论文部分内容阅读
[摘要]探究性实验是由学生自己运用实验手段，探究未知的现象或数据，并在获得现象和数据的基础上得出实验结论。本文从六个不同的方面探讨探究性实验设计的形式和内容，教师应该怎样去培养学生的创新能力，才能使学生真正成为化学实验活动的主体和中心，是学生实现自主、体验、参与和合作的学习方式的最佳载体。
[关键词]探究性实验 创新思维能力 实践能力
化学新课标中的科学探究，是学生积极主动获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。中学化学探究实验的模式可概括为以下五个步骤： 提出问题 → 实验事实 → 假说及其验证 → 归纳结论 → 实际应用。
我们从戴尔的经验之塔可知，做的经验与观察的经验占据绝大部分比例。探究性实验不但能使学生充分获得大量的“做的经验和观察的经验”，而且探究性实验能够帮助学生获取基础知识和基本理论，并能够激发学生的创新欲望和兴趣，还能够发挥学生的积极性、主体性。下面探讨的是从探究性实验的设计的不同形式和内容，教师应该怎样去培养学生的创新能力。
一、探究物质性质
认识身边一些物质的性质是初中化学的重要内容，运用探究实验的方法可以加深对物质性质的认识、了解和掌握。
如兴趣小组对家庭中使用的碳铵化肥（NH4HCO3）产物的探究，他们通过实验探究其性质。发现实验物中白色粉末变蓝色，同时，有浑浊现象出现，并且石蕊试纸变蓝色。
二、探究实验装置
一般情况下，一个实验有一种固定实验装置，但是一个实验也可以用多种不同的实验装置来完成。有的实验装置简单，有的实验装置复杂；有的实验装置能够说明某一种性质，有的实验装置有某一种特殊的功能等。 如二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应可以用多种实验装置进行。
三、探究实验条件
由于实验条件的不同，往往得到不同的现象或不同的产物。如铁在潮湿的空气中的生锈实验。将小片废旧的铁丝石棉网剪成宽约2cm，长3～4 cm的网片，去掉上面的石棉放入锥形瓶里，加入少许稀盐酸，除去铁锈，露出光亮的铁丝，倒去盐酸，加水冲洗，再加入少许食盐水，塞上单孔塞。一段时间后，可见在玻璃导管中形成一段红色液柱。说明铁丝生锈而消耗了空气，使瓶内压强减少，从而形成红色液柱。
四、探究实验方法
相同的实验，相同的实验药品，采用不同的实验步骤，会使实验成功或失败或形成危险。在做实验时，尽管严格按操作规程进行，但有时也会出现“必然”的意外。对意外事故的处理，不仅反映了教师的应变能力，还能反映教师心理素质的稳定性。处理得好，不仅不会影响教学及实验效果，反而是印证正确结论的好教材。例如有一次在做白磷与红磷着火点高低的实验中，我先用镊子夹取一块白磷，并放在有水存在的表面皿上切割（因白磷易自燃），并告诉学生切割后小刀、镊子及表面皿均要用滤纸擦干净，而滤纸不能乱扔，否则会引起火灾。谁知，正在讲课中，滤纸忽然着火燃了起来，学生顿时惊叫起来，唏嘘声一片。经过分析讨论，学生明白了其中原因，一颗好奇心才安稳下来。这种由无意注意引起的记忆更深刻，更牢固。适时对学生思维点拨，更能激发学生的创新灵感，培养学生的创新意识。
五、探究实验的趣味性
化学实验具有机动功能，可以激发学生的化学学习兴趣，启迪学生思维。现在，很多学生对化学学习的兴趣正在明显降低，甚至一些学生放弃了化学学习。导致这一状况的原因是多方面的，但加强了化学实验教学后，是否就一定能够激发和保持学生的化学学习兴趣的问题引起了教师们的思考和研究。因此，如何增加探究化学实验的趣味性，成了化学教学密切关注和研究的一个问题。
六、探究实验的安全性和环境保护
探究实验的安全性是避免、减少事故的发生。探究实验要减少环境污染，让学生建立起对社会的责任感，处理好实验中产生的废液、废气，尽量减少废液、废气的产生，进行“绿色化学”实验的研究等。“绿色化学”体现了化学科学、技术和社会的相互联系和相互作用，是社会对化学科学发展的新要求。它对于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展，构建和谐社会具有重要意义。因此，建立绿色化学的理念，现应成为化学课程与化学实验教学改革的重要指导思想。
