高中化學探究實驗的教學設計探究范文

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摘要：化學實驗是培養學生科學態度和思維方法的有效路徑，本文介紹了化學探究性實驗設計的指導思想、實施步驟，并對化學探究性實驗的教學進行了深入研究，詳細闡述了化學探究性實驗教學的原則和教學案例，為我國高中階段開展化學探究性實驗的設計與教學提供了重要的參考。

關鍵詞：化學；探究性實驗；教學

一化學探究性實驗設計指導思想

化學課程要面向全體學生，努力滿足他們的求知欲望，豐富他們的精神生活，化學實驗是化學教育中最為活躍的因素，其中的探究性實驗更是最大程度地激發了學生的好奇心與學習興趣，所以，探究性實驗是實驗過程中重要的一環[1]。

（一）在實驗中凸顯學生主體

化學實驗是未知知識、問題解決的科學途徑與手段；是學生獲取化學經驗和驗證知識正確性的重要手段；實驗主題的選擇與確定，到實驗器材、裝置的配備，再到實驗過程、方法的設想，以及實驗過程中各種現象的記錄、最后的實驗報告等，都由學生獨立完成，極大凸顯學生的主體地位。

（二）強調探究過程

學生做“照方抓藥”的驗證性實驗固然能提高學生的實驗操作熟練程度和對所接受權威結論的再次感知，但一定程度制約了學生創造能力的培養，探究實驗是一種重要的科學活動，不僅將觀察、實驗控制、收集事實、分析結果等科學方法融于一體[2]，而且在實驗過程中會遇到新的或未曾預料到的化學現象，因此，探索性實驗更加強調學生通過已有知識和經驗獲得實驗結果的探索過程。

二化學探究性實驗設計的實施化學探究性

實驗的“設計—實施”的基本步驟包括五步。

（一）實驗課題的提出教師

根據教學經驗與學生實際認知情況，提煉出豐富多樣的探究性內容：化學教材中探究性實驗提出的問題、學生存在的學習困惑、社會生活中的化學反映與現象，將這些研究內容設計成探究性實驗課題，營造出探究的學習氛圍，激發出學生的探究欲望，引導學生的探究行為。

（二）實驗過程與結果的猜想

科學來源于猜想。在課題提出后，老師引導學生利用已經掌握的實驗知識與操作技能，對即將要探究的化學實驗進行猜想，一方面讓學生自主提出對實驗存在的疑惑；另一方面，引發學生對實驗結果的討論，在分歧中加深對實驗的渴求與探究熱情，激發探究未知的主動性和積極性。

（三）設計實驗過程

這一部分最為關鍵，好的預設代表著成功的結尾。由學生來設計、安排實驗的目標、實驗的具體操作過程、實驗所用的方法、并對參與學生進行明確具體的分工。這一環節，需要老師的指導，引導學生對實驗過程中的細節進行推敲，并注明實驗步驟中的注意事項，確保實驗安全、有序。

（四）進行探究實驗，驗證猜想

這一環節是探究性實驗的主體部分，是學生按照預設的實驗過程由理論到實踐的實現過程。在這一環節，教師要引導學生仔細觀察實驗現象，做好實驗每一環節、每一變化的詳細實驗記錄。

（五）總結評價及應用

這是探究性實驗的總結環節，包括四方面的內容：第一：學生根據實驗結果用相關的理論進行成因分析；第二：學生根據實驗記錄,撰寫探究性實驗報告；第三：學生在老師的引導下進行實驗過程的評價，總結實驗的成功之處，反思不足與教訓，提升自己的實驗操作技能、熟練程度以及實驗探究能力。

三化學探究性實驗的教學

（一）化學探究性實驗教學的原則

1.以原有經驗為基礎探究性實驗固然以創新為特征，但實驗必須要求學生具備一定的化學實驗基礎知識與實驗操作基本能力，所以探究性實驗教學必須以學生原有的實驗知識與能力為基礎，確保實驗的可行性。

2.以貼近生活為特征只有生活化的問題才能真正激發學生探究的欲望，所以，探究性教學課題的選擇要緊貼生活，增加學生對探究實驗的親近感，引導學生通過實驗來解決生活中的具體問題。

3.以學生探究為重點探究性教學更加強調學生的主體參與、學生對實驗的主觀操作和實驗過程與結果的預設猜想與求證，這在一定程度上會增加教學的獨立性、開放性、創造性，能增強學生學習的主動性，更能在互動中培養學生的合作、協調能力，促進學生的全面發展。

