide qualified talents for the society.

【Keywords】Improvement; Chemical experiment exploration ability;Strategy

化学实验是进行科学探究的重要方式，实验探究不仅有利于内容的探索和方法的获得，而且有利于学生科学态度、科学精神等目标的形成。那么怎样才能提升学生的化学实验探究能力呢？根据笔者在教学中的体会，谈谈提升学生化学实验科学探究能力的几点建议。

1.利用教材中的化学史，培养学生良好的探究品质

科学的发展需要许多科学家，从树枝狩猎到金属时代，从树叶遮身到各种科技布面料，从钻木取火到新型燃料……这些都是无数的科学家创造的化学史，化学史的发展不仅包含科学家的天才智慧，而且体现了严谨的科学态度，百折不挠的探究精神、追求真理的执着精神。例如，讲到“空气的成分 ”时，穿插了这样一个故事，在17世纪的欧洲，存在一种“燃素”学说，对“燃素”学说持怀疑态度的拉瓦锡，不接受这一观点。于是他用石墨把金刚石厚厚地包上一层，再把这些乌黑的圆球放在烈火中烧红。几小时后，剥开石墨外衣，里面的金刚石竟然完好无损。这个实验结论和当时流行的“燃素”学说截然相反。为了证明自己的结论，他又做了一系列的实验，发现了一种称为“有用空气”的结论。这个结论和“燃素”学说截然相反，但对科学严谨的拉瓦锡仍没有贸然得出结论。1774年，他又做了定量研究，最终得出结论，绝对没有“燃素”的存在。1777年，他把这种“有用空气”正式命名为氧，彻底推翻了“燃素”学说，化学又重新恢复了科学的本来面目。又如，瑞典化学家诺贝尔为了研究炸药，实验室爆炸，当场炸死了他的弟弟和几个助手，诺贝尔在失败和巨大的痛苦面前却没有动摇，继续将实验室建在了驳船上，又经历了驳船爆炸，经过多次试验，他终于发明了雷管。诺贝尔在科学探究的路上，把挫折踩在脚下，赢得了巨大的成功？还有对科学执着的波义耳;在困苦中坚持不懈的道尔顿;为了科学事业坚韧和忘我的门捷列夫;为了中国的发展，不顾重重阻挠，毅然归国的侯德榜;这些科学家的生平事迹、奋斗历程、曲折经历和成败得失都是一篇篇的奋斗史，他们在科学探索的过程中折射出的无私奉献、严谨等高尚品质都是培养学生科学探究品质的重要途径。

2.利用演示实验和分组实验，有机结合培养学生的探究能力

在演示实验中，教师在示范操作的同时，引导学生有目的地观察实验现象，让学生在实验中边观察边思考，分组实验是培养学生的独立动手能力，分析和解决问题的能力以及基本探究能力。若将两者有机地结合会达到“润物细无声”的效果。例如，在做实验室制取氧气的实验时，先要给学生示范操作，并提示学生观察现象，有些步骤故意留下伏笔，然后将实验台交给学生，让学生进行分组实验，学生在操作过程中会产生疑问：试管口为什么略向下倾斜？实验完毕后为什么一定要先撤导气管，然后熄灭酒精灯？水槽中的水为什么变红了？氧气为什么一直收集不满？试管为什么炸裂了……出现了这些问题，便指导学生继续带着疑问找答案。通过演示—实践—质疑—探究的模式，学生自主地掌握了知识，又提升了探究能力。在演示完CO和[CO2]的性质实验后，给学生提出这样一道实验题：“现有无色无味的两瓶气体，可能是CO和[CO2]，请你用几种方法进行检验，并进行实验验证。”学生分组进行实验 ，设计这个实验的目的在于相互探究，挖掘思维能力，使学生养成一种时时探究的习惯，提高学生的探究能力。

又如，在演示黄泥水的过滤实验后，学生受到了启发，在做分组实验时，从家里拿来手绢、纱布、小沙粒、棉花、打孔的瓶盖、吸管等做了简易的净水器，对实验效果进行了检验，面对滤液浑浊的原因又进行了分析探究，对装置进行了改进。再如，在讲二氧化碳的实验室制取时，分析发生装置选择的依据，给出了用多孔隔板的发生装置，分享了装置的优点，学生也受到了启发，在分组实验时，学生从家里带来了废旧的注射器，输液管、塑料瓶，再利用实验室的仪器，组装出了不同的发生装置，并进行了实验，同样达到了可随时控制反应的发生与停止的效果。 因此演示实验和分组实验的有机结合，给学生质疑、思考和探索的机会，长此以往，就能提升学生的实验探究能力。

