浅谈初中化学实验中的“问题”设计与科学探究
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作者: 王福贵
中图分类号：G304 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2011)06-0063-01
初中化学教学是化学教育的启蒙阶段，在以“自主”“探究”为特征的新课程教学模式下，科学探究不仅是科学家研究物质的重要方法，也是我们学习化学有效的学习方式。在科学探究的步骤中，化学实验是中心环节，通过实验才能启迪学生的思维，才能有所发现，有所创新。怎样才能启迪学生的思维，提高学生的科学探究能力，笔者认为在化学实验中，教师如何创造性的设计运用“问题”则成了关键。
首先，教师在化学实验中善于发现学生的“问题”，及时引导学生解决，培养学生对化学实验的兴趣，激发对化学学科的兴趣，增进对科学的情感。笔者在化学教学中，特别是学生实验的教学中，在保证安全、节约的原则下，但凡能做的实验，无论是演示实验还是学生实验都让学生做，因为“耳闻不如目见，目见不如实践”。只有让学生自己实践，教师才能发现更多的“问题”，才能有效地引导学生探究未知知识。
例如，在学生利用高锰酸钾制取氧气时，正当大家专心致志地做实验的时候，突然听到“嘭”的试管爆炸声，同学们都停下了，因为都知道是试管在加热时炸裂了。教师走近炸裂试管的这组同学，没有责备哪位同学，而是指定该组组长向全班同学阐述他们的实验过程，让其他组的同学倾听，讨论分析试管炸裂的原因并发言。同学们听后激烈地讨论。一位同学说：“可能是加热前未将试管均匀受热”，该组同学回答：“确实通过移动酒精灯使试管均匀受热”；又站起来一位同学：“是否没有保持试管外壁干燥”，该组同学回答：“我们真的将试管外壁擦干净且始终保持干燥”；话音未落，又站起来一位同学说：“看试管口是否向下倾斜”，大家将目光定在管口，确实向下倾斜；又一位同学迫不及待地说：“看是否试管底部靠在酒精灯灯芯处”，大家一看果然靠在了灯芯处。教师追问：“该注意事项在实验前老师讲过没有”，该组的一名同学立刻站了起来：“老师，同学们，我们组做实验过于急切，没有注意细节，造成了这一后果，我们以后保证认真、细心，向科学家学习，要严谨地对待每一个环节，每一件事”。这一问题的设计激发了学生的兴趣，发动了储存在内心的力量，刺激了学生的思维运行。
其次，教师在化学实验中适时适度地“设计”问题，培养学生科学探究的能力。设计的“问题”应具有导入性和提高性。学生做实验不是为了实验而实验，而是通过实验复习已学的知识和理解正在学习的知识；通过做实验激发学生原认知和求知欲，使学生运用所学知识解决实际问题；高度激发学生的探究欲，使学生的思维进入实验中，进入化学学科中，进入知识海洋中，使其不由自主、欲罢不能、想方设法地设计方案，探究奥妙。
例如，学生用分解过氧化氢溶液制取氧气时，各组同学均用了向上排空气法和排水法收集了三四瓶氧气，当看到同学们为自己的收获喜悦时，教师问：“你们觉得收集的氧气是干燥的气体吗”，有同学回答：“我们用向上排空气法收集到的气体肯定是干燥的”；教师问：“肯定吗”，一位同学回答：“用排空气法收集到的氧气不是干燥的，它中含有少量的来自过氧化氢溶液中的水”；教师问：“既然是这样，我们怎么能收集到一瓶没有水分的氧气呢”。同学们相互对视了一下开始讨论了，少时，一位同学说：“可以在发生装置和收集装置之间连接干燥气体的装置”，教师问：“在干燥装置中放什么药品呢？”学生回答：“浓硫酸”（该知识已在练习题的拓展延伸中讲过），追问：“你们怎么知道经过干燥装置后的氧气就是干燥的气体”，实验室鸦雀无声，同学们沉默了片刻，各抒己见，在讨论中否定了对方的方案，接着又设计新的方案，不断地完善。又是一片安静，看着同学们成竹在胸的表情，教师指定了一位同学回答：“在干燥装置和收集装置之间连接检验水的装置”，又问：“放什么药品检验水呢”，回答：“无水硫酸铜”（该知识已在练习题的拓展延伸中讲过）。
紧追不舍、见缝插针地设计“问题”，对学生知识的系统化起到了推波助澜的作用，使学生真正发挥了主体作用，激烈地讨论，使学生思如泉涌，呈现活跃互动，思维愈加缜密，形成了科学探究的能力。
再次，教师在化学实验中精心地“设计”问题，提高学生科学探究的实效性。化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础，同时也是学生学习化学、研究化学问题的重要途径，是科学探究能力发展的重要载体，新课程三维目标的达成离不开实验活动的开展。因此，为了更好地向学生展示化学是一门以实验为基础的自然科学的丰富内涵和独特魅力，教师在化学实验中必须精心地“设计”问题，只有这样，学生才能透过“热闹”看“门道”；只有这样，学生才能在实验中有所获，有所得，有所提升，才能提高学生科学探究的实效性，开发学生的创造性思维。
例如，在学习实验室制取二氧化碳的内容时，教师没有直接从课本提供的素材讲授，而是设计了如下“问题”：用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品，探究哪两种药品的反应适合在实验室制取二氧化碳？大家经过讨论，一致认为浓盐酸易挥发，使制取的二氧化碳不纯，因此不选浓盐酸，对其他物质的选择经过激烈的争论，大家设计了如下实验进行对比分析：
此“问题”的设计，珍视了学生独特的感受、体验和理解，为学生的创造和发展创造了空间，把追求科学精神、严谨的科学态度与方法融入到科学知识掌握的过程中，学生通过对“问题”的思考、方案的设计、实验的操作，形成了独立思考、团队合作、尊重事实的态度倾向，自觉地成为发现知识的主体，提高了科学探究的实效性。
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