（二）化學探究性實驗教學的教學案例分析

1.實驗課題的提出：

向學生展示節日慶祝時的煙花綻放，通過絢麗多彩的煙花激發學生的興趣，提出質疑，為什么煙花會有有五顏六色的顏色？并探究如何設計實驗能讓焰色反應更明確。如：金屬焰色反應的影響因素有哪些

2.實驗過程與結果的猜想：

學生在教師的引導下對即將進行的《焰色反應實驗及改進》進行實驗過程與結果的猜想與假設。猜想一：煙花出現的各種顏色，是不同的金屬在空氣中燃燒發出的光猜想二：不同的火源會對金屬焰色反應出現顏色的明亮程度產生不同的影響猜想三：酒精燈中不同濃度的酒精會對金屬焰色反應中出現的顏色有差異猜想四：金屬條的粗細、純度皆會對焰色反應中出現的顏色產生差別猜想五：燃燒環境中，氧氣的含量，空氣的流動情況對焰色反應的影響這些猜想讓實驗具備了探究的可行性。

3.設計教學過程：

目標維度①知識與技能：通過鈉、鉀、鈣、鋇、銅等化合物的焰色反應，探究在焰色反應中，影響金屬顏色呈現情況的因素，通過實驗現象，思考反應的本質。②過程與方法：通過焰色實驗，熟練學生實驗操作技能，培養問題意識和獨立思考、自主學習能力，培養合作意識與團隊精神。③情感態度價值觀：發展學生學化學的興趣，體驗科學探究的成功與快樂，培養學生善于質疑的精髓和嚴謹科學的實驗態度[3]。

4.進行探究實驗，驗證猜想：

驗證猜想一：學生把不同的金屬條在酒精燈上點燃，觀察燃燒的顏色變化、生成新的物質，并做好記錄；驗證猜想二：用同樣的金屬條在不同的火源（酒精燈、酒精噴燈、煤油燈）燃燒，觀察火焰以及顏色的變化，作好記錄；驗證猜想三：用不同濃度的酒精，觀察燃燒的顏色變化記錄現象。驗證猜想四：變換金屬條的粗細、純度再次進行燃燒實驗，觀察變化并做好記錄；驗證猜想五：改變燃燒的環境，比如增加氧氣、增加空氣流動等繼續觀察燃燒變化，做好記錄。注意事項：在實驗過程中，一定要注意安全，注意學生之間的合作與分工。

5.實驗步驟：

①用玻璃棒上的鉑絲放在酒精燈外焰上灼燒至與火焰顏色相同。

②用鉑絲蘸取碳酸鈉溶液，在外焰上灼燒，此顏色即為鈉的焰色反應。

③將鉑絲用鹽酸洗凈后，在外焰上灼燒至無顏色[4]。

④蘸取碳酸鉀做同樣的實驗（此時要透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色）。

⑤繼續進行相關物質的焰色反應，依次對上文所述的猜想進行驗證。實驗器材：碳酸鈉、氯化鈉、氯化鉀、硫酸銅、鈉、氫氧化鈉、稀鹽酸、乙醇、酒精、蒸餾水、酒精燈、酒精噴燈、玻璃、瓷坩堝、滴管、脫脂棉、鑷子等。實驗器材為實驗的順利開展奠定了物質基礎，接下來依靠集體的智慧安裝實驗裝置。

6.總結

評價與應用：首先簡單講述焰色反應的原理，顏色是物質微觀結構的宏觀表現[5]。焰色反應是利用不同金屬接受能量后形成激發態，激發態是一種活躍狀態，不穩定，在返回到基態時，發生能量躍遷，每種金屬都有其獨特的光譜，因而在灼燒時會呈現不同的顏色。讓學生根據實驗的具體過程填寫已經做好的實驗報告單；其次引導學生進行探究實驗的總結與反思，通過這次探究實驗，我們對焰色反應更加了解；不足之處是我們對實驗中的細節影響到實驗的順利進行，在今后的實驗中一定要加強注意。

參考文獻

[1]王后雄.中學化學新課程教科書新增實驗內容選擇述評[J].課程教材教法，2006,(5):69

[2]王成秩,胡志剛.初高中化學實驗教學有效銜接的思考——以”研究物質的實驗方法”教學為例[J].化學教育,2016,(37):3

[3]寇娜.新課標下高中化學探究性教學的研究[D].武漢：華中師范大學,2008

[4]課程教材研究所,化學課程教材研究開發中心編著.普通高中課程標準實驗教科書化學一[M].北京:人名教育出版社,2007:57

[5]金增瑗.頗受歡迎的選修課——色彩與物質結構[J].大學化學,2006,(6):11

作者：閆婷婷 單位：山西師范大學