3.利用化学实验创设情景，培养学生的探究能力

探究性学习首先要提出问题，提出问题的前提则是发现问题，只有提出问题才能引发学生的一系列探究活动。在化学实验中，学生要自主地发现问题，教师还要通过不同问题情景的创设，引导学生发现和提出问题。例如，在学习碳酸盐时，为了探究碳酸盐的化学性质，笔者给学生做了这样的实验：在盛有足量稀盐酸的烧杯中放入一个新鲜的鸡蛋，观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到烧杯底，一会儿又慢慢上浮，到接近液面时又下沉，反复进行。学生很是好奇，为什么鸡蛋会上浮下沉？教师问：“气泡是什么？鸡蛋壳的主要成分是什么？”一连串的提问，使学生的思维由浅入深，最后经过讨论解决了问题：由于鸡蛋外壳的主要成分是[CaC03]，[CaC03]遇到稀盐酸时会发生化学反应而生成[CO2]，反应的化学方程式：[CaC03+2HCl=CaCl2+C02↑+H20]，[CO2]的气泡紧紧地附在鸡蛋壳上，当产生的浮力大于鸡蛋的重力时，鸡蛋上升;当鸡蛋升到液面时气泡所受的压力小，一部分[CO2]气泡破裂，浮力减小，鸡蛋又开始下沉，稀盐酸接着又和蛋壳发生反应，又产生了[CO2]，从而使鸡蛋再次上浮，如此循环往复上下运动。化学实验中千变万化的实验现象让学生惊异和不解，正是由于惊异和不解，才开起了探究之旅。又如，在讲到“常见的酸和碱”时，事先在准备好的纸上用无色酚酞溶液画一朵小花，上课时将那张画有无色小花的纸展示给学生，学生看到的是一张白纸，然后往白纸上喷上NaOH溶液，纸上立即出现了一朵红色的小花，一会儿之后，再向红色的小花上喷稀盐酸，红花又消失了，这时在学生的诧异和惊叹中及时提问：“酚酞遇酸、遇碱变成什么颜色？是NaOH溶液中的哪一种粒子使酚酞变成红色的？红花为什么又消失了？”问题层层深入，启发学生一步步探究。通过精心设计和创设问题情景，使学生主动探索，获得知识，极大地激发了学生的探究欲望，不但训练了思维的深度，还培养了学生的探究能力。

4.利用信息化手段直观地培养学生的实验探究能力

化学通常借助实验来揭示物质的内在奥秘，但有些化学实验现象是不能直接观察或不便观察的，更有甚者不能通过实验操作来实现，如果用语言文字加以说明，会显得苍白无力。可以借助多媒体技术，把课堂上看不清楚的实验现象展示给学生，使学生对知识有更深入、更全面的认识。例如，在学习“金属的化学性质”这节内容时，探究四种金属Mg、Zn、Fe、Cu的活动性，这些金属哪些能和盐酸发生化学反应？反应的剧烈程度是怎样的？要借助实验现象对比得出四种金属元素的活动性顺序。但由于教室学生多，只有坐在前排的学生能看见，而且现象微弱得看不清楚，因此笔者采用了西沃白板和西沃手机助手，利用西沃手机助手实物展台的直播功能，将实验全过程放大，直播到了西沃白板上，这样全体学生都看到了化学反应的全过程——是否产生气泡、产生气泡的数量、反应速度快慢。在整个演示实验过程中，通过实验现象较易地掌握了四种金属的活动性顺序强弱，为学生开展探究提供了条件。同时笔者经常使用虚拟化学实验室、西沃白板、乐乐课堂、爱学堂等解决实验中遇到的问题，可以通过动画、文字、声音，利用放大、慢速、定格展示微观世界，模拟化学反应，用各种感官来感知信息。例如，在讲解水的电解实验的实质时，运用动画演示，学生清楚地观察到了水分子分裂为氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢气分子，每2个氧原子结合成1个氧分子，很多个氧分子构成氧气，很多个氢气分子构成氢气。这就很直观揭示了化学变化的实质：分子分裂为原子，原子重新组合成新的分子。同时揭示了原子是化学变化中的最小粒子，分子是保持其化学性质的最小粒子。通过多媒体演示，培养学生的观察能力、自主探究能力以及在信息化社会下信息的收集处理能力，更有利于学生的主动参与，激发学习兴趣，符合现代学生的思维学习习惯。又如，CO还原[Fe2O3]的实验，这些实验操作虽然有一定的危险性，但笔者还是放心地让学生大胆操作，要求学生在操作时和装置保持一定的距离，出现的不良后果再进行研究探索思考，这样的实验有利于出现问题后再探索研究。不但能培养学生的化学实验创新意识和能力，还能提高学生的综合探究能力。

