抓实化学实验教学培养科学探究能力
[?P键词]实验教学；科学探究能力；高中化学
[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]16746058
（2017）17005602
化学是一门以观察和实验为基本研究方法的自然科学，实验教学是化学教学的重要组成部分。高中化学课程标准要求在实验教学中通过实验探究活动，让学生进一步体验实验探究的基本过程，引导学生了解实验原理和方法，教给学生实验分析的一般方法，培养并提高学生实验分析的能力，进而培养学生的科学探究能力。在高中化学实验教学过程中，教师加强实验的探究性，能消除“重概念学习，轻动手实践”“重定义结论，轻科学方法”“重知识传授，轻能力培养”等弊端，可激发学生学习化学的兴趣，使学生形成严谨求实、团结协作的科学精神，从而培养学生的化学学科素养，培养学生的科学探究能力。
一、重视实验教学，切实发挥实验教学功能
化学史的大量事实有力地证明了化学实验是化学科学和化学工业发展的重要基础。在化学研究中，每个概念的建立，每个规律的发现，都需要坚实的实验做基础。可以说，没有化学实验就不可能有近代和现代的化学科学，没有实验就不可能有化学科学的长足进步与发展。化学实验在化学教学中举足轻重。化学教学质量的高低，在很大程度上决定于是否能发挥化学实验的作用，学生化学科学探究能力的培养在很大程度上有赖于化学实验教学。
1.教师和学生都必须以正确的态度对待实验课
首先，教师必须在思想上高度重视实验课。目前的实际情况是教育主管部门、学校、教师、家长、社会舆论都把高考升学率作为衡量学校教育质量的主要指标，因此很多教师都加大课堂教学的知识容量，忽视实验教学。的确，做实验的过程比较费时间，实验前还得做充分的准备，课堂上演示实验，万一出现与课本描述不符的现象还得再作讨论，影响教学进度。但值得注意的是，学生身临其境时所学得的知识才更深刻牢固、更高效，对学科的学习兴趣才会更持久。只要认真去做，合理安排，化学实验对高中化学教学一定会起到积极的促进作用。
其次，引导学生重视实验课，尤其要学生珍惜分组实验的机会。学生在亲自动手实验的过程中可感知物质变化的乐趣，锻炼动手能力和协作能力；在验证实验原理的同时，还可以探讨是否要对实验装置及过程做一些改进，从而发挥主观能动性，培养创造性思维，体验做科学家的感觉。
最后，教师应整合各种实验资源，为学生创造完成实验的时间和空间以及开展实验探究的环境，提升学生的科学探究能力。化学实验室为学生的科学探究提供了平台。教师应根据本校教学设施和学生开展实验的实际情况，把具有可操作性的素材筛选出来优先使用，并适当调整实验探究内容，把耗时多、任务重的探究活动分解到课前预习和课后作业之中，使课堂活动变得更加紧凑而富有实效。教师自身也要积极开展实验
改进
与创新，增加实验的趣味性；积极尝试成立兴趣小组，把乐于探索的学生组织起来，让他们利用课余或周末时间，开展家庭小实验，引导学生运用所学化学知识设计实验，解释一些生活现象或解决生活当中的问题，从而享受科学探究的乐趣，由此带动其他学生重视实验，积极参与实验，增强全体学生的探究意识，提高实验教学的效率。
2.精心设计实验教学程序
首先，教师要认真备课，遵循先部分探究再整体探究的原则，精心设计实验课流程。教师应在实验前设计一些学生的预习思考问题，让学生通过查阅资料，分组、合作预习来完成这些与实验相关的思考题。如“演示铁的氢氧化物的实验”中，现象多，反应较复杂，教师可在实验前引导学生做这样的思考：硫酸亚铁为什么必须是新制的？为什么要把滴管尖嘴插入液面下？生成的部分红褐色物质是什么？怎样使灰绿色固体快速转变为红褐色？这样通过课前的分组、合作预习，可以让学生熟悉探索实验的流程，促进学生主动对化学实验进行分析，增强学习的主动性，使学生在兴趣的基础上积极探索，
切实提升学生的科学探究能力，同时提高实验教学的有效性。
其次，实验过程中可能会出现一些与课本描述不一致的问题，要引导学生通过分析寻找解决问题的方法。对这种出乎意料的问题进行分析研究的过程，就是培养学生科学探究能力的绝佳过程，可以充分激发学生的好奇心，促使学生积极思考。为了能够给予学生帮助，引导他们做出科学的评价，教师对实验中可能出现的问题、现象及实验失败的原因要尽可能地考虑周详。如铝热实验中，为增加实验的趣味性和直观性，一般会设计用磁铁吸引生成物来证明有铁生成。可“照方抓药”的结果是吸不起来。是铁粉不够干燥，反应不充分，镁条、氯酸钾用量过少未能充分引发反应，氧化铁和铝粉未按规定配比，还是铝粉已被氧化发生变质？分析解决这些问题的过程，就是培养学生科学探究能力和创新思维的过程。
