探究实验在高中化学教学中的应用分析

２０１８年０３月　（总第２９６期）　

●理丹舛兰／伯眷　

文理导航　Ｎｏ．０３，２０１８　ＳｅｒｉａＩ　Ｎｏ

．２９６　

探究实验在高中化学教学中的应用分析　何梁君　（杭州市萧山区第三高级中学，浙江杭州３１１２００）　【摘要】化学作为高中教育体系中的重要学科，是以实验为基础，对学生探究思维、创新精神和实践能力的培养具有重　要作用。在高中化学教学中应用探究实验，不仅能突出学生在课堂上的主体地位，激发学生的学习兴趣，最大限度发挥出学生　学习的潜力，还能使学生更加深入理解化学知识，提高学生的实践操作能力。将探究实验引入高中化学教学中，有利于满足化　学教学改革的要求，进一步提高化学教学的效率与质量。本文就对探究实验在高中化学教学中的应用进行分析和探究。　【关键词】高中化学教学；探究实验；应用　

实验是高中化学教学中的关键内容。探究实验教学可以　培养学生的综合素质能力、科学精神、探究能力，促进教学质　量与教学效率的提高。探究实验属于一种广泛使用的教学模　式，强调学生的主体地位，要求学生在教师指导下猜想或假　设未知答案，利用实验方案的设计进行验证，进而调动学生　学习的主动性。提升学生的学习潜力。　一、高中化学探究实验概述　探究实验主要是指学生从自身需要探索的问题出发。提　出一定假设。以假设内容为基础设计相关的实验：而学生是　探究实验的主体。教师的职责就是引导学生的实验活动。帮　助学生解决实验中出现的问题。通常完成实验前的准备工作　后，必须要开展实验操作过程，验证实验猜想；完成实验后，　学生可结合实验结果反思、总结实验的全过程；然后教师要　根据实验步骤和实验结果客观评价学生的实验活动。一般而　言，探究实验的过程可分为如下几步：（　提出问题：②假设和　猜想；③科学设计实验方案；④验证假设；⑤获得实验结论；　⑥评价与反思。根据上述步骤可以发现．探究实验的实施需　要学生的全程参与。充分发挥学生的主体作用，进而激发学　生学习的积极性和自主性，实现学生的全面发展。　高中化学探究实验的类型包括操作性实验、创新性实　验、知识实验、能力实验等．其中操作性实验是根据实验结果　来验证实验假设，旨在培养学生的实践能力，让学生在实验　中充分掌握实验的器材与过程。创新性实验是以学生掌握的　基础知识为依据，总结实验后获得的数据和现象。通过科学　的方式进行改进，加深学生对所学知识的理解及记忆。能力　实验具有较强的综合性。主要目的就是培养学生的分析能　力、观察能力、思维方式、实践能力。知识性实验则是融合课　堂上所学的新旧知识，使学生将所学知识灵活运用在实验　中，在此基础上获得新知识。　二、探究实验在高中化学教学中的应用　（一）应用原则　在高中化学教学中应用探究实验时，必须要遵循如下几　项原则：一是趣味性原则。由于化学实验具有一定的危险性。　在实验设计中必须要做好安全性设计，并适当引入与生活实　际相关的实例，激发学生参与实验的兴趣，使学生自觉主动　学习化学知识。二是创造性原则。对于探究实验而言，其要具　备一定的创意，将新颖性、先进性的特点进行体现。利用创造　性思维探究新知识，进一步优化学生的认知结构；同时探究　实验应该切实可行，与学生的知识储备、认知水平相符，保证　实验的可行性。三是科学性原则。设计探究实验时必须要遵　循科学性原则，探究实验操作的方法和程序、探究实验原理　图文理导航２０１８／０３　等应与科学实验研究方法、化学知识保持一致，在实验中注　重培养学生的科学素质、科学精神。　（二）注意事项　（１）教学策略的制定。制定教学策略时，教师应该积极引　导学生。使学生在教学活动中进行思考．深入理解化学理论　知识，如学习重难点的化学知识时，引导学生思考相关问题，　假设问题，设计恰当的实验方案。（２）实验的设计。探究实验　要求教师恰当选择与精心设计实验项目．结合学生已有的知　识基础选题．根据实验的步骤、器材、原理引导学生进行探　究，选择难易适中的内容．使其与学生的思维空间、知识水平　相符。（３）思维能力的培养。探究实验教学需要突出学生的分　析能力、思考能力、动手能力，学会实验与理论之间的关系，　理清认识的内在联系、知识的发生过程．从而开发学生的潜　能，形成科学的能力结构，促进学生思维能力的提升。（４）师　生的有机结合。通过探究武学＞－ｊ。学生能接触最为实用、前沿　的知识；参与问题分析，可以巩固所学的知识，将实践与理论　相结合，激发学生的创新意识，培养学生的表达沟通能力、协　作能力。同时将教师的讲解、引导、启发适当穿插在实验间　隙，能为学生创新能力与实验能力的培养提供机会。促进教　学质量的提升。　（三）具体应用　将探究实验应用在高中化学教学中。可以“铜与浓硫酸　反应”为例进行分析。具体表现为：　（１）提出问题：教师通过铜与浓硫酸反应的演示实验，引　导学生观察实验现象并察觉实验的异常现象：（小试管内加　铜片和浓硫酸，搭好实验装置，加热，观察实验现象，试管内　溶液颜色变蓝，同时出现了黑色物质，请大家思考出现的黑　色物质会是什么？）　（２）假设与猜想：引导学生从元素组成、元素化合价等角　度推测黑色物质可能的化学成分（ＣｕＯ，ＣｕＳ，Ｃｕ，Ｓ）。　（３）实验方案的设计：四人一个小组，讨论设计实验方　案，对黑色物质的成分进行验证（已知ＣｕＳ、Ｃｕ，Ｓ不溶于水、　

