化学探究性实验教学设计与实践

摘 要：本论文以《化学反应速率》为例，对探究性实验教学的设计原则、方式和对策进行了浅析。
关键词：高中化学；探究性实验教学;实践
1992-7711（2012）16-053-1
探究性实验教学是一种比较有效的方式，但探究性实验教学方式是一种很费时的教学，在教学历程中有许多不可预见性的不足，而且有些内容也不适合用探究式教学。在此，本人以教科书中《化学反应速率》为例，探究如何开展一堂完整的科学探究实验课。
设计思路：利用学生实验（或演示实验）使学生建立起对影响化学反应速率因素的感性认识；通过对化学实验现象的浅析来提升学生对影响化学反应速率因素的认识；在浅析化学反应速率影响因素的历程中，要对学生进行科学策略的引导，使他们学会如何提出不足、收集事实、处理事实、浅析事实、得出结论、运用结论、解决不足。

(一)探究前进行必要的知识和技能准备

这是开展探究活动的前提条件，也是探究活动能否成功的关键环节。一是在实验前要让学生了解自然界或生产、生活中的化学反应的进行有快、慢之分；二是数学工具——坐标系曲线的绘制。

(二)设置不足情景，引起探究，明确探究目标

利用影像资料或讲述生动的事例，如氢气、汽油蒸气既可安静燃烧又可以爆炸等，说明人类需要制约反应进行的快慢。提出不足：1．怎样比较和判断反应的快慢？（钠分别和蒸馏水、乙醇反应，用比较的策略）2．假如只探讨一个化学反应的快慢，又该怎么办？（判断一种化学反应速率的快慢不能用比较的策略，引出化学反应速率这一概念）3．影响化学反应速率的因素？
设计意图：导入营造一种氛围，以吸引学生的注意力，调动学生的情绪，打动学生的心灵，形成良好的课堂气氛，为学生的自学探究做了铺垫。学生有了兴趣，就会主动地进入自学探究阶段。

(三)引导学生提出不足假设

教师在提出不足这一环节就必须起到一个导向作用，将不足用最简单的语言表述出来，使学生沿着不足的方向进行下一步的猜测。让学生将自己所能想到的可能情况都写下来，并在课堂上将自己的想法说出来，学生都希望自己的猜测是正确的，并能得到同学的认同，使学生乐于对化学现象背后的规律进行猜测。
设计意图：为避开探究教学中出现“热闹的是课堂气氛，冷却的是学生思维”的现象，我们实施了“以学生为主体”的课堂讨论和合作学习的对策，让学生依据自己的经验和学过的知识来讨论哪些外界条件能影响反应速率，又是怎样影响的？同时适时处理预设与学生自主生成之间的联系，尊重学生的探究结果，把课堂真正地还给学生。

(四)设计实验案例

设计实验案例时需要考虑的几个不足：实验所用试剂、装置、原理；实验的步骤。通过讨论确定实验案例：测定过氧化氢在不同条件下的分解速率，实验设计如下：(1)试剂——过氧化氢浓度2%、4%、6%;(2)催化剂——0.2mol/L的氯化铜溶液、02mol/L的三氯化铁溶液;(3)实验策略——测定生成的氧气的体积在反应开始1min里增加的数值，换算成氧气在反应开始1min里增加的平均速率（单位：mL/min）;(4)实验装置——带支管的试管，支管与100mL针筒连接。
实验步骤：（1）测定不同浓度过氧化氢溶液在同一催化剂作用下的分解速率；（2）不同催化剂对同一浓度过氧化氢分解实验的比较；（3）测定6%过氧化氢在氯化铜溶液催化下在反应开始后的不同时间段里的分解速率。
设计意图：在探究性实验教学中，讨论是课堂生活常态，小组学习或合作学习是学生开展探究性学习的主要途径。在学生自主探究、质疑讨论的基础上，检查学生的自学情况，采取多维互动的方式，使学生充分显示思维历程，暴露有着的不足，在做深入的知识辨析和归纳总结后，让学生得到锻炼和提升，逐步掌握探究不足的策略，形成创造性浅析不足和解决不足的能力。

(五)按实验案例进行探究活动

在这一实验探究活动的历程中，最关键的一点是要提醒学生如何测定过氧化氢在不同条件下的分解速率。在实验历程中，学生除了观察现象与纪录数据，绘制6%过氧化氢在CuCl2溶液催化下，在不同时段分解速率的变化曲线，并讨论理由，还要求学生将所想、所疑、所感都记录下来，记录的内容不要求语言非常严谨，教师也把记录的情况作为对学生学习评价的一项内容。
设计意图：探究教学不只是关注知识，而且还关注学生在探究学习中获得的情感体验和态度，关注学生生命成长中探究和主动精神的进展。

(六)实验的论证与交流

学生完成实验现象和记录数据后，必须学会浅析处理数据，寻找规律，进行论证。将结论在全班进行交流，让学生用不同的语言表达自己的见解。最后教师引导学生得出结论。
设计意图：学生自由探究，思维的碰撞激发出耀眼的火花，学生大胆质疑，勇于提出不足，通过合作解决疑问，掌握了知识，锻炼了能力，激发了探究的，达到了探究教学的根本目的。

(七)质疑不足，评点整合

当学生的实验结果和结论误差较大时，教师以此提出不足，让学生浅析讨论，找出理由，改善实验策略，这对进一步提升学生的反思能力及表达能力大有好处；另一方面，他们也可以学习如何倾听他人的见解，借鉴他人的观点以提升自己的认识；此外，他们还可以尝试以宽容的态度，与同伴求同存异，携手合作以实现小组的行动目标。
教学效果与反思:本节课让学生自己根据所学的知识，通过多种方式的探究活动，特别是实验探讨，引导学生认识完成实验历程和结果记录，对实验现象进行思索归纳，并进行师生、生生的交流和讨论，得出结论。这些实践活动不但有利于学生获得知识技能，也培养了学生认真求实的科学态度和科学探究的学习策略。当然，还有些不足有待进一步改善，比如：①如何让学生主动地提出不足。②学生设计的实验思维程度不是很高，如何引导学生设计出更有创造性的实验。③学生对知识的渴求，自觉的学习态度，决不能靠强制的手段来完成。无论每个学生处于何种学习起点，教师都应当让学生真正成为学习主人。