探究性实验在化学教学中的开展初探

《全日制义务教育化学课程标准》指出：化学实验是进行科学探究的主要方式，它的功能是其他教学手段无法替代的……教师要注意改进传统的实验教学，精心设计各种探究性实验，促使学生主动地学习，逐步学会探究。同时，还要更好地发挥化学实验在德育和非智力品质培养方面的教育价值。随着探究题在中考中的出现，河北初中化学教育课程改革正式拉开了科学探究的序幕。科学探究不但是一种重要的学习方式，对培养学生的科学素养具有不可替代的作用，同时也是初中化学课程的重要内容。
    与旧教材上（现在很多仍在沿用的）大多数验证性实验相比，探究性实验更符合初中学生的认知规律：前者是学生验证在老师已讲清了知识点，并将实验方案、实验步骤及注意事项都明确告诉了学生的前提下，而由学生通过实验来验证相关知识，它所体现的是学生的被动接受和对知识点的理解、检验、巩固。而后者是模仿科学家的思路和方法，本着解决问题的目的，通过“观察与问题——假设与预测——实验与事实——解释与结论——表达与交流——拓展与迁移”一系列过程来拓展学生的想象力与创新力，培养学生的动手探究的兴趣，开阔其视野，并培养与他人交流与合作的精神，是学生成为一个更立体、更完美并适应现代社会发展与需要的综合性人才。
    初中化学课程“诞生”于学生马上面临中考的关键时期，在教学任务紧、课业负担重的前提下，投入大量时间进行实验的探究并不现实。所以，要想既把学生快速准确地引入化学知识之门，又搞好探究实验，充分发挥探究实验在化学教学中的作用，在不同的教学时段，精选操作性强、具有代表性、容易引起学生学习兴趣及能全方位培养学生探究精神的探究性实验，就显得尤为重要。
下面从两方面谈谈探究性试验在初中化学教学中的具体开展。
    一、实验探究前，教师应注意的问题
    首先，要认真备课。在熟悉教材、学生思维习惯及预测到可能出现的问题的情况下，提出问题，进行探究。其次，创设良好的探究情境，以激发和调动学生的探究欲望，如通过讲故事、加分比赛等方式。第三，实时进行表扬鼓励，让学生尝到探索发现中劳动付出后的快乐或探究成功后的喜悦，体现自身价值，从而更加自愿活跃于探究实验活动中。
    二、具体实施方案
    （一）家庭实验探究
    由于没有在老师指导下进行，所以所选实验要求安全性高、可操作性强。
    1、食盐晶体的溶解与哪些因素有关
    学生有可能除了提出搅拌、温度、晶体颗粒大小的影响外，还提出水的多少的影响，带着问题在家里进行探究，从而得到肯定或否定的答案。
    启示：任何固体溶解时都可用搅拌的方法加速其溶解。
    2、溶液酸碱度对头发的影响
    具体操作：（1）在理发店收集5份同一人的头发。
               （2）分别配制pH=1、pH=4、pH=7、pH=10、pH=13的溶液（可选择白醋、纯碱等来配制）。
               （3）分别把头发放入不同溶液中约1小时。
               （4）各取一根浸泡过的头发，用手拉至断裂，比较拉断的难易程度。
    启示：洗发液为碱性，护发素为酸性。洗发时先用洗发液后用护发素。
    3、探究硬水和软水的不同
    在同学中调查，谁家的自来水烧开后容易出现水垢，然后由该同学负责从家里带来足够多的自来水，分给对该实验感兴趣的同学。自己在家里烧开一壶水，晾凉后取上层水，得到软水。自制肥皂水，向等量的两种水中滴入等量的肥皂水，震荡后观察。
    启示：生活中用软水洗衣服更干净。
    （二）教室中的课外探究
    1、探究铁生锈的条件  
    按上图进行实验，把六支试管放入一个烧杯中，由一个同学负责保管，置于教室的某个地方观察并记录，约十天后得出结论。 
    启示：铁制品保存需涂防锈油漆或搪瓷等。
    2、探究塑料大棚的温度能升高
    说明：该实验适合冬季在教室中光照充足的地方进行。
    用两只同样的陶制花盆，放入等量的少量泥土。甲盆罩一块透明塑料薄膜，用绳子扎好。乙盆敞口放置。取两支相同的温度计，分别插于甲盆的薄膜中和吊于乙盆的上方。由一同学负责，从上午第一节课开始至中午放学，每个课间测一次温度，并记录。
    启示：想要制造一个较高温环境，可建塑料大棚室
    （三）利用节假日不定期开放实验室进行探究
    1、质量守恒定律的探究
    因为该实验涉及到很多“相伴实验”，如铁丝与硫酸铜溶液的反应、镁条的燃烧、石灰石与稀盐酸的反应等等，在课上做实验，少了不具有说服力，多了浪费时间，所以，可以让学生在课下设计好“相伴实验”，然后集中在实验室进行探究。
    2、影响蛋白质变性因素的实验探究
分别取鸡蛋清、毛线和头发丝作为研究材料，把少量鸡蛋清放入试管中加热，或向其中加入硝酸铅溶液或浓硝酸，观察。把毛线和头发丝放在酒精灯火焰上灼烧，观察。
    启示：要想防止蛋白质变性，应远离高温、重金属盐及浓酸浓碱等。
    （四）课堂探究
    绝大多数实验基于化学知识的需要，应该随课堂教学进行。如，燃烧的条件，人呼出的气体与空气成分的比较，二氧化锰对双氧水分解的催化作用，蜡烛的燃烧，酸、碱、盐的性质，氧气、氢气、二氧化碳的性质，物质溶解过程中的热量变化等都适合在课堂上进行探究。
    入芝兰之室久也自芳，只要教师指导得力，就一定能培养出学生由被动参与到对周围任何事物积极参与、尝试、探索的活动中，切实培养学生的探究能力，提高其科学素养，说不定若干年后的诺贝尔化学奖获得者就是他们！