稀硫酸），充分讨论总结后得出如下实验方案：　ａ、验证ＣＵ０　ＣＵＯ　，全部溶解　ＣＬＩＯ　

ｃｕｓ　｛　Ｉ部分ＣＵＯ溶解　ＣＵ　ｚＳ　ｌ仍有固体　｛　不溶　

ｂ、验证铜的硫化物　

红棕色气体一Ｃ　ＵＳｓ．　Ｎｏ．０３，２０１　８　Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．２９６　文理导航　２０１８年０３月　（总第２９６期）　

ｂｂｅｒａｔ　Ａｚｔｓ　Ｇｕｉｄａｎｃｅ　

（４）验证假设：严格按照设计好的实验方案组装实验器　材，教师在学生组装过程中进行纠正与指导。通过探究实验　发现，加入稀硫酸后黑色固体仍然存在。接着判断是否有部　分ＣｕＯ溶解。此时引入铜离子的检验方法．取几滴硫酸铜于　试管中，加水稀释，然后往试管中滴加氢氧化钠溶液。观察到　蓝色絮状沉淀，往试管中继续滴加氨水。溶液呈深蓝色。通过　对照实验，在原先实验的基础上，继续滴加过量氢氧化钠溶　液和氨水，并未发现有蓝色絮状沉淀和溶液呈深蓝色现象的　出现。在设计ＣｕＳ和Ｃｕ，Ｓ检验的实验方案时转换思路。请　同学们思考通过定量分析的方法对可能存在的ＣｕＳ。ＣＵ，Ｓ　进行鉴别。分组讨论后得出实验方案，可以通过取一定量的　黑色物质先进行称量，然后在空气中充分灼烧，再称量的方　法，通过灼烧前后固体的质量差进行分析判断。　（５）得出结论：通过探究实验可以发现，黑色固体中不存　在氧化铜，在对ＣｕＳ，Ｃｕ，Ｓ进行鉴别时，若固体质量不变则　是硫化亚铜。固体质量发生变化的是硫化铜或硫化铜和硫化　亚铜的混合物。最后要解决固体质量发生变化这种情况时可　以通过差量法。把硫化铜的质量算出来。再与原黑色固体的　质量进行比较就可以解决了。　（６）评价与反思：学生在自主设计实验和验证实验方案　过程中，教师要加强指导，通过创设情境，学生带着好奇心和　求知欲学习。通过独立思考，学生知道探究实验的过程可分　为如下几步：①提出问题；②假设和猜想；③科学设计实验方　案；④验证假设；⑤获得实验结论；⑥评价与反思。在探究实　验的学习过程中。学习了铜及其化合物的相关知识，学生学　■理秆靖生／伯等　在其中，乐在其中，同时再次体会了化学研究的两种主要方　法：定性分析和定量分析，两者往往相辅相成，密不可分。同　时探究实验的实施需要学生的全程参与，充分发挥学生的主　体作用，进而激发学生学习的积极性和自主性。实现学生的　全面发展。　结束语　高中化学是一门以实验为基础的学科，在化学教学中应　用探究实验时，应该立足实际，遵循趣味性、创造性、科学性　的原则，科学设计探究性实验，根据实验的过程实施相关化　学实验，以免实验步骤出错。这样不仅可以激发学生的学习　兴趣，发挥学生的学习潜力，使学生深入理解所学的知识。还　能培养学生的主体意识、实践动作能力、创造能力，增强学生　综合素质，进一步提高教学效果。　【参考文献】　［１】彭传胜．探究实验在高中化学教学中的应用分析Ⅱ】。科　技风。２０１６（１０）：５５　【２１孙高海溅谈探究性教学在高中化学实验教学中的应　用田．中国校外教育，２０１３（３１）：９３　【３】张巧英．微型化学实验在高中课堂教学中的实践分析　Ⅱ】．现代阅读（教育版），２０１３（０４）：１３６—１３７　【４］王海涛．浅析探究实验在高中化学教学中的应用价值　Ⅱ】．内蒙古教育（职教版），２０１３（０４）：６１—６２　【５１张丽杰，王宗田．高中化学实验教学中“启发一探究”式　教学的应用分析Ⅱ】冲国校外教育，２０１５（１９）：１０７　

