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在初中化学教学中进行探究性实验的尝试
甘肃省兰州市第四十八中学 冯乾天（考试）
（730020）
[摘要]研究如何帮助学生了解探究性实验的基本过程和方法，培养学生初步的科学探究能力和态度，使学生掌握进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能，在实验实践中获得探究的体验和意识，从而提高学生的科学素养。
[关键词] 探究性实验 示范实验 问题情境 师生合作
在《化学课程标准》中强调“化学实验是进行科学探究的主要方式”，“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，促使学生主动学习，逐步学会探究”。研究如何帮助学生了解探究性实验的基本过程和方法，培养学生初步的科学探究能力和态度，使学生掌握进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能，在实验实践中获得探究的体验和意识，从而提高学生的科学素养。下面是本人的一些尝试，供同行借鉴参考。
第一阶段：以教师示范为主，学生感知探究性实验。
刚接触化学的学生对化学仪器和实验基本操作都不了解，要让他们进行探究性实验几乎是不可能的。在教学过程中，教师先为学生设计好探究性实验报告，内容包括：发现问题—提出问题—作出假设—设计方案—进行实验—交流讨论--归纳总结—得出结论”，然后老师演示。学生通过实验报告和老师的示范实验，感知实施探究性实验的一般方法。
探究性实验内容：蜡烛及其燃烧
提出问题：（教师激发学生提出关于“蜡烛及其燃烧”的问题）
 ⑴蜡烛为什么会有各种不同的形状和颜色？
⑵蜡烛在水中能否溶解？
⑶蜡烛能否导电？
⑷蜡烛的密度比水大还是比水小？
⑸蜡烛燃烧后变成了什么物质？
⑹蜡烛中间为什么要放一根棉线？点燃蜡烛为什么要先点棉线？
⑺蜡烛燃烧时为什么会有液体流下来，流下来的半透明液体是什么？     为什么液体一会儿又会凝固在烛体上？
⑻当吹熄蜡烛时为什么会有白烟冒出，白烟是什么？
⑼为什么火焰是外部明亮中间暗？
作出假设（猜想）： 教师引导学生对问题 ⑵、⑷、⑸、⑺、⑻、⑼进行猜想。                                                                                                                
制定实验方案。
鼓励、启发学生对以上猜想设计实验方案。
进行实验，观察现象：（教师演示，在可能的情况下让学生参与某些环节，指导学生观察现象，准确描述实验现象。）                                
分析、归纳、证实或否定猜想。                                                                    
交流、讨论，得出结论。
当学生一边观察老师的演示实验，感受探究实验的同时，一边填写实验报告。在边观察、边模仿、边参与、边体验的过程中，学生感知了探究性实验。
第二阶段：学生尝试、教师给予指导和帮助，学生体验探究成功的喜悦。
学生在感知了探究性实验，并有亲自动手去做探究性实验的冲动后，教师尝试着稍稍放手，让学生尝试探究性实验中的某几个环节，例如：简单实验方案的设计，探究性实验的基本操作。在此阶段，学生设计的实验方案的可操作性、安全性，教师在学生实验前要仔细批改，及时给予指导。学生进行实验的过程中，在基本操作的规范性、实验观察的方法、实验现象的记录等方面出现的问题，教师及时提供帮助。学生通过亲自动手尝试，对探究性实验的认识和实施有了进一步的认识。
第三阶段：师生合作、学生合作，发展学生探究性实验的能力。
学生对实验方案的设计和实验基本操作有了一定的基础后，教师可以引导学生从身边的一些现象中去发现问题、提出问题、作出猜想，进而独立地设计解决问题的方案、进行实验、分析实验，找出问题的答案。在探究过程中遇到困难时，教师鼓励他们采取小组合作、师生合作的方式来化解困难。
如《质量守恒定律》的学习。
（1）创设问题情境：取暖时所用的木炭燃烧之后质量变小，细铁丝在氧气中点燃之后质量变大。引导学生进行猜测：你认为化学反应前后物质质量总和与反应后生成的各物质的质量总和是什么关系？
（2）学生提出猜想。
生1：我觉得反应之后质量应该变大，因为细铁丝在氧气中点燃之后质量变大。
生2：我认为变小，木炭燃烧之后生成灰烬要比燃烧前煤和木材的质量要小。
生3：我觉得不会改变。从表面上看木炭燃烧后质量确实减少了，而木炭燃烧后生成的二氧化碳没有计算。因此我猜想化学反应前后物质质量总和与反应后生成的各物质的质量总和是不变的。
（3）教师启发引导。
通过刚才的讨论和交流，同学们产生了三种不同的猜想，那么究竟哪一个是正确的呢？各小组可根据你们自己的猜想来设计实验方案或参考书上的实验方案。在探究过程中若有不能解决的问题，可求助其他组的同学，也可问老师。
（4）学生设计实验方案。
学生设计的方案有很多，有代表性的有以下几种。
方案①取一小段蜡烛在一小块木板上，把它们一起放在托盘天平上，调节托盘天平达到平衡。在托盘天平上点燃蜡烛，观察托盘天平的平衡情况。
方案②燃烧红磷。（老师指出：如何计算参加反应的氧气质量，如何测出生成五氧化二磷的质量？学生提出在密闭容器进行实验。）
（5）师生共同评价。
学生对以上实验，产生了如下想法：
①“蜡烛燃烧后质量减少，是由于生成的气体没有被称量所造成的” ；
②“铁丝燃烧后质量变大，是由于参加反应的氧气没有被称量所造成的”；
③“铁与硫酸铜的反应质量不变，因为反应中既没有气体参加反应，又没有气体生成”；
④“研究蜡烛燃烧反应的质量变化，应称量参加反应的氧气，生成的二氧化碳、水”；
⑤“如果把蜡烛放在一个集气瓶中点燃，塞上塞子再称，质量可能就不变了”；
⑥“在密闭容器中进行实验，反应前后物质质量肯定不会发生变化”；
（6）进行实验再探究。
同学们在采纳大家意见的基础上，用书中的几个实验进行分析、验证，理解“质量守恒定律”的真正涵义。
（7）师生得出结论。
“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和”。我们把这一规律称为质量守恒定律。
由于初中化学学习只有一年的时间，并要面临中考，学生时间紧，任务多。而探究性实验由于其开放性、灵活性的特点，开展时花费的时间多。虽然考虑了适当增加家庭小实验等课外探究实验，但学生们还是感觉到想做探究却苦于时间紧的无奈，使这项工作开展起来比较困难。