【關鍵詞】 探究能力 探究思維
我國化學家戴安邦先生曾指出：“只傳授化學知識和技術的化學教育，是片面的……..用實驗解決化學問題使各項智力因素得到發展，故化學實驗是化學教育的一種最有效的教育形式。”《實驗化學》是蘇教版化學的六模組之一，而浙江又是唯一把《實驗化學》定爲必考模組的一個省。如果將必考模組的分值進行均攤，實驗的分值將在20分左右，所以我們如何發揮《實驗化學》的功能，是一個需要關心的問題。在今年高考考綱中新增了一條：“瞭解化學實驗是學科探究過程的一種重要方法，瞭解實驗探究的一般方法。”從考綱中我們隱約可以感覺到，今年高考探究性實驗內容必將有所體現。所以作爲教師的我們在平時的教學過程中就應時時注意對學生探究能力的培養。本文在蘇教版《實驗化學》教學過程中做了以下幾點嘗試，對培養學生的探究能力收到了較好的效果。
一、創設探究學習情景，激發學生探究興趣
探究學習情景是探究學習活動的背景和舞臺。教師在發現一些可探究題材時，可以設計一個相應的真實情景，把學生置於問題的探究氛圍中。使學生親身發現問題所在，教師適時的將以引導讓學生明白解決這一問題的意義，激發學生的探究慾望；還可以讓學生明白這不能單靠教科書呈現的知識就能得出答案的，必須透過自己的思考（有哪些可能原因）、查閱資料、交流討論、設計實驗方案進行實驗，最後將實驗結果與理論結合得出結論。在整個過程中學生體會到了探究的樂趣，因此教師的教學設計不僅要考慮教學目標，還要把情景設定看做時教學設計的重要內容之一，充分挖掘教材中的探究因素。
例如：在專題1 課題1 海帶中碘元素的分離及檢驗 書本在“知識預備”中告訴學生海帶中的碘是以I-的形式存在的，經過灼燒、溶解、過濾，碘元素便以I-的形式進入溶液中，用適量的雙氧水或氯氣等氧化劑均可得到碘單質。單質碘能與澱粉溶液顯藍色。有關的反應方程式爲：2I- + Cl2 = I2+ 2Cl- , 2I- + H2O2 + 2H += I2 +2H2O
學生按照這一原理按下列步驟進行實驗：
教師讓學生用新制氯水做氧化劑創設情景。意外出現了，在用氯水氧化後的溶液中滴加澱粉溶液沒有看到藍色現象，用四氯化碳萃取後也沒有得到紫紅色的有機層。學生馬上就產生疑問：實驗用的氯水是不是變質了？這時教師可以告訴學生氯水新制的，絕對沒問題。這樣學生的疑惑進一步加大，新的情景產生。有的學生聯想到食鹽中的碘是以IO3-的形式存在的，如果是IO3-就不能被氯水氧化，也就不會有變藍的現象了，所以猜想海帶中碘不是以I-形式存在，而是象食鹽一樣以IO3-的形式存在。這時教師進行適當引導，告訴學生書本也有可能存在問題的，要推翻書本結論對於學生來說是個很大的挑戰，學生的探究慾望一下子被激發了出來。接下來組織學生分組討論，查閱資料，設計實驗方案，再把實驗方案彙總討論，用現有的試劑進行實驗，最後得出了最佳的實驗方案如下：
實驗序號 實驗操作 實驗現象
① 在濾液中滴入數滴澱粉溶液，再快速加入足量新制的飽和氯水，震盪 溶液無藍色出現
② 在濾液中滴入數滴澱粉溶液，再逐滴入新制氯水，邊滴邊震盪 溶液先變藍色，繼續滴加後變成無色
③ 往濾液中滴加酸化過的雙氧水，震盪，片刻後，往試管加入少量的四氯化碳，震盪，靜置 四氯化碳層中出現了紫紅色
④ 往濾液中滴加適量的稀硫酸，震盪，片刻後，往試管中加入少量的四氯化碳，震盪，靜置 四氯化碳層呈無色
結論：①海帶中的碘是以I-的形式存在，沒有IO3-；②新制氯水的氧化性太強可以將I-氧化成IO3-，因此這個實驗最好的氧化劑是雙氧水。
當實驗中出現非預期現象，教師只要將以利用設計生動的探究學習情景就可以激發出學生的探究興趣。讓學生從多角度、多方面的思考問題，尋求多種可行的實驗方案，訓練學生思維的開放性、創造性，提高學生對實驗方案的評價能力，探究能力也會在不知不覺中得到提高。