（上接第６３页）　图５一图７的三套装置利用的改进思路是一致的．都是　用敞开的仪器倒置水中让水面直接上升，无需导管的连接，　减少水在导管内滞留影响实验误差。但这三套装置中的红磷　要在装置外部引燃。无法防止空气受热外逸和产生的五氧化　二磷逸散到空气中污染环境。图８的装置虽然可以达到内部　引燃白磷并且没有导管的作用。但是此装置的气密性要求很　高，而且因为注射器活塞的摩擦作用，在实际的实验中也很　难达到预期的实验结果。总之，这些装置也都存在一些问题　需要解决。　３．为了克服上述中④的缺陷，需要对实验的药品进行　改进。教材中的实验随着反应的进行氧气浓度降低即无法支　持燃烧，因此空气中的氧气不能除尽，需要选择还原性较强　的物质进行反应。通过查阅资料对比。还原　性铁粉是进行此实验相对理想的药品，利用　铁生锈可以完全消耗空气中的氧气。　图９即是用还原性铁粉做此实验的实　验装置。　该实验的仪器和药品：２ＯｍＬ的注射器、　橡胶塞、热帖、水。　该实验的过程：利用热帖（主要成分：铁　粉、水和食盐）或食品脱氧剂进行实验。在容　量为２ＯｍＬ的注射器中封闭约２ｍＬ热帖中　的固体，吸取少量的水，预留１　５ｍＬ空气，把　注射器前端开口用橡胶塞塞住。　实验现象及结果：固体与注射器内的氧　图９　气充分反应，大约５分钟后，注射器内的气体减少约３ｍＬ，说　明氧气约占空气体积的１／５，达到预期的实验效果。　此装置实验的优点：克服了上述提到的教材原实验的四　点不足之处，使整个实验过程做到在密闭的容器中进行，气　体不会向外逸散，无连接装置，气密性更好，避免污染，使用　的药品可以完全消耗空气中的氧气。更加准确地测定空气中　氧气的含量，最大限度减少实验误差，并且仪器简单，操作简　便，药品易得。此外，还可将此演示实验转化为学生实验，从　而进一步激发学生的学习兴趣，启发学生的科学思维。为学　生提升创新的科学素养开启智慧之门，让学生体验到化学实　验的创造之美。　Ｉ参考文献】　【１】邱婵珍．测定空气中氧气含量的实验改进《新校园》，　２０１４（２）