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高中化学探究实验教学案例设计与实践

摘要:科学探究是基础教育改革的核心理念，探究实验是化学课标倡导的重要学习方式。通过对探究实验教学的起源发展、理论依据、基本结构和案例设计等方面进行研究，为高中化学教学改革和提高学生科学素养提供了有效的途径。关键词:探究实验教学;基本理论;教学设计;功能

浙江朱玲珑马志成

高中化学课程标准强调：基础教育以科学探究为核心，科学探究在学生发展过程中的重要地位。在课程目标中强调过程和方法；在课程内容上把科学探究作为首要的一级主题；在评价上注重科学探究能力；在学习方式上倡导探究学习。因此，开展探究实验教学对加强学生探索科学知识过程和方法的训练，减少验证性的教师演示实验，增加设计性、探究性、综合性的学生实验，以培养学生独立获得知识的能力和科学探究方法。

一、探究实验教学案例设计的原则

）科学性原则。探究性实验的科学性非常（1

强，实验原理、实验操作程序和方法与化学理论知识、科学的实验研究方法必相一致。在整个探究过程中，要着重培养学生科学的思维方法，观察和记录实验的方法，以提高学生的科学素质，这也正是增设探究性实验的宗旨。（2）创造性原则。教师所设计的探究性实验应有一定的新颖性、先进性和实验性，要充分体现出创造性原则，运用创造性思维独立的去认识新知识，符合学生的认知结构，由易到难，循序渐进。（3）可行性原则。课题内容主要是书本知识的升华，通常也应与日常生活、生产实践和先进的科学技术紧密结合，但不能超越学生的年龄特征和知识范围，即设计实验必须切实可行，使学生能够顺利的完成探究任务。（4）安全性原则。探究性实验一般难度较大，学生经验不足，应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。（5）趣味性原则。实验内容除课本外，也应该选用有关日常生活、环境、军事、能源、生产等实际中的问题，通过探究来解决与人类自身紧密联系的问题，从而有利于培养学生的兴趣、发展学生的特长、激发学生学习的动机，增长他们对新知识的探求欲和探索未知领域的创造欲。

二、探究实验教学案例设计的程序（1）提出问题，猜想假设。学生的探究活动是从不断地发现问题、提出问题开始的。问题的提出通常来自两个方面：一是学生实际生活中遇到的难题；二是学生化学学习过程中对所学知识产生的疑惑。教师要根据学生情况，选取典型的、有实际操作性的问题来通过实验探究加以解决。问题提出后，学生依据已有的知识和经验，再通过各种途径搜集相关知识，分析课题要求，明确相关实验原理，运用一定的科学方法进

行猜想或假设。

（2）分析讨论，设计方案。可以先自己思考，设计方案，之后小组讨论，分析评价实验方法和步骤，然后小组整合，得出较合理的设计方案，决定相关仪器的装配。这样既可充分发挥个体的主动思考能力，给每个学生思维的空间，避免个人设计不完善的缺点，又培养了学生合作与交流的科学素养。（3）亲自动手，实验操作。在明确正确的操作方法及注意事项之后进行实验，观察并记录实验现象和实验数据。此项也尽可能由小组完成，培养学生的实验操作能力。也可根据问题的难易及实际教学条件进行课堂演示。操作过程中要注意培养学生良好的。（4）结果分析，反思评价。先组内比较理论上的实验现象、实验数据和实际实验现象、实验数据，分析差异原因，找出存在的问题及改进方法，然后各组间交流，进行知识的归纳和拓展。反思评价活动进行得越全面、越深刻，越有利于学生原认知水平的提高，学生的潜能越易于激发，从而全面提高学生学习的主动性、整体性，教学会取得事半功倍的效果。

三、《原电池》探究实验教学案例设计师：工农业生产、国防、科研、日常生产中，常常使用哪些电池？××同学。[指定学生]

生（1）：蓄电池、干电池、温差电池、氧化银电池、高能电池等。

师：（投影几种电池图片）电池在社会生产生活中起到了很大的作用，而化学电池一般都是根据原电池原理制成的。原电池的构造和它的工作原理怎样。生（2）交流、讨论、代表发言。

[实验方案]：在一块锌片和一块铜片之间放一块海绵，用棉线或橡皮筋固定好。用导线把小灯泡和锌片、铜片连接起来，插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验现象。生（3）小灯泡亮了。

师：那小灯泡发光的原因是什么？××同学。[指定学生]

生（4）锌片、铜片构成了原电池，灯泡有电流通过，因此我们观察到小灯泡发光了。[实验方案]：一段时间后，向烧杯中加入1-2克的重铬酸钾晶体，震荡，有什么现象。生（5）我们可以发现小灯泡又复明的，但是具体原因还不清楚……

师：这个问题先不急于考虑，我们先看下面

的实验。

[实验方案]：如果改用Zn-C、Al-Cu为电池材料，分别进行与稀硫酸的组合试验，实验可能现象。

生（6）我们观察到与一块锌片和一块铜片一样的实验现象。

师：那同学们能否讨论一下是什么原因造成的？

生：交流、讨论、代表发言。生（7）先前用的材料各种各样，因此跟材料无关，这个可能跟加入的重铬酸钾有关，也可以说跟氧化剂有关。

师：无论哪种材料制备的原电池，电池的极化很强，极化作用使电池的充电变得困难，或使电极发电变得迟钝。但是加入一定量的高锰酸钾等氧化剂以后，由于降低了电极的极化作用，此时灯泡又会复明，而且持续时间较长。

四、结束语

科学探究是目前基础教育化学课程标准倡导的重要理念之一，引导学生通过实验探究活动来学习化学，对发展学生的实践能力和创新精神及科学素养的提高都具有极为重要的作用。在探究实验活动中，教师应注重创设生动具体的问题情境，充分调动和激发学生的探究欲望，要营造民主、宽松、平等的探究氛围，保护学压抑感和焦生的好奇心与自尊心，消除紧张感、虑感，从而使学生的问题意识获得充分的发挥，积极主动地投入到实验探究活动中。它要把学创造的、富有沟通理性和健康生培植成能动的、

心理的现代人。

[注]项目来源：中国高等教育学会“十一五”教育科学研究规划课题《高校教师教育理科专业研究性学习模式研究(项目编号:06AIJ0070113)》和温州大学2008年度学生科研立项课题《高中化学新课程探究实验教学案例设计与实践(项目编号:08xk179)》研究成果之一。

参考文献：

[1]郑长龙,等编著.化学实验教学新视野.北京:高等教育出版社,2003.

[2]李明新.构建主体性课程教学[M].北京:社会科学文献出版社,2000.

[3]马志成.化学实验探究教学模式研究与实践[J].化学教育,2002,(7～8).

（作者单位：温州大学化学与材料工程学院）

（编辑王旸）

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职业技术

2009·03总第103期

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