摘 要：根据新课标的要求，学生主动构建知识和技能是教改的基本目标，探究教学作为现代教学的一种模式，其实质是将科学领域的探究引入到学生的学习过程中，使学生通过类似于科学家的探究过程来获取知识、培养科学探究能力的一种教学方法。化学实验也特别强调学生的实验设计能力，观察能力，动手能力和科学探究能力，怎样在课堂教学中用实验体现学生的主体性呢？本文对探究性实验教学的设计原则、模式和策略，并以《化学反应速率》为例进行了分析，既有理论依据，又有实践探索。
关键词：高中化学 探究性实验教学
新一论基础教育课程改革的一个重要目标,就是要改变普遍存在的学生被动接受操练的方式,倡导学生主动参与。所谓探究,就是探讨和研究。探讨的是知识和知识的来源；研究的是问题和多方寻求问题答案的方法。探究式教学方式是以探究为主的教学,指在教师的引导下,学生独立自主学习、合作讨论，以现行教材为基本探究内容，学生充分自由表达、质疑、探究、讨论问题，通过个人、小组、集体等多种解难释疑的活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式，而探究性实验教学是探究教学的一种重要形式。
一、探究性实验教学的设计原则
（一）可探性原则
探究性实验教学这种教学模式所要求实现的目标是：将传统教学中以教师为中心，注重结论的模式向以学生为中心，注重过程的方向改变。从这一角度来看，大多数化学实验都可以作为探究性实验教学的内容。但是，结合目前中学的教学实际，课堂教学不可避免的要受到教学进度、实验条件以及考试压力等多方面因素的制约，这就要求教师在选取内容时一定要把握好尺度。
（二）多向交流原则
探究是一个多侧面活动，需要做观察，需要提问题，需要查阅书刊及其他信息源，需要设计研究方案，需要根据证据来检验解释问题，需要提出答案、解释和预测，需要将探究结果与同学交流讨论，上述活动没有学生的主动参与是不可能完成的。在教学中注意学生个体探究能力的差异，把个体自学与群体讨论，争辩结合起来，实现教学的多向交流。
（三）知情意统一原则
教育心理学认为，学习过程是以人的心理活动为基础的认知活动和情景活动相统一的过程。认知因素和情意因素在学习过程中是同时发生、交互作用的，它们共同组成学习心理的两个不同方面，从不同角度对学习活动施与重大影响。探究是一个克服认知障碍的学习过程，需要学生坚持不懈地观察、思考、实验探究等。在探究活动中，教师要以学生的认知水平为基础，以情意因素为动力，在注重学生全面发展的同时，又要尊重学生的个别差异，并把共性和个性有机结合，才能有效地组织不同层次、不同个性的学生开展探究活动，并通过探究活动获取知识，发展能力。
（四）简易性原则
在能达到探究实验目的前提下，尽量利用身边的简易器材进行实验；实验难度要根据学生的实际情况而定，设计的实验方案要便于操作，易与采集实验数据和处理数据。
例如：制备Fe（OH）2 沉淀可用以下两种方法，请先领会这两种方法，然后思考并设计其他制备Fe（OH）2沉淀的思路。
方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配置的NaOH溶液反应，可以制备Fe（OH）2。
（1）用硫酸亚铁晶体配置上述FeSO4溶液时，还需要加入什么物质？
（2）常采用什么方法除去蒸馏水中溶解的O2？
方法二：在如图装置中，用NaOH 
溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe（OH）2。
（1） 在试管A中加入的试剂是什么？
（2） 在试管B中加入的试剂是什么？
（3） 为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管A和试管B中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是什么？
（4） 这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持，其原因是什么？
让学生在这两种方法的提示下，自己动脑再设计一个合理的制备Fe（OH）2沉淀的方案，具有较强的开放性，学生要解决这一问题的思维空间比较广阔，步步深入的方式也能调动学生的积极性。
二、实施探究性实验教学的模式和策略