3.鼓励学生在实验过程中提出问题
鼓励学生在实验过程中提出问题是培养学生科学探究能力的重要途径。当前在高考指挥棒作用下，学校和教师只重讲授而轻实验，或者做黑板实验，或者用多媒体替代实验，或者干脆画实验，让学生死记硬背实验内容，这必然会导致学生的思维惰性，更别谈对学生探究意识及综合分析能力的培养了。因此，我们不但要重视实验，还要在实验过程中，指导、启发学生查找原因，提出问题。如银镜反应是有机化学的一个重要反应，高中化学必修2及选修5中，用银镜反应作为醛基的性质演示及检验实验。但实际操作中该实验成功率不高，有时得到光亮的银镜，有时只得到黑色物质，有时部分黑色部分光亮。面对实验中存在的问题，教师应向学生强调要以“咬文嚼字”的态度研究课本对实验的叙述，并提出以下问题：①银氨溶液中是否氨水过量较多？为什么银氨溶液要现用现配？②为什么要严格要求试管的洁净程度？③溶液混合后， 为什么
振荡要充分？④
为什么
要静置加热？⑤乙醛的用量是否足够？⑥温度变化过大对实验有影响吗？通过教师的引导，使学生了解到实验可能会受多种因素影响，而未达预期效果。如此对实验原因进行多角度思考，正是提升学生科学探究能力的重要途径。
二、借助教材典型实验，培养探究能力
科学是严谨的、实事求是的，在一些制备或验证性实验中常会出现一些异常现象。教师要以教材中的典型实验为载体，抓住机遇，精心设计由浅入深的问题，启发学生分析、推断，用所学知识解释异常现象产生的根本原因，以培养学生的科学探究能力。如在用乙醇和浓硫酸加热制备乙烯的实验中，学生可观察到反应液逐渐变黄褐色甚至黑色，制得的乙烯气体有强烈的刺激性气味。教师在肯定学生观察的前提下，?O计以下问题：有机反应有何特点？浓硫酸有哪些特性？黑色物质和浓硫酸又能发生什么反应？根据浓硫酸的特性和反应现象可推测它们发生了什么反应？如此一环扣一环，学生通过思考，完全有能力得出结论：反应液变黑是因为浓硫酸强烈的脱水性使部分乙醇碳化；气味异常是因为浓硫酸具有强氧化性，可与生成的碳发生反应：2H2SO4+C=CO2↑+2SO2↑+2H2O，生成的SO2气体具有强烈的刺激性气味。寻根问底的探究过程蕴含着丰富的思维因素，不仅增强了学生知识的广度，而且还能有效培养和发展他们思维的灵活性、深刻性和独创性。这样
教师
通过发挥主导作用，妙用实例，把知识的传授过程优化成了解科学的探究过程，使学生领悟了科学探究的一般方法，通过观察现象、提出问题、作出假设、设计实验验证、得出结论、再发现问题、再作假设……经历了完整的科学探究过程，为学生科学探究能力的培养奠定了基础。
三、挖掘课本实验，引导自主探究
以实验为基础是化学教学的最基本特征，高中化学课程目标要求通过化学教学激发学生学习化学的兴趣、提高学生的科学探究能力和
实践能力
、培养学生的合作精神、激发学生的创新潜能，这些都离不开实验教学，教材中的很多化学基础知识都来源于科学实验，因此在学习新知识时，如能依托实验来开展教学，让教材内容与实验进行有机结合，鼓励学生多思考、多提问，就能使学生在探究中不断地学习。在探究性实验过程中，学生亲自动手设计实验，自主操作，认真观察，详细分析，科学归纳总结，有利于对化学现象与规律的掌握，同时能培养科学探究的能力和动手操作能力。
挖掘课本实验，我们可从以下方面着手：实验原理是否可用所学知识替换；装置是否可以改进或变换；实验过程中出现意外情况时，是否可以根据已学内容设计出新的实验进行再研究；可否将一些有条件设计成实验的“学与问”以实验方式直观呈现；可否将“实践活动”落实到化学兴趣小组，在课外开展研究，并写出实验报告或调查报告。这样就可以深挖教材资源，激励学生自主探究。如，将酚酞滴入过氧化钠和水反应后的溶液中，按课本原理溶液应变红色，但实际操作中，如果振荡试管红色则会立即褪去，小心放置则过一会儿红色也会褪去。预料之外的实验现象让学生产生了极大的好奇心。将此实验设计成探究性实验，将大大提高学生的探究兴趣和参与热情。又如，水果电池能使电流表偏转，但能使灯泡发光吗？换为发光二极管可以吗？让学生在实验中充分发挥自己的主观能动性，自主设计实验进行验证，从而培养动手能力、科学探究能力以及实践能力。
