田長明

（蘇州市吳中區(qū)教育局教研室 江蘇 蘇州 215128）

自從實施新的課程方案以來，探究就成了一個“時髦”的詞匯，在各種形式的教學研討和教學示范課活動中，言必談“探究”，化學是一門實驗科學，“實驗探究”也就成了某些教師的“看家法寶”，有人甚至認為沒有實驗探究的化學課堂教學是失敗的，這顯然是有點形而上學。其一實施新的課程標準前沒有提“探究”，難道傳統(tǒng)的教學理念都是錯誤的？其二有了實驗探究的課難道都是成功的嗎？

關(guān)于課堂教學的實驗探究，我想化學實驗活動是一種帶有理性化色彩的比較高級的探究活動，實驗探究能力是一項重要的科學探究能力，如何培養(yǎng)學生的實驗探究能力是中學化學教學中一個重要的研究課題。

有一次，我去聽了一節(jié)高一年級的教學研討課，課題是化學1中專題2第一單元的《氯氣的性質(zhì)》（蘇教版）。教學形式是邊講邊實驗，這位教師為了讓學生探究氯氣的化學性質(zhì)，在實驗桌上放了很多藥品，如：氯氣、金屬鈉、銅絲、鐵絲、AgNO3溶液、Na2CO3溶液、石蕊試液、NaOH溶液、品紅溶液、稀鹽酸等等。這位教師的設(shè)想是利用這些藥品來探究氯氣的性質(zhì)，但在課堂教學的組織過程中出了差錯，他沒有按步驟、有組織的引導學生探究，而是讓學生利用桌上的藥品自己自行探究，結(jié)果學生是一頭霧水，課堂上一片混亂。

由此可見，實驗探究不能只流于形式，更不能用來“作秀”，它值得我們進行更深層次的思考，我們在課堂教學中該如何實施實驗探究，筆者作了以下一些嘗試。

一、探究的引導要井然

探究式學習有多樣化的設(shè)計模式。從自主獲取的信息的程度來分，可將探究式學習區(qū)分為兩大類：接受式探究與發(fā)現(xiàn)式探究。

在接受式的探究學習中，信息由學生主動從現(xiàn)有資料或現(xiàn)有資源（如從圖書館、互聯(lián)網(wǎng)、科技場館等）中直接收集或向有關(guān)人士直接詢問，所收集到的信息是現(xiàn)成的，略加整理即可。而在發(fā)現(xiàn)式的探究活動中，沒有現(xiàn)成信息可以被直接收集到，而必須由探究者經(jīng)過觀察、實驗、調(diào)查、解讀、研討等活動過程，通過整理分析來獲得或發(fā)現(xiàn)。而化學探究性實驗活動的基本環(huán)節(jié)一般是：提出問題→猜想假設(shè)→設(shè)計方案→實驗探究→解釋與結(jié)論→表達交流。因此教師組織學生進行實驗探究時，必須按照探究的一般流程積極引導，做到有理有序。