二、設計探究性實驗，激活學生的探究思維
化學是一門實驗爲基礎的科學，怎麼強調實驗都不會過分。在蘇教版化學教科書中的實驗主要是以驗證或鞏固相應知識爲基本出發點來設定的驗證性實驗。學生根據原有的理論知識就可以直接推斷出實驗現象，得出結論。這種實驗模式缺乏對學生思維能力、探究能力的培養。如果能將教材中的驗證性實驗改爲探究性實驗，使學生處於一種主動探究知識的興奮狀態，成爲實驗結論的主導者，充分調動學生的積極性，這對激活學生的探究思維所起的作用是驗證性實驗所無法替代的。
例如：專題2 物質性質的探究 課題1 鋁及其化合物的性質 實驗2 鋁表面氧化膜的實驗探究 實驗步驟：
（1）取三塊鋁片，將其中兩塊分別用砂紙擦去表面的氧化膜。
（2）將一塊擦去氧化膜的'鋁片放入20ml0.5mol/l CuSO4溶液中，觀察鋁片表面的現象。
（3）將一塊未擦去氧化膜的鋁片放入20ml0.5mol/l CuSO4溶液中，觀察鋁片表面的現象。
（4）取步驟（3）中鋁片，用水沖洗後，放入盛有3ml 6mol/l NaOH溶液試管中，觀察鋁片表面的現象。1~2min後取出鋁片，洗淨，再放入盛有20ml0.5mol/l CuSO4溶液的試管中，觀察鋁片表面的現象。
（5）將另一塊擦去表面氧化膜的鋁片放入盛有3 ml濃硝酸的試管中，觀察現象。取出鋁片，用水洗淨，再放入盛有20ml0.5mol/l CuSO4溶液的試管中，觀察鋁片表面的現象。
實驗現象：（3）、（5）兩個實驗，在整個過程中看不到任何現象，與預期一致。（2）、（4）兩個實驗，反應非常慢經過1小時後才明顯看到有少量銅析出，經過一天也就只有四分之一的銅覆蓋在鋁片上，這與教參對實驗現象的描述：鋁片表面很快出現海綿狀的暗紅色物質，接下來鋁片又有大量氣泡產生，溶液溫度迅速升高等現象相差甚遠。到底使什麼原因呢？應該怎麼樣使實驗現象更明顯，又讓學生知道有氧化膜的存在呢？
筆者在上課前讓學生進入回憶，蘇教版選修4《作業本》P47 第19題 在一次學生實驗中，某學生用鋁片分別與稀鹽酸與稀硫酸反應，發現鋁片與稀鹽酸反應使現象非常明顯，而與稀硫酸幾乎不反應。這與教科書中“鋁與稀鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣”的說法不一致。針對這題當時我們組織學生討論，提出可能的假設，並設計方案，按照方案進行了實驗，最終得出實驗的結論是:Cl-對鋁與酸的反應起到催化作用。我們還組織學生到圖書館查閱期刊文獻，結果發現Cl-是對鋁表面氧化膜的除去有催化作用。複習了這樣一個探究實驗後，再讓學生做實驗2 ，當出現現象與預期不一致時，學生有了一定的理論依據。猜想可能時鋁表面的氧化膜透過砂紙磨或者與氫氧化鈉反應均難以徹底除去，因爲在除去的過程中又在重新生成，所以學生認爲是鋁表面的氧化膜阻止反應進一步發生。這時教師可以利用回憶的知識將以引導，如果是鋁表面的氧化膜沒除乾淨，我們怎麼做才能加快反應速率，縮短反應時間呢？學生的探究思維從一個實驗跨越到另一實驗，思維也得到了拓展，新的探究實驗設計順利的展開了。同學們提出了下列猜想：（1）用0.5mol/l氯化銅代替0.5mol/l硫酸銅進行實驗 （2）在原有實驗的基礎上向0.5mol/l硫酸銅溶液中滴加幾滴氯化鈉溶液，看反應速率是否會加快。筆者把學生分成兩組分別對兩種猜想進行驗證，結果發現採用這兩種方法看到現象的時間明顯縮短，海綿狀的銅，量也要多些。最後同學們還討論總結出第（2）組實驗55方案更具有說服力。
全班同學臉上洋溢着勝利的笑容，因爲他們發現書本的有些知識並不是最好的，特別是《實驗化學》這一門新增的課程，裏面有的知識點有待我們進一步去完善。透過這次探究活動一定程度上激發了學生的探究思維，學生的自信心也有所增強。