所谓创设情境，是基于学生的学习生活经验，教师向学生呈现探究问题的有关背景资料，引导学生据此提出一系列的有可能进行探究的问题。将实验内容经验化、形象化，从而引起学生的兴趣，激发其探究的欲望。
2、提出化学假设
根据已有的知识和经验的储备，设想事物之间的某种联系，并对事物的结果或发展趋势作出预测。
3、设计实验方案
根据探究的目标，根据实验原理，选择适当的仪器，准备采取什么样的步骤进行。
4、实施实验方案
根据所设计的实验方案进行实验，在实验前启发学生多方面想问题，让学生独立进行思考，引导学生对实验多问为什么、是什么、怎么办，养成独立实验的观念。
5、得出实验结论
探究性实验要取得“仁者见仁，智者见智”的效果。实验的设计和实施不同，必然产生不同的实验结果。因此，组织讨论，让大家交流在实验中的不同见解，哪怕是一知半解，都可能是学生在实验中的真正所得，从而达到在交流中增长知识和能力。
6、质疑问题，评点整合
这个阶段是师生互动，全员再学习的阶段。质疑问题中可能因实验结果不同，学生各执一端，此时教师要善于引导，并评点实验，指点迷津，以巩固实验结果。但允许存疑，不要求一律，并以此引导学生的实验兴趣，继续研究，以达到确认为止。
（二）策略
1、充分挖掘教材中的资源，培养学生探究性学习的兴趣
教材是化学知识的集合体，这些知识大多设计了实验证明，但并不是把知识的生成过程还原为科学发现的过程，这为我们的探究性实验教学提供了很丰富的资源。如课本讲了Mg在CO2中的燃烧，但没讲Mg在SO2、NO2能否燃烧，在这里可以引导学生提出问题，进行假设或猜想、验证猜想、得出结论，从而激发学生的学习兴趣，培养发现问题、解决问题的能力。
2、对课本实验的改进和探究，培养学生的创新精神和实践能力
如课本中关于草酸稳定性的实验方案，按照课本的装置图（如 
石灰水变浑浊。这并不能证明是分
大胆创新的意识和解决实际问题的能力。
3、从现实生活中发现问题，用探究性方式解决实际问题
现实生活中处处有化学现象和问题，对这些问题进行探究，培养发现问题、思考问题、解决问题的习惯，从而使化学知识转变为解决实际问题的能力，这对高学生的科学素养和科学意识至关重要。例如，在有关硅酸盐知识的教学中，通过有色玻璃成为建筑装饰的一种潮流，指出有色玻璃装饰阳台、居室好吗？长期生活在蓝灰色、茶色等弱光环境中，对健康会不会产生不良的影响？以引起学生高度的关注和兴趣，使学生始终怀着极大的兴趣主动地探究、讨论、合作，产生了很好的效果。
4、从大量的试题中寻找探究性实验的素材
高考和各种模拟试题中有大量的不断翻新的试题，这些题目中蕴含着很多探究性实验教学的切入点，如HClO使NaOH的酚酞试液褪色原因的探究等等。对这些问题的实验探究不仅能提高实验技能，而且对思维能力、观察能力、表达能力等的提高都有积极作用。
三、探究性实验教学的实践案例
探究性实验教学是一种比较有效的方式，但探究性实验教学方式是一种很费时的教学，教师只有在理解了探究教学的理念，掌握了探究性教学的实施策略才能使自己的探究教学形神兼备。在此选取教科书中《化学反应速率》为例，探究如何进行一堂完整的科学探究实验课。
课例：《化学反应速率》
教学背景：
了解化学反应速率能帮助学生定量地了解化学反应的快慢，了解影响反应速率的因素，可以帮助学生更全面地了解反应物的本性和外界因素对化学反应速率的知识也是学习化学平衡必要的知识准备。
课程标准要求学生能够分辨、识别化学反应速率，即要求学生知道如何判断反应的快慢，了解与反应速率相关的观察与测量方法，同时，强调通过实验探究进行学习，提高科学探究能力。
温度、催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响在初中化学已初步涉及。学生已经知道温度、催化剂是影响化学反应速率的因素。但要帮助学生深刻认识化学反应速率，还必须学习影响化学反应速率的因素。
强调学生实验在获取化学知识方面起的作用是本节教学的特点。反应速率的感性认识、对培养学生的学习兴趣极为重要。考虑到教学时间和对学生及实验的组织管理难度，选择简单的实验为宜，且不要求学生通过实验探究压强等对反应速率的影响。
利用学生实验（或演示实验）使学生建立起对影响化学反应速率因素的感性认识；通过对化学实验现象的分析来提升学生对影响化学反应速率因素的认识；在分析化学反应速率影响因素的过程中，要对学生进行科学方法的教育，学习如何提出问题、收集事实、处理事实、分析事实、得出结论、应用结论、解决问题。