5.通过举办化学实验技能大赛，提高学生的实验探究能力

实验技能比赛是培养学生崇尚科学，勇于实践，提高創新能力和实验探究能力的一个行之有效的办法。通过一段时间的化学基础知识的学习和实验能力培养，有组织地开展一次化学实验技能操作大赛，在全校学生中营造一个良好的学习氛围，培养和提高学生的动手能力和实验探究能力。本校每年都会举行“化学实验操作技能大赛”，大赛分为个人赛和团体赛，既有个人的竞争，也有团体的配合，试题分为化学实验基本操作和实验探究，个人赛可以凸显学生的独立操作技能，需要学生冷静思考，有序地操作;团体赛既要有个人的能力又要有团体的智慧，在合作中设计实验方案，分工合作，集思广益。例如，在个人赛中给出仪器，组装一套实验室制取[CO2]的装置，并验证[CO2]的相关性质，这种操作锻炼了学生的独立思考和操作能力，而操作能力的提高也为学生的探究能力打下了基础，探究的成功需要实验验证，实验操作技能不过关，就谈不上探究。又如，在团体赛中设计趣味赛，每两名学生事先设计一个趣味实验，然后上台介绍实验原理、所用的药品、仪器，并进行操作演示，而台下的学生则惊叹和羡慕 ，因此每年报名参加比赛的学生都争先恐后，学生都会事先进行充分的准备，上网查找资料，反复地做实验，且不断改进装置和更换仪器，使实验达到最佳效果。再如，在探究性实验环节中，教师事先准备好多题目，由竞赛选手抽签决定试题题目，如有这样一道实验题：“请同学们设计不同的实验方案，鉴别稀[H2SO]、[Na2CO3]溶液、[CaOH2]溶液。”学生抽到题后，经小组合作讨论、写好实验方案，再根据实验桌上提供的药品，进行验证，方案可行的保留，最后提交答案，在验证过程中，评委也在一直观察实验现象及结论。教师根据学生设计的方案评出优胜者。学生的潜力是无穷尽的，这样的平台给他们提供了探究的空间。每年通过这样的比赛，学生学习化学的积极性都很高，每次做实验也不再是照本宣科，出现问题积极探究，都能自主地设计和探究一些课外的实验，极大地调动了积极性和思维，逐步提高了学生的实验探究能力。

