案例2

自來水廠用氯氣消毒，漂白液、漂白粉、漂粉精等用于漂白消毒，學生是有生活經(jīng)驗的，但其中起到漂白和殺菌作用的物質(zhì)及其原理是學生不知的。以學生熟悉的日常生活經(jīng)驗來創(chuàng)設情景，引導學生獨立地發(fā)現(xiàn)和提出問題，對于學生科學探究能力的發(fā)展是很有意義的。在此基礎上又可以引導學生提出在日常生活中怎樣保存漂白粉、怎樣使用漂白粉才能使漂白效果更好等新問題，擴展了學生的知識視野，使學生體會科學方法對于化學學習的重要性。

2．營造和諧氣氛，鼓勵學生大膽質(zhì)疑。在創(chuàng)設問題情景的基礎上，鼓勵學生大膽想象、質(zhì)疑、勇于求異，主動發(fā)現(xiàn)和提出問題。對敢于質(zhì)疑的學生給予及時肯定和表揚，努力建立一種平等、信任、理解的新型師生關(guān)系，營造一種民主、和諧、寬松、自由的課堂教學氣氛，讓學生消除思想障礙，敢于質(zhì)疑。讓問題成為學生感知和思維的對象，使學生在問題中求知，在問題中發(fā)展，不斷提高發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力。

3、.留給學生獨立思考、獨立發(fā)現(xiàn)和提出問題的時間和空間。引導學生在閱讀中、實驗探究過程中發(fā)現(xiàn)和提出問題，并給學生的思維過程發(fā)展盡可能的提供時間，避免擔心教學進度而出現(xiàn)的“師演生看”、“師講生聽”。

4、引導學生對所發(fā)現(xiàn)的問題以口頭或書面的形式加以表述。學生提出問題的能力是逐步發(fā)展的，學生發(fā)現(xiàn)問題后，教師應引導學生把所發(fā)現(xiàn)的問題表述出來，正確的給予充分肯定和鼓勵，不恰當?shù)囊皶r糾正。學生經(jīng)過多次的經(jīng)驗積累，隨著他們化學知識技能的提高，就可以逐步發(fā)展他們發(fā)現(xiàn)和提出實驗問題的能力。

二、發(fā)展學生的猜想與假設能力

猜想與假設是實驗探究能力的構(gòu)成要素，是制定計劃的重要依據(jù)，也是學生創(chuàng)新能力的重要體現(xiàn)。所謂假設，是指根據(jù)一定的實驗事實和證據(jù)，運用已有的科學理論，充分發(fā)揮思維的想象力和創(chuàng)造力，對所要解決的問題提出的一種初步設想。當所要探究的問題確定以后，學生自然要思考如何解決問題。這時，學生就要從大腦中回憶或提取與所要解決的問題有關(guān)的經(jīng)驗和知識，對解決問題的思路或切入點等進行綜合思考，并提出一些初步的設想，這些初步的設想就是假設。

案 例 3

鈉、鎂、鋁的金屬性隨著原子序數(shù)的遞增有什么規(guī)律嗎?

巳有的理論知識：元素原子最外層電子數(shù)由1至3，應表現(xiàn)出失電子能力由強到弱特點。

假設：鈉、鎂、鋁的金屬性逐漸減弱+，

實驗檢驗：金屬Na、Mg與冷水、熱水的反應，Mg、Al與酸的反應，Na、Mg、Al之間可能的置換，Mg (OH)₂、Al (OH)₃與強酸、強堿的反應等等，盡可能多的設計實驗方案并驗證。

在教學的過程中，可通過具體的實驗探究活動，使學生認識猜想與假設的重要性，體會到猜想與假設是化學實驗學習的重要且具體的學習方式；通過創(chuàng)設生動活潑的實驗教學情景，在實驗探究的氛圍中，自然而然地引發(fā)學生的想象力，引導學生主動、大膽地對所探究的問題進行猜想與假設；注意發(fā)揮實驗探究小組的作用，使每一名學生在小組內(nèi)都有提出猜想與假設的機會，都能對別人的猜想與假設發(fā)表個人的看法，這樣的交流與論證有利于學生取長補短、開闊思路。

三、發(fā)展學生的化學實驗設計能力

“制定計劃”是科學探究能力的構(gòu)成要素之一，在化學實驗教學中體現(xiàn)這一要素，就是要目的、有計劃地發(fā)展學生的化學實驗設計能力。

所謂化學實驗設計是指學生在實施化學實驗之前，根據(jù)一定的化學實驗目的和要求，運用有關(guān)的化學知識與技能、科學過程與方法，對化學實驗的儀器、裝置、步驟和操作方法所進行的一種規(guī)劃?；瘜W實驗設計對于發(fā)展學生的科學探究能力、提高他們的科學素養(yǎng)具有重要意義。在設計探究性實驗時，要注意以下幾條原則：1.科學性的原則，所設計的實驗應該符合科學道理，不能憑空捏造。2.對照性的原則，要設計一個對照性的實驗，要想這個實驗更能夠說明問題，一定要有正反兩個方面的實驗。3.等量性的原則，所設計的實驗中的平行反應，試劑的取用應該是等量的。4.單因子的變量原則，對某個實驗的影響，會有很多的因素，實驗正是要人為控制條件，使眾多變量中，只能有一個因素是變量，其余幾個是一樣的。