【例1】 洗滌銀鏡反應的試管一般用硝酸，然而用硝酸洗滌會產(chǎn)生NO，污染環(huán)境，綠色氧化劑H2O2能否洗去銀鏡？

實驗1：取有銀鏡的試管，加入約10mLH2O2，劇烈反應，有氣泡，得澄清溶液，銀鏡消失。

結(jié)論：H2O2能洗去銀鏡。

探究1：產(chǎn)物是什么？按氧化還原規(guī)律，學生寫出下列方程式：2Ag+H2O2=Ag2O+H2O。

問題：無法解釋有氣體生成，無法解釋最后的溶液澄清透明。

猜 想 1： 反 應 生 成 Ag+（ 或 Ag2O），Ag+（或Ag2O）催化H2O2的分解。

實驗2：取AgNO3溶液加入 H2O2，無明顯現(xiàn)象；取Ag2O加入H2O2，產(chǎn)生大量氣泡。

探究2：反應生成Ag2O無疑，但為什么溶液澄清透明？

猜想2：形成了膠體。

實驗3：用強光照射試管，看到明顯的光亮通路。

猜想3：如果減少H2O2用量，可能會見到渾濁。

實驗4：取有銀鏡的試管，加入約3mLH2O2，劇烈反應，有氣泡，溶液中出現(xiàn)棕褐色沉淀。肯定了猜想，完成了探究的全過程。

二、探究的題材要精選

實驗探究課要求老師對所教內(nèi)容做出較好的教法加工和組織，否則難以取得很好的效果。據(jù)日本學者實驗，“發(fā)現(xiàn)學習”比系統(tǒng)學習要多花1．3～1．5倍的時間。而正如布魯納所指出的，一個學生不可能只憑發(fā)現(xiàn)法去學習?；瘜W教學中不是任何內(nèi)容都能有效地運用探究的方法去組織教學，教師應把握好時機，精選出一些富有挑戰(zhàn)性，能激發(fā)起學生探究興趣，且可使學生在探究之后能獲得成就感的化學材料來組織探究式的課堂教學，如可以選擇一些具有橫向聯(lián)系的材料、縱向聯(lián)系的材料、能夠拓廣結(jié)論的材料或開放性的材料等。

【例2】 問題1：根據(jù)電解飽和食鹽水后產(chǎn)生氯氣這一事實，我們是否可以得出如下結(jié)論：陰離子在陽極放電能力是 Cl-＞OH-，即還原性 Cl-＞OH-。

有同學提出，這一結(jié)論并不充分，證據(jù)存在偶然性，氯化鈉溶液中 c（Cl-）遠大于 c（OH-）。 怎樣才能證明Cl-、OH-放電能力的大小呢？應該電解含等濃度Cl-、OH-的混合溶液，根據(jù)陽極產(chǎn)物才能得出結(jié)論。

實驗：配制等物質(zhì)的量濃度的NaCl和NaOH的混合溶液，在同樣條件下用惰性電極電解，用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗陽極氣體，試紙不變藍色，證明產(chǎn)生的是氧氣。

結(jié)論：離子的放電順序不僅與離子的還原性（或氧化性）有關(guān)，還與離子的濃度有關(guān)。

問題2：等質(zhì)量的銅分別與足量的等體積的濃硝酸和稀硝酸反應，為什么銅與濃硝酸反應后溶液呈綠色，而與稀硝酸反應后溶液呈藍色？

有學生提出下列兩種假設(shè)：

假設(shè)1：硝酸銅濃度太大。

假設(shè)2：NO2溶解于硝酸銅溶液中。

假設(shè)1顯然不合理，銅的質(zhì)量相等，反應后的體積也基本相等，所以硝酸銅的濃度也基本相同。為驗證假設(shè)2，提出如下方案：

實驗1：加水；

實驗2：通入氧氣、空氣、氮氣、二氧化碳等；

實驗3：向藍色硝酸銅溶液中通入NO2；

實驗4：將綠色硝酸銅溶液加熱。

實驗1、2、3的現(xiàn)象基本與預設(shè)相同，但實驗4加熱后更綠了，這是什么原因呢？經(jīng)過同學討論，找到了問題的答案，銅與濃硝酸反應后，濃硝酸過量，受熱后濃硝酸分解產(chǎn)生NO2，當長時間加熱時，溶液會變藍。

結(jié)論：假設(shè)2正確。

三、探究的合作要協(xié)調(diào)

探究過程中需要學生們合作、解釋和開展各種協(xié)調(diào)一致的嘗試，這些合作與交流的實踐和經(jīng)驗，可以幫助學生學習按一定的規(guī)律開展討論（而不是爭吵）的藝術(shù)，學會準確地與他人交流：向別人解釋自己的想法，傾聽別人的想法，善待批評以審視自己的觀點、獲得更正確的認識，學會相互接納、贊賞、分享、互助等等。這些客觀開放精神的形成并非易事，要靠長久的教育才能得到。而上述這一切，是我們幾十年追求的科學與民主這一精神的基石。

