化学是一门以实验为基础的自然科学,实验对于学习化学具有不可替代的作用。突出化学学科特征,充分发挥实验教学功能,一直是化学教育的一个重要研究方向。新课程改革特别强调学生在学习过程中的自主建构、合作探究,这种学习方式的改变,将给化学实验教学提出新的要求。利用化学实验驱动学生自主探究学习,就是将科学探究方法引入化学课堂,力图通过实验探究这一角度,全面体现化学课程新理念,探索化学教学新思路。
　　
　　1 调整实验课与理论课顺序,留足学生自主探究学习的时间
　　
　　改变以往先讲结论后上实验课的顺序,对于某些实验,可以通过学生实验先完成新课的学习,再进行自主探究性学习。如在学习“碱金属——钠”这节课时,提前布置任务:研究金属钠的物理性质、化学性质。首先让学生讨论一般情况下可以从哪些方面研究一种未知物质(钠),其次引导学生自己设计研究金属钠物理性质的实验方案(包括颜色、状态、硬度、密度、熔沸点等),再对实验方案进行分析、筛选,最后形成一种较完善的实验方案。
　　
　　2 变固定模式实验为开放式实验,拓宽学生自主探究学习的空间
　　
　　在进行学生分组实验时,除了按课本计划内容准备好必备的药品和仪器供学生实验外,还给学生准备一些额外的药品和仪器,供学生自主实验。这些药品、仪器大多与本实验相关,但可以进行延伸和拓展。在实验前,讲明实验目的和安全事项,不告诉具体的操作方法和步骤,让学生独立探索,通过不断地动手实践来探究实验过程。
　　案例1“碱金属及其化合物的性质”中关于钠的性质实验。在讲台上准备硫酸铜溶液,提示学生有先完成实验的,可以再做钠与硫酸铜的反应实验。学生能观测到与想象中不同的现象。
　　实验1:将金属钠投入到盛有硫酸铜溶液的烧杯中。
　　实验现象:钠在液面上快速地转动,反应激烈,同时产生蓝色(夹有少量黑色)的沉淀。
　　实验2:将硫酸铜溶液滴入盛有金属钠的试管中。
　　实验现象:反应剧烈,溶液喷溅,试管壁有红色固体析出。
　　然后组织学生讨论实验现象,进行资料查阅,并在班级进行讲解,使学生进一步感到仔细观察、自主探究可以学到很多化学知识。
　　
　　3 巧设“反常”实验,激发学生的探究兴趣,启迪思维
　　
　　在实验教学中,常常会出现似乎与课本记述不符的反常实验现象。教师应教育学生首先要尊重实验事实,然后通过仔细观察、认真分析、深入自主探究,揭示出反常现象后所隐藏着的新东西,使学生通过实验找到一块知识的新天地。
　　案例2讲Fe(OH)2的制备和性质时,可演示新制的FeSO4与NaOH溶液反应,结果学生观察不到白色絮状沉淀,而是灰绿色沉淀。这一反常现象立即引起学生的思考。有的学生认为是由于未将滴管伸入液面下,而照此操作还是以失败告终。为什么呢?这时及时引导学生自主探究:为何将滴管伸入液面下?久制的NaOH溶液中溶解了什么物质?当大家悟到是氧气作怪时,换一瓶已煮沸过的NaOH溶液再操作,先是得到白色沉淀,但过一会儿就转变为灰绿色,以后逐渐变为红褐色。这一现象又引起学生的惊奇。笔者进一步引导讨论:怎样才能使生成的Fe(OH)2氧化速度减慢?经过一系列观察与思考,学生自主探究新知识的热情被激发,提出许多改进方法。师生一起讨论比较,最后选定方法:在新制FeSO4溶液上滴加几滴苯,将滴管伸入液面下滴加NaOH,终于制得白色Fe(OH)2 沉淀并保持较长时间。
　　
　　4 启发质疑,自主探究,培养实验设计思路和方法
　　
　　在化学实验教学中不能单纯把实验当成验证知识的手段,可把验证性实验改为自主探究型实验。要设计一个化学实验,首先要对这个实验进行构思,实验的设计与构思大致涉及反应原理、所用的试剂、反应条件、所用到的仪器及装置等内容。实验设计前必须让学生明确实验的目的,教师可设置问题,引导学生根据题目的要求设计实验方案。
　　案例3某光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)样品中含有不与NaOH溶液、HCl溶液反应的杂质,请设计实验测定样品中KCl·MgCl2·6H2O的质量分数。要求根据提供的试剂,选择精确度较高的实验测定方案。可选择的试剂有NaOH溶液、Na2CO3溶液、HCl溶液、AgNO3溶液、酚酞试液、紫色石蕊试液。
　　这是一个开放性的实验题,学生可设计出多种实验方案,但教师应引导学生思考。1)根据题目的要求,应采用什么方法测定?(滴定法)2)可选用什么溶液滴定?哪种精确度最高?(HCl溶液滴定;过量的NaOH溶液)3)用何种指示剂?(酚酞)4)具体操作时应注意什么问题?(沉淀必须过滤洗涤,正确判断滴定终点,正确读数)
　　总之,利用化学实验驱动学生自主探究学习,把观察、实验控制、分析和统计数据等科学方法融于一体,让学生在实验中逐步掌握科学研究的方法,有助于培养学生严谨求实的科学精神、一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风。■
　　(作者单位:江苏省如东高级中学)