案例4

含有酚酞的氫氧化鈉的溶液中，滴加新制氯水，邊滴邊振蕩，直到紅色褪去。對于紅色消失的原因，甲同學認為是氯氣與水反應生成的HCl和HClO中和了NaOH所致；乙同學認為是氯氣與水反應生成的HClO具有強氧化性使紅色酚酞變成了無色的物質(zhì)。

分析：如果紅色消失的原因是因為酸堿中和，則紅色可能重現(xiàn)，如果紅色消失的原因是因為被氧化，則紅色不可能重現(xiàn)。

實驗設計：向上述剛好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液，若紅色重現(xiàn)，則是因為HCl和HClO的酸性所致；若紅色不再重現(xiàn)，則是因為HClO的強氧化性所致。

案例5

5℃時，0.1mol/LCH₃COOH溶液的pH約為3，向其中加入少量CH₃COONa晶體，待晶體溶解后，發(fā)現(xiàn)溶液pH增大。對于上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋：甲認為主要是CH₃COONa水解呈堿性，增大C（OH^?），因而溶液pH增大；乙認為主要是因為CH₃COONa溶于水，電離出大量CH₃COO^?，抑制了CH₃COOH的電離，使C（H⁺）減小，因而溶液的pH增大。

分析：醋酸鹽溶于水易電離出CH₃COO^? ，而且易發(fā)生水解，CH₃COONa水解呈堿性，但是CH₃COONH₄溶于水易電離出CH₃COO^? ，水解后溶液一般認為呈中性。

實驗設計：向0.1mol/LCH₃COOH溶液中加入少量固體CH₃COONH₄，晶體溶解后，測定溶液pH，如果溶液pH增大，則乙的解釋正確；如果pH無變化，則說明甲的解釋正確。

     案例6

對于CO₃^2?和HCO₃^?結(jié)合H⁺能力，甲認為HCO₃^?結(jié)合H⁺能力強，理由是在等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體中加入等體積等濃度的鹽酸，碳酸氫鈉固體中產(chǎn)生氣體速率快；乙認為CO₃^2?結(jié)合H⁺能力強，理由是在同一溫度下同濃度碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液的pH，前者大于后者。

分析：CO₃^2?與H⁺的反應是分步進行的：CO₃^2? +H⁺ = HCO₃^? 、  HCO₃^? + H⁺ = H₂O+CO₂↑，在碳酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液里滴加鹽酸，若CO₃^2-結(jié)合H⁺能力強，則不會馬上產(chǎn)生氣泡，HCO₃^-結(jié)合H⁺能力強，馬上有氣泡產(chǎn)生。

實驗設計：取相同體積、相同濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液放入同一試管中，再滴加鹽酸，如果馬上有氣泡產(chǎn)生，則是HCO₃^?先結(jié)合H⁺；如果是滴入一定量鹽酸后才產(chǎn)生氣泡，則是CO₃^2?先結(jié)合H⁺。

案例7

請運用強弱電解質(zhì)的定義或平衡移動原理，設計實驗，判斷醋酸是強酸還是弱酸。

實驗目的：

實驗原理：

實驗用品：

實驗現(xiàn)象記錄及結(jié)果處理：

發(fā)展學生化學實驗設計能力的教學策略：

1．盡可能為學生提供進行化學實驗設計的機會。化學實驗設計能力，是實驗探究能力的重要組成部分，進行化學實驗設計的過程，也就是學生經(jīng)歷制定實驗探究活動計劃，發(fā)展實驗探究能力的過程。為此，教師在化學實驗教學中，要盡可能多的地為學生創(chuàng)造進行化學實驗設計的機會，使學生在化學實驗設計的過程中，體會實驗設計的重要性、認識實驗設計應遵循的基本原則，初步掌握化學實驗設計的基本方法。

2．增強發(fā)展學生化學實驗設計能力的計劃性。增強發(fā)展學生化學實驗設計能力的計劃性是發(fā)展學生的化學實驗設計能力很重要的一個方面。教師應根據(jù)化學實驗教學內(nèi)容的特點、學生知識與技能的基礎和能力發(fā)展水平，有目的、分階段的制定化學實驗設計能力的發(fā)展計劃。

3.鼓勵學生對化學實驗設計方案進行交流、論證、反思與評價?；瘜W實驗方案的設計通常通過小組討論的形式來制定，也離不開教師的指導。因此，教師在化學實驗教學中，要鼓勵學生積極參與化學實驗方案的設計活動，大膽地提出自己的設想，并主動與組內(nèi)的同學，與老師進行討論和交流，在討論和交流的基礎上形成組內(nèi)共識，并與其他小組溝通。同樣一個化學實驗問題，可以設計出多種解決方案。在討論和交流的過程中，教師要鼓勵學生運用多種證據(jù)對自己的實驗方案進行論證，引導學生傾聽別人的設計方案和別人對自己的實驗設計方案的評價意見，通過反思和自評，發(fā)現(xiàn)自己與他人的長處以及存在的問題，提出進一步完善和改進的具體建議。

參 考 資 料

[1] 中華人民共和國教育部制定，《普通高中化學課程標準（實驗）》，人民教育出版社（2003、4）。

[2] 課程教材研究所化學課程教材研究開發(fā)中心，《普通高中課程標準實驗教科書化學①（必修）》，人民教育出版社（2004、5）。

[3] 鄭長龍等，《化學實驗教學新視野》，高等教育出版社（2003、6）。

[4] 陳啟新 王云生，《高中化學新課程案例與評析》，高等教育出版社（2005、1）