浅谈化学实验在科学探究中的教学功能和过程
陈传鸿
摘要：本文探讨化学实验在科学探究中的两大教学功能，并以粗盐的提纯为例探讨化学实验在科学探究中的教学过程。
关键词：新课程；化学实验；科学探究；教学功能；教学策略。
新的高中化学课程标准明确要求“提高学生的科学探究能力”[1]，要求学生在高中化学的学习中，通过科学探究体验，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面都得到发展。在化学1模块中，设置了“科学探究”栏目，安排多个探究活动，要求教学中注重培养和提高学生的探究能力。
化学是一门实验科学，实验是科学探究的重要途径。作为中学化学教育工作者，需要认识化学实验在科学探究中的教学功能，了解化学实验在科学探究的一般过程。
1.化学实验在科学探究中的教学功能
1.1激发学生的探究意识，提高探究能力。
实验是科学探究的重要途径，学生从实验中可以发现值得探究的问题；通过实验可以收集解决、论证问题的证据；还可以应用实验检验探究结论的合理性。[1]
例如在Cu与浓HNO3 、Cu与稀HNO3反应产物的探究实验中，学生意外发现Cu与浓HNO3 反应比Cu与稀HNO3反应剧烈得多，产生强烈求知欲。经过热烈讨论，大家认为浓HNO3 比稀HNO3氧化性强。学生课后查资料，设计了下面实验进行探究。
①红热的木炭分别与发烟HNO3 、稀HNO3反应。
②在浓HNO3 、稀HNO3分别滴入紫色石蕊试液。
在实验中，学生观察到①红热的木炭在发烟HNO3 中剧烈燃烧；稀HNO3不能与红热的木炭反应。②在浓HNO3中 滴入紫色石蕊试液，溶液立即显红色，一段时间后溶液的红色逐渐变浅直到变为无色；在稀HNO3中滴入紫色石蕊试液，溶液立即显红色，红色能稳定存在。学生在实验中检验了浓HNO3 比稀HNO3氧化性强的合理性。
科学探究实验都留给学生观察、想象、思维的空间，从实验中可以发现值得探究的问题，久而久之就激发了学生的探究意识，提高了探究能力。
1.2激发学生的探究欲望，增大探究热情。
以实验创设的情景，生动、鲜明、直观的实验现象以及意想不到的实验事实和结果，可以激发学生探究的欲望，促使学生更深刻、全面地探究问题，使探究活动得与深入进行。[1]
例如NH3的喷泉实验改为探究性实验之后，大大增强了学生的探索热情，自然地创设了师生之间开展讨论、争论、辨论的教学氛围。当学生看到美丽的红色喷泉，印象深刻，情绪高涨，诱发了学生强烈的探索心理，学生之间即开展了激烈的讨论：①为什么水能从低处往高出流，②为什么无色的水进入烧瓶会变成红色。在教师的指导下，学生很容易得出产生喷泉的原因是因为NH3溶于水减少了上部压强而产生了压强差，溶液呈红色是因为NH3溶于水电离出OH-呈碱性。教师再追问：
①若将NH3改为CO2，能不能做喷泉实验？
②若用CO2与NaOH溶液，能不能做喷泉实验？
③若设计右图喷泉实验装置，瓶中加入酒精，
水槽加入冷水，再加入足量的浓H2SO4，为什么也
产生了喷泉？
④目前在城市中人造喷泉及火山喷发的原理是什么？
学生积极思考，讨论得出只要能产生压强差，都能产生喷泉。
城市的喷泉是增大下部的压强所致。
在这种气氛中将学生的思维层层引向深入，激发学生探究的欲望，促使学生更深刻、全面地探究问题，使探究活动得与深入进行。
2、化学实验在科学探究的教学策略
依据新课标的“知识与技能”，“过程与方法”及“情感态度与价值观”教学目标和化学实验在科学探究的教学功能，实验探究实施“提出问题”、“制定方案”、“实验探究”、“交流与讨论”的探究过程。
2.1提出问题
创设与探究目的有关的情境，引导学生回顾和探究活动有关的知识基础，帮助学生在活动与探究开始时提出问题，并进行思考。
例如在《粗盐的提纯》的实验探究开始时提出下面问题：
①观察比较粗盐与精盐的颜色、状态有何不同？
②粗盐中常含有哪些杂质？
通过讨论，认为食盐中含有少量泥沙。
2.2制定方案
根据食盐中含有少量泥沙的想法，确定要除去食盐中含有的少量泥沙，必须采取 “过滤” “蒸发”的实验手段，制定的《粗盐的提纯》的实验方案如下。
[活动用品]
①仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸、三角架、泥三角、蒸发皿。
②试剂：粗食盐、蒸馏水。
[活动内容]
自主地或通过学生间、师生间的交流讨论，制定并优化探究计划。
2.3实验探究
实验探究，即执行实验方案。它是整个活动探究的主要过程，让学生亲自动脑动手参与实验教学活动，通过对实验现象的详细观察和全面分析得出活动与探究的结论，在化学实验活动与探究的过程中构建知识、形成能力、培养素质，使实验真正成为学生化学活动和探究的重要内容之一。
2.4交流与讨论
交流与讨论是对实验与探究的过程进行反思，交流与讨论中所提出的问题是对活动全过程的归纳总结及拓展延抻，也是对实验与探究自我评价的过程，是情感态度与价值观方面的体现。
例如在《粗盐的提纯》的实验探究结束时提出下面问题：
①过滤适用于什么混合物的分离？利用了物质的什么性质?
②若在太空实验室里能进行“过滤”这一实验操作吗？
③“蒸发”适用于什么混合物的分离？蒸发是利用了物质的什么性质？
④本实验探究中你有何收获与体会？
通过交流与讨论，学生了解了过滤适用于难溶性的固体与液体组成的混合物的分离，它是利用了构成物质的粒子直径的大小不同的原理；了解了蒸发适用于可溶性固体与液体组成的混合物的分离，它是利用了加热使溶剂汽化原理。
收获与体会是一个开放性的问题，学生可以从实验的操作及实验的情感态度等方面作出评价。如：
①仪器的用途：如玻璃棒的多种用途,
②实验的操作：如搅拌方法等
③实验的观察与实验的记录：边操作边观察,观察要全程、有序、全面，记录要及时、具体、详细等。
④情感态度：谈谈对实验兴趣的培养，科学态度和科学方法的形成等。
二．化学活动与探究的教学策略
1． 是课堂教学中使用的一种学案，是学生在课堂上进行活动与探究资料的整理和记录，它可以作学生学分评定的档案资料。
2．
课堂上进行实验与探究内容的交流，做好同学与同学之间、小组与小组之间、教师与同学之间的评价工作。
通过化学实验探究的教学实践，逐渐转变了学生的学习方式，实现从“读化学”、“听化学”到“做化学”、“探究化学”的转变，从而满足了学生勤于动手，乐于思考，善于创新的个性发展的需要，保护和鼓励了学生的创造天性，有利于培养学生的创新意识和实践能力，形成科学的学习方法、研究方法，发展科学探究能力。
参考文献：
[1].化学课程标准研制组. 《普通高中化学课程标准（实验）解读》[M]. 湖北教育出版社（2004）