如氢气的爆炸实验：
方法一：在小烧杯里加入洗衣粉配成的水溶液，约占体积的1/3。用两根玻璃管，同时等量向烧杯溶液中通入氢气、空气，液面上产生很多小气泡。撤掉两个导管，用燃着的木条点燃气泡。气泡立即产生爆鸣声，无任何危险。
方法二：制取氢气、验纯。取一带肚的胶头滴管（去掉橡胶头），将滴管大口与橡皮管连接。点燃，氢气在导管口处安静燃烧。左手拿住滴管，用右手把通氢气的橡胶管拔掉，可见氢气继续燃烧且火焰增长很多，约3s～4s后，可听到爆鸣声，同时看到管下端喷出火焰。安全可靠，没有危险。
方法三：用矿泉水塑料瓶截去1/4，将瓶口夹在铁架台上。塞上带1cm～2cm长尖嘴玻璃管，套上橡皮管，用向下排空气法收集氢气。收集满氢气后，拔去橡皮管，拿走产生氢气装置。用明火在短导管口点燃氢气，氢气安静燃烧，随着瓶内氢气量减少，空气由下口进入瓶内，跟氢气混合，火焰越来越小，猛然间“轰”的一声爆炸，瓶内有一团火直冲而下，产生爆炸声。
方法四：将废弃的洗发精塑料瓶切去底部，在上端安上圆珠笔金属尖下端套在带有铁环的塑料筒上，防止塑料瓶上浮，放入水槽制成。使用时，如果通入的氢气不纯遇明火即发生爆炸，将塑料瓶炸开而不会发生危险，而且气体的发生装置也不受影响，因为进气管处与塑料瓶内的气体隔着一段水柱，安全系数高。经过精心改进的实验不仅增强实验的效果，而且开拓了学生的视野，大大地激发了学生学习的兴趣和热情，更重要的是增强了学生的创新意识，培养学生了学生的创新的思维能力。
参考文献：
［1］中华人民共和国教育部．全日制义务教育化学课程标准（实验稿），北京师范大学出版社，2001．
［2］化学课程标准研制组．全日制义务教育化学课程标准解读（实验稿），湖北教育出版社，2002．
［3］吴俊明．中学化学实验研究导论．江苏教育出版社，1997，283．
［4］陆喜江．论中学化学探究性实验．中学化学教学参考，2004，（6）.1．
［5］宋心琦．有关化学实验改革的想法和建议.化学教育，2005，（3）．
（作者单位：福建福清龙东中学）
[关键词]探究性实验 创新思维能力 实践能力
化学新课标中的科学探究，是学生积极主动获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。中学化学探究实验的模式可概括为以下五个步骤： 提出问题 → 实验事实 → 假说及其验证 → 归纳结论 → 实际应用。
我们从戴尔的经验之塔可知，做的经验与观察的经验占据绝大部分比例。探究性实验不但能使学生充分获得大量的“做的经验和观察的经验”，而且探究性实验能够帮助学生获取基础知识和基本理论，并能够激发学生的创新欲望和兴趣，还能够发挥学生的积极性、主体性。下面探讨的是从探究性实验的设计的不同形式和内容，教师应该怎样去培养学生的创新能力。
一、探究物质性质
认识身边一些物质的性质是初中化学的重要内容，运用探究实验的方法可以加深对物质性质的认识、了解和掌握。
如兴趣小组对家庭中使用的碳铵化肥（NH4HCO3）产物的探究，他们通过实验探究其性质。发现实验物中白色粉末变蓝色，同时，有浑浊现象出现，并且石蕊试纸变蓝色。
二、探究实验装置
一般情况下，一个实验有一种固定实验装置，但是一个实验也可以用多种不同的实验装置来完成。有的实验装置简单，有的实验装置复杂；有的实验装置能够说明某一种性质，有的实验装置有某一种特殊的功能等。 如二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应可以用多种实验装置进行。
三、探究实验条件
由于实验条件的不同，往往得到不同的现象或不同的产物。如铁在潮湿的空气中的生锈实验。将小片废旧的铁丝石棉网剪成宽约2cm，长3～4 cm的网片，去掉上面的石棉放入锥形瓶里，加入少许稀盐酸，除去铁锈，露出光亮的铁丝，倒去盐酸，加水冲洗，再加入少许食盐水，塞上单孔塞。一段时间后，可见在玻璃导管中形成一段红色液柱。说明铁丝生锈而消耗了空气，使瓶内压强减少，从而形成红色液柱。