三、開展探究性實驗，培養學生探究能力
在實驗教學過程中鼓勵學生多角度的思考問題，以求得多種設想、方案或結論。透過引導學生設計探究實驗，學生的創新思維可以得到“活化”和發展，探究能力也會得到相應的提高。
例如：專題3 物質檢驗與鑑別 課題1 牙膏中某些成分的檢驗 書本只是就牙膏中的摩擦劑碳酸鈣、保溼劑甘油做了檢驗。而我們目前市場上在賣的牙膏只有LG牙膏把其成分全部標出的，其他基本上都只標了牙膏的活性成分。像高露潔、佳潔士等標明採用的是二氧化硅做摩擦劑，竹鹽用的是磷酸氫鈣二水物和水合硅石，真正只用碳酸鈣做摩擦劑的都沒有標出。同樣市場上沒有一種牙膏標出它的成分中有甘油的，反而像竹鹽、小白兔兒童牙膏標的都是山梨醇做保溼劑。這就給學生的檢驗帶來了困擾，所以教師如果把這個驗證性實驗，改成是探究性的實驗更加貼合我們的生活實際，更能激發學生的興趣。
教師可以讓學生把自己平時使用的牙膏帶來，對不同類別的牙膏進行分類。分小組對不同品牌牙膏的摩擦劑、保溼劑進行探究。第一步因爲的大部分牙膏都沒有標摩擦劑成分，所以學生按照書本提供的這四種摩擦劑進行假設：假設1 是碳酸鈣 ，假設2 是二氧化硅， 假設3是磷酸氫鈣，假設4 是氫氧化鋁 ，然後根據物質的性質設計實驗方案，進行實驗驗證，最終得出自己平時在使用牙膏的摩擦劑是屬於哪一種的。第二步對上面牙膏的濾液進行探究，檢驗裏面是否有甘油。按照書本向1ml0.5mol/l CuSO4溶液中加入幾滴1mol/l NaOH溶液，製得新制Cu(OH)2，然後再加入1ml的濾液，結果不管是哪個品牌的牙膏都沒有出現絳藍色現象。到底是什麼原因呢？有同學想到在檢驗葡萄糖中的醛基時，所用的新制Cu(OH)2是按氫氧化鈉過量製備的，而這裏是CuSO4過量，是不是也應該是鹼過量呢？在前面幾個專題中都有出現現象與教科書不符合的地方，經過學生的探究都得到了結論，所以現在也就敢於懷疑書本。學生就用具體的實驗來驗證，換成鹼過量來製備Cu(OH)2，最終得到了絳藍色溶液。但是新的問題又出來了，不管是哪個品牌的牙膏，即使標的是山梨醇的也出現了絳藍色現象。透過查閱資料，學生髮現山梨醇是一種六個羥基的醇。經過總結推論，得出用新制Cu(OH)2可以檢驗多羥基物質，並不侷限於甘油的檢驗。單檢驗這兩種成分還滿足不了學生的好奇心，他們想知道在自己使用的沒標成分的牙膏中還有哪些成分，探究的興趣也就更加濃厚了。書本P36的交流討論就可以讓學生自己取查閱資料，設計實驗方案進行探究。
利用好教材中學生感興趣的題材，充分挖掘蘊藏在裏面的探究因子。學生從中體會到化學“源於生活、用於生活”，跟我們的生活息息相關。這樣就更能激發學生學習化學的興趣，爲能力的提高提供了客觀條件。
四、反思
受傳統填鴨式實驗教育模式的影響，學生習慣了按教科書的實驗步驟進行實驗，缺乏自主探究的精神，在這種教學模式下長大的學生，對於現行高考實驗命題的趨勢肯定是無法適應的。所以我們要改變教學思想，利用新的實驗題材、新的實驗教學模式給學生提供主動探求知識的寬鬆環境，在實驗教學過程中滲透對學生探究能力的培養。透過對《實驗化學》中出現的非預設結果的探究，學生積極地去思考、去探索，從中就會迸發出更多的智慧和靈感，探究能力也必然會得到提高。
【參考資料】
[1]人民教育出版社《普通高中課程標準實驗教科書化學①（必修）參考書》
[2]《走進新課程》叢書編委會組織.化學課程標準研製組編寫.普通高中化學課程標準（實驗）解讀，武漢：湖北教育出版社，2004
[3]劉知新主編.化學教學論（第三版），北京：高等教育出版社，2004
[4]《實驗化學》教學指導意見