（一）探究前进行必要的知识和技能准备
这是开展探究活动的前提条件，也是探究活动能否成功的关键环节。一是在实验前要让学生了解自然界或生产、生活中的化学反应的进行有快、有慢之分；二是数学工具——坐标系曲线的绘制。
（二）设置问题情景，引起探究欲望，明确探究目标
利用影像资料或讲述生动的事例，如氢气、汽油蒸气既可安静燃烧又可以爆炸等，说明人类需要控制反应进行的快慢。提出问题：
1：怎样比较和判断反应的快慢？（钠分别和蒸馏水、乙醇反应，用比较的方法）
2：假如只研究一个化学反应的快慢，又该怎么办？（判断一种化学反应速率的快慢不能用比较的方法，引出化学反应速率这一概念）
3：影响化学反应速率的因素？
设计意图：导入营造一种氛围，以吸引学生的注意力，调动学生的情绪，打动学生的心灵，形成良好的课堂气氛，为学生的自学探究做了铺垫。学生有了兴趣，就会主动地进入自学探究阶段。
（三）引导学生提出问题假设
教师在提出问题这一环节就必须起到一个导向作用，将问题用最简单的语言表述出来，使学生沿着问题的方向进行下一步的猜测。让学生将自己所能想到的可能情况都写下来，并在课堂上将自己的想法说出来，学生都希望自己的猜测是正确的，并能得到同学的认同，使学生乐于对化学现象背后的规律进行猜测。
设计意图：为避免探究教学中出现“热闹的是课堂气氛，冷却的是学生思维”的现象，我们实施了“以学生为主体”的课堂讨论和合作学习的策略。让学生依据自己的经验和学过的知识来讨论哪些外界条件能影响反应速率，又是怎样影响的？同时适时处理预设与学生自主生成之间的关系，尊重学生的探究结果，把课堂真正地还给学生。
（四）设计实验方案
设计实验方案时需要考虑的几个问题：实验所用试剂、装置、原理；实验的步骤。通过讨论确定实验方案：测定过氧化氢在不同条件下的分解速率，实验设计如下：
催化剂——0.2mol/L的氯化铜溶液、0.2mol/L的三氯化铁溶液
实验方法——测定生成的氧气的体积在反应开始1min里增加的数值，换算成氧气在反应开始1min里增加的平均速率（单位：mL/min）
实验装置——带支管的试管（如右图），支管与100mL针筒连接
实验步骤：
（1）测定不同浓度过氧化氢溶液在同一催化剂作用下的分解速率；
（2）不同催化剂对同一浓度过氧化氢分解实验的对比；
（3）测定6%过氧化氢在氯化铜溶液催化下在反应开始后的不同时间段里的分解速率。
设计意图：在探究性实验教学中，讨论是课堂生活常态，小组学习或合作学习是学生开展探究性学习的主要途径。合作探究能促进学生思想情感交流交流，培养团结合作精神，构建民主和谐气氛。在学生自主探究、质疑讨论的基础上，检查学生的自学情况，采取多维互动的方式，使学生充分显示思维过程，暴露存在的问题，在做深入的知识辨析和归纳总结后，让学生得到锻炼和提高，逐步掌握探究问题的方法，形成创造性分析问题和解决问题的能力。
（五）按实验方案进行探究活动
在这一实验探究活动的过程中，最关键的一点是要提醒学生如何测定过氧化氢在不同条件下的分解速率。在实验过程中，学生除了观察现象与纪录数据，绘制6%过氧化氢在CuCl2溶液催化下，在不同时段分解速率随时间的变化曲线，并讨论原因外，还要求学生将所想、所疑、所感都记录下来，记录的内容不要求语言非常严谨，即使是口语化也可，教师也可通过记录的情况作为对学生学习评价的一项内容。
设计意图：探究教学不只是关注知识，而且还关注学生在探究学习中获得的情感体验和态度，关注学生生命成长中探究欲望和主动精神的发展。
（六）实验的论证与交流
学生完成实验现象和记录数据后，必须学会分析处理数据，寻找规律，进行论证。将结论在全班进行交流，让学生用不同的语言表达自己的见解。最后教师引导学生得出结论。
设计意图：学生自由探究，思维的碰撞激发出耀眼的火花，学生大胆质疑，勇于提出问题，通过合作解决疑问，掌握了知识，锻炼了能力，激发了探究的欲望，达到了探究教学的根本目的。
参 考 文 献：（转:广东佛山顺德容山中学 封疆）
[1]：勒玉乐编著，探究教学的学习与辅导[M]，北京：中国人事出版社，2002
[2]：济南市教学研究室编，化学教学案例分析[M]，山东教育出版社，2005。
[3]：梁慧珠，化学实验论[M]，山西科学技术出版社，2003。