教師要重視“學生”之間的相互傾聽。在整個探究過程中，由于經(jīng)驗背景的差異，探究者對問題理解常常各異，在探究者的共同體中，這種差異本身便構(gòu)成了一種寶貴的學習資源：⑴探究者在相互傾聽中，明白了對問題別人也可以有其他的不同解釋，有利于他們擺脫自我中心的思維傾向（皮亞杰重視合作，十分強調(diào)這一點）；⑵在合作、相互表達與傾聽中，探究者各自的想法、思路被明晰化、外顯化，探究者可以更好地對自己的理解和思維過程進行審視和監(jiān)控；⑶在討論中探究者之間相互質(zhì)疑，其觀點的對立及相互指出對方的邏輯矛盾，可以更好地引發(fā)探究者認知沖突和自我反思，深化各自的認識；⑷探究者之間的交流、爭議、意見綜合等有助于激起彼此的靈感，促進彼此構(gòu)建出新的假設(shè)和更深層的理解；⑸探究中的合作、分享與交流，可以使不同的探究者貢獻出各自的經(jīng)驗和發(fā)揮各自的優(yōu)勢，從而使探究者完成每個單個探究者難以完成的復雜任務(wù)。

四、探究的評價要公平

既然是實驗探究，那么探究的方法就應該是多元化的，探究的結(jié)果也就可能不盡相同，那么教師如何對實驗探究的方案和實驗探究的結(jié)果作出公平、公正、合理的評價，也是十分關(guān)鍵的，避免為“求同”而用靜態(tài)和停止的眼光去評價學生實驗探究的結(jié)果：既不忽視學生當前在知識、技能、智慧和品質(zhì)等方面的不足，又著眼于未來，去開發(fā)其成長的潛力和可能爭取到的新發(fā)展，給學生以希望和力量，使現(xiàn)在的學習對學生的終身生活發(fā)展有用。

【例3】 某位教師在上化學1中專題2第二單元的《鈉、鎂及其化合物》（蘇教版），提出下列問題讓學生進行實驗探究，“某純堿樣品中只含有NaHCO3雜質(zhì)，請設(shè)計實驗方案小組測定該樣品中Na2CO3的純度?！?/p>

學生經(jīng)過思考、合作、探究，提出下列方案：

方案1：取一定量的樣品配成溶液，滴加2滴酚酞，用cmol·L-1的HCl溶液滴定至無色，用去鹽酸溶液的體積為V1mL，再滴加2滴甲基橙，繼續(xù)用cmol·L-1的HCl溶液滴定至橙色，又用去鹽酸溶液的體積為 V2mL， 用 c、V1、V2計算出 Na2CO3的純度。

方案2：稱取m1g樣品溶于水，滴加過量的BaCl2溶液，過濾，將所得BaCO3沉淀經(jīng)洗滌、干燥后稱得其質(zhì)量為m2g，用m1、m2計算Na2CO3的純度。

方案3：稱取m3g樣品與足量稀H2SO4溶液反應，用排飽和Na2CO3溶液的方法測得生成的CO2的體積為 V3L（已折算成標準狀況），用 m3、V3計算Na2CO3的純度。

方案4：稱取m4g樣品與足量稀H2SO4溶液反應，將生成的氣體通過濃硫酸的洗氣瓶，再用堿石灰吸收，稱量，測得生成的CO2的質(zhì)量為m5g（已折算成標準狀況），用m4、m5計算Na2CO3的純度。

方案5：稱取m6g樣品加熱，將生成的氣體用堿石灰吸收，稱量，測得生成的CO2的質(zhì)量為m7g（已折算成標準狀況），用m6、m7計算Na2CO3的純度。

該教師應該對上述方案做了如下評價：方案1測量比較準確，但對操作的要求比較高；方案2操作過程中，特別是過濾過程中易產(chǎn)生誤差，方案3、方案4與方案5的共同問題是沒有趕盡系統(tǒng)中存在的CO2氣體，從而造成測量誤差，但它們操作相對簡單。因此上述方案可以說各有利弊，如果對測量結(jié)果精確度要求不高，建議用方案2到方案5中的任一種，如果對測量結(jié)果精確度要求高，建議用方案1。

這位教師的評價就比較合理，分析了每一種方案的優(yōu)缺點，并對每一種方案如何應用提出了建議，并沒有“統(tǒng)一認識”——趨大同而成唯一的做法，這是值得提倡的。

知識的探索、形成、產(chǎn)生是一個及其艱苦的過程，在教學中實施實驗探究并不是輕而易舉的事。這需要先進的思想理念、科學的研究方法和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，但這既是新課程對我們化學教師提出的挑戰(zhàn)，也是社會賦予我們的歷史使命。

［1］ 鄭金洲．課改新課型［M］．北京：教育科學出版社，2006：38-39