四、探究实验方法
相同的实验，相同的实验药品，采用不同的实验步骤，会使实验成功或失败或形成危险。在做实验时，尽管严格按操作规程进行，但有时也会出现“必然”的意外。对意外事故的处理，不仅反映了教师的应变能力，还能反映教师心理素质的稳定性。处理得好，不仅不会影响教学及实验效果，反而是印证正确结论的好教材。例如有一次在做白磷与红磷着火点高低的实验中，我先用镊子夹取一块白磷，并放在有水存在的表面皿上切割（因白磷易自燃），并告诉学生切割后小刀、镊子及表面皿均要用滤纸擦干净，而滤纸不能乱扔，否则会引起火灾。谁知，正在讲课中，滤纸忽然着火燃了起来，学生顿时惊叫起来，唏嘘声一片。经过分析讨论，学生明白了其中原因，一颗好奇心才安稳下来。这种由无意注意引起的记忆更深刻，更牢固。适时对学生思维点拨，更能激发学生的创新灵感，培养学生的创新意识。
五、探究实验的趣味性
化学实验具有机动功能，可以激发学生的化学学习兴趣，启迪学生思维。现在，很多学生对化学学习的兴趣正在明显降低，甚至一些学生放弃了化学学习。导致这一状况的原因是多方面的，但加强了化学实验教学后，是否就一定能够激发和保持学生的化学学习兴趣的问题引起了教师们的思考和研究。因此，如何增加探究化学实验的趣味性，成了化学教学密切关注和研究的一个问题。
六、探究实验的安全性和环境保护
探究实验的安全性是避免、减少事故的发生。探究实验要减少环境污染，让学生建立起对社会的责任感，处理好实验中产生的废液、废气，尽量减少废液、废气的产生，进行“绿色化学”实验的研究等。“绿色化学”体现了化学科学、技术和社会的相互联系和相互作用，是社会对化学科学发展的新要求。它对于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展，构建和谐社会具有重要意义。因此，建立绿色化学的理念，现应成为化学课程与化学实验教学改革的重要指导思想。
如氢气的爆炸实验：
方法一：在小烧杯里加入洗衣粉配成的水溶液，约占体积的1/3。用两根玻璃管，同时等量向烧杯溶液中通入氢气、空气，液面上产生很多小气泡。撤掉两个导管，用燃着的木条点燃气泡。气泡立即产生爆鸣声，无任何危险。
方法二：制取氢气、验纯。取一带肚的胶头滴管（去掉橡胶头），将滴管大口与橡皮管连接。点燃，氢气在导管口处安静燃烧。左手拿住滴管，用右手把通氢气的橡胶管拔掉，可见氢气继续燃烧且火焰增长很多，约3s～4s后，可听到爆鸣声，同时看到管下端喷出火焰。安全可靠，没有危险。
方法三：用矿泉水塑料瓶截去1/4，将瓶口夹在铁架台上。塞上带1cm～2cm长尖嘴玻璃管，套上橡皮管，用向下排空气法收集氢气。收集满氢气后，拔去橡皮管，拿走产生氢气装置。用明火在短导管口点燃氢气，氢气安静燃烧，随着瓶内氢气量减少，空气由下口进入瓶内，跟氢气混合，火焰越来越小，猛然间“轰”的一声爆炸，瓶内有一团火直冲而下，产生爆炸声。
方法四：将废弃的洗发精塑料瓶切去底部，在上端安上圆珠笔金属尖下端套在带有铁环的塑料筒上，防止塑料瓶上浮，放入水槽制成。使用时，如果通入的氢气不纯遇明火即发生爆炸，将塑料瓶炸开而不会发生危险，而且气体的发生装置也不受影响，因为进气管处与塑料瓶内的气体隔着一段水柱，安全系数高。经过精心改进的实验不仅增强实验的效果，而且开拓了学生的视野，大大地激发了学生学习的兴趣和热情，更重要的是增强了学生的创新意识，培养学生了学生的创新的思维能力。
参考文献：
［1］中华人民共和国教育部．全日制义务教育化学课程标准（实验稿），北京师范大学出版社，2001．
［2］化学课程标准研制组．全日制义务教育化学课程标准解读（实验稿），湖北教育出版社，2002．
［3］吴俊明．中学化学实验研究导论．江苏教育出版社，1997，283．
［4］陆喜江．论中学化学探究性实验．中学化学教学参考，2004，（6）.1．
［5］宋心琦．有关化学实验改革的想法和建议.化学教育，2005，（3）．
（作者单位：福建福清龙东中学）