高中化學探究實驗的教學設(shè)計探究范文

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摘要：化學實驗是培養(yǎng)學生科學態(tài)度和思維方法的有效路徑，本文介紹了化學探究性實驗設(shè)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(shè)計與教學提供了重要的參考。

關(guān)鍵詞：化學；探究性實驗；教學

一化學探究性實驗設(shè)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(fā)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(huán)[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(jīng)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(shè)想，以及實驗過程中各種現(xiàn)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(diào)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(quán)威結(jié)論的再次感知，但一定程度制約了學生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，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(jié)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(xiàn)象，因此，探索性實驗更加強調(diào)學生通過已有知識和經(jīng)驗獲得實驗結(jié)果的探索過程。

二化學探究性實驗設(shè)計的實施化學探究性

實驗的“設(shè)計—實施”的基本步驟包括五步。

（一）實驗課題的提出教師

根據(jù)教學經(jīng)驗與學生實際認知情況，提煉出豐富多樣的探究性內(nèi)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(xiàn)象，將這些研究內(nèi)容設(shè)計成探究性實驗課題，營造出探究的學習氛圍，激發(fā)出學生的探究欲望，引導學生的探究行為。

（二）實驗過程與結(jié)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(jīng)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(fā)學生對實驗結(jié)果的討論，在分歧中加深對實驗的渴求與探究熱情，激發(fā)探究未知的主動性和積極性。

（三）設(shè)計實驗過程

這一部分最為關(guān)鍵，好的預設(shè)代表著成功的結(jié)尾。由學生來設(shè)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(huán)節(jié)，需要老師的指導，引導學生對實驗過程中的細節(jié)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(huán)節(jié)是探究性實驗的主體部分，是學生按照預設(shè)的實驗過程由理論到實踐的實現(xiàn)過程。在這一環(huán)節(jié)，教師要引導學生仔細觀察實驗現(xiàn)象，做好實驗每一環(huán)節(jié)、每一變化的詳細實驗記錄。

（五）總結(jié)評價及應(yīng)用

這是探究性實驗的總結(jié)環(huán)節(jié)，包括四方面的內(nèi)容：第一：學生根據(jù)實驗結(jié)果用相關(guān)的理論進行成因分析；第二：學生根據(jù)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(jié)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(jīng)驗為基礎(chǔ)探究性實驗固然以創(chuàng)新為特征，但實驗必須要求學生具備一定的化學實驗基礎(chǔ)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(chǔ)，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(fā)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(diào)學生的主體參與、學生對實驗的主觀操作和實驗過程與結(jié)果的預設(shè)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(chuàng)造性，能增強學生學習的主動性，更能在互動中培養(yǎng)學生的合作、協(xié)調(diào)能力，促進學生的全面發(fā)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?qū)W生展示節(jié)日慶祝時的煙花綻放，通過絢麗多彩的煙花激發(fā)學生的興趣，提出質(zhì)疑，為什么煙花會有有五顏六色的顏色？并探究如何設(shè)計實驗能讓焰色反應(yīng)更明確。如：金屬焰色反應(yīng)的影響因素有哪些

2.實驗過程與結(jié)果的猜想：

學生在教師的引導下對即將進行的《焰色反應(yīng)實驗及改進》進行實驗過程與結(jié)果的猜想與假設(shè)。猜想一：煙花出現(xiàn)的各種顏色，是不同的金屬在空氣中燃燒發(fā)出的光猜想二：不同的火源會對金屬焰色反應(yīng)出現(xiàn)顏色的明亮程度產(chǎn)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(yīng)中出現(xiàn)的顏色有差異猜想四：金屬條的粗細、純度皆會對焰色反應(yīng)中出現(xiàn)的顏色產(chǎn)生差別猜想五：燃燒環(huán)境中，氧氣的含量，空氣的流動情況對焰色反應(yīng)的影響這些猜想讓實驗具備了探究的可行性。

3.設(shè)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(yīng)，探究在焰色反應(yīng)中，影響金屬顏色呈現(xiàn)情況的因素，通過實驗現(xiàn)象，思考反應(yīng)的本質(zhì)。②過程與方法：通過焰色實驗，熟練學生實驗操作技能，培養(yǎng)問題意識和獨立思考、自主學習能力，培養(yǎng)合作意識與團隊精神。③情感態(tài)度價值觀：發(fā)展學生學化學的興趣，體驗科學探究的成功與快樂，培養(yǎng)學生善于質(zhì)疑的精髓和嚴謹科學的實驗態(tài)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(zhì)，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(xiàn)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?nèi)紵沫h(huán)境，比如增加氧氣、增加空氣流動等繼續(xù)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(yīng)。

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(xù)進行相關(guān)物質(zhì)的焰色反應(yīng)，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(zhì)基礎(chǔ)，接下來依靠集體的智慧安裝實驗裝置。

6.總結(jié)

評價與應(yīng)用：首先簡單講述焰色反應(yīng)的原理，顏色是物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的宏觀表現(xiàn)[5]。焰色反應(yīng)是利用不同金屬接受能量后形成激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)是一種活躍狀態(tài)，不穩(wěn)定，在返回到基態(tài)時，發(fā)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(xiàn)不同的顏色。讓學生根據(jù)實驗的具體過程填寫已經(jīng)做好的實驗報告單；其次引導學生進行探究實驗的總結(jié)與反思，通過這次探究實驗，我們對焰色反應(yīng)更加了解；不足之處是我們對實驗中的細節(jié)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(nèi)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(zhì)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(fā)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(zhì)結(jié)構(gòu)[J].大學化學,2006,(6):11

作者：閆婷婷 單位：山西師范大學