6.通过家庭小实验或生活实践活动，培养学生的探究能力

创新精神与探究能力的激发，探究潜能的挖掘，仅依靠课堂上的演示实验与分组实验远远不够，还需要设计一些课外小实验和家庭小实验，培养学生的观察能力、动手实验能力以及对实验问题的思维分析能力。恰当地选择日常生活中的一些常见物品就能开展家庭小实验，这类实验学生在家就能独立完成。这些实验相对安全，且操作相对简单，例如，在做铁钉生锈的实验时，实验时间太长，可以提前一周布置学生在家里做，学生每天观察在不同条件下铁钉的变化情形，并将观察现象记录下来，然后在课堂上进行汇报分析;又如，长期使用的烧水壶和热水瓶胆内会有沉积的水垢，在实验室可以利用稀盐酸或稀硫酸去除，那么在家里可以利用厨房中的哪些用品去除水垢？笔者让学生回到家里亲自实验，学生通过实验选择了白醋和食醋，并将实验现象记录下来，到学校汇报分析后，学生提出问题：“为什么食醋除水垢不能除得很干净？”笔者给他们解释白醋和食醋的主要成分都是醋酸，但白醋中醋酸的浓度是36%，而食醋浓度比白醋浓度小，所以会有差别，对他们提出的问题进行鼓励，他们的积极性都很高，这样不但激发了学生的探究兴趣，而且提高了学生的观察能力，增加了学生的实验生活技能。再如，在学习了酸碱盐的知识后，要求学生回家利用厨房的用品鉴别食盐和碳酸钠，第二天交流汇报：一种用物理方法，尝两种用品的味道并提醒学生厨房的用品无毒，可以尝，但实验室的药品不可以尝;另一种是滴加食醋，若观察产生气泡的是碳酸钠，无现象的是则为氯化钠。家庭小实验不受实验室规则的限制，但同样能培养学生动手实验的能力，且将抽象的化学知识应用于生活实际中，提升学生解决实际问题的应用能力。将化学实验应用于生活实际，让学生走向社会，使学生认识到化学与生活实践的密切关系。在学习有关溶液酸碱性和PH等化学知识后，笔者给学生布置作业，回家检测家里洗发水、洗涤剂、食醋、牛奶的酸碱性，或检验村子附近小溪水质的硬度和酸碱性。实践证明，课外实验中呈现出的化学现象，都来源于生活，更能引起学生浓厚的兴趣，激发他们的探究欲，培养学生的探究能力。

7.利用试题中的探究性实验习题，培养学生的实验探究能力

化学试题中的探究性习题主要考查学生对信息的提取汇总能力、学生的发散思维能力和科学探究能力，体现了素质教育的要求，这类试题往往以实验为载体，对实验设计能力、观察分析、实验操作技能、探究实践能力等进行全方位的综合评估。例如，中考试卷中出现这样一道题：某学校化学课外实验小组的学生在做酸碱中和反应的实验时，向盛澄清石灰水的烧杯中加入一定量的稀盐酸，反应了一段时间后，学生发现忘记滴加酸碱指示剂了，于是，他们想知道此时烧杯中溶液的溶质成分究竟是什么？于是进行了探究。

提出问题：此时烧杯中溶液的溶质是什么？

学生讨论后提出了以下几种猜想：

猜想一：[CaCl2];

猜想二： ;

猜想三：[CaCl2]和[CaOH2]的混合物;

猜想四：HCl、[CaOH2]和[CaCl2]的混合物。

小组讨论后一致认为：猜想四不合理，理由是 。

资料提示：[CaCl2]溶液呈中性。设计实验：学生设计了几种不同的实验方案，证明猜想二是成立的.请你帮他们填写有关的实验步骤或实验现象。

反思交流：要使烧杯内溶液的溶质仅含有[CaCl2]，需要除去其他杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的 ，然后过滤，该除杂反应原理用化学方程式表示为 。

這样的试题设计具有合理的梯度，不但有助于学生理解知识间的纵横关系，而且有助于学生拓展思路，提供思维的空间，培养学生的探究能力。又如，这样一道实验题：要得到[CaCl2]溶液，有下列实验方案：方案一CaO和稀盐酸反应;方案二[CaSO4]和[BaCl2]溶液反应;方案三[CaOH2]和稀盐酸反应;方案四[CaC03]和稀盐酸反应，选取最恰当的实验方案。学生在实验探究中舍弃实验步骤复杂的、产率小、原料成本高的方案，最后找出最好的三种方案：[CaC03]、[CaOH2]分别与稀盐酸反应制取[CaCl2]溶液。通过实验试题，做探究性实验，学会了用实验研究化学问题的方法和方向，为探究性实验提供了思路，掌握了实验的基本操作和技能，激发了学生学习的兴趣，并培养了学生分析问题，独立操作，解决问题的能力，提高了学生的思维能力，更提高了学生的探究能力。

总之，实验探究能力的培养与提升，是进行一切实验探究活动的基础，也是化学学科学习的一种基本知识的技能储备，更是提升学生化学核心素养的一种最直接、有效的方法。提高学生的科学探究能力，对国家富强、民族振兴和我国在21世纪国际竞争中占据主动地位都具有深远的意义。

参考文献

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