合作和自主学习在实验教学中探究

曾平凤

摘要：合作和自主学习实验探究与创新意识意义，如何发挥化学实验在课程改革中的重要作用，使学生更能主动地、富有个性地学好化学这门课程，以高三元素化合物对分复习专题——钠及其化合物实验为例，探讨合作和自主学习实验探究模式设计，对于促进学生的参与、探索、合作与实践能力的发展有着积极意义。

关键词： 实验探究   合作和自主   学习

一、合作和自主学习实验探究与创新意识意义

1.实验探究与创新意识是发现和提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论;能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想;能尊重事实和证据，不迷信权威，具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。

2.化学实验作为认识化学物质及其变化的实践活动的重要工具与手段，对“化学实践”具有重要的认识论、方法论功能，对学生“化学实践”能力的提升具有重要的价值。而化学实验上述功能价值的发挥，又有赖于学生实验素养的高低、探究水平的强弱。因此，化学核心素养中的“实验探究与创新意识”等要素，反映了“化学实践”环节的化学核心素养要求，是化学学科实践能力的重要表征。

二、合作和自主学习化学实验教学模式的主要类型及特点

1.从内容上看，化学实验可分为：基本操作的实验;元素化合物性质和制备的实验;形成化学要领和化学基础理论的实验;揭示化工生产中化学反应原理的实验;解答化学问题的实验;生活化学实验;趣味化学实验

2.按實验主体分类有演示实验、学生实验;按质和量的关系分类有定性实验、定量实验

3.按实验在认识过程中的作用分类有启发性实验有（发现式、探究式或探索性实验）、验证性;实验按实验环境的分类有实验室实验，教室实验，家庭实验。

因此化学实验模式的优化要根据相应的教学内容、教学目标和实验环境等条件来进行设计和操作。

三、合作和自主实验探究模式的案例分析

以高三元素化合物复习专题——钠及其化合物实验为例开展同学进行合作和自主学习。

问题：（一）某研究小组为了研究金属钠及其化合物的性质，设计并完成了以下实验，请补充完成。

1. 为了研究金属钠的性质，该小组完成以下3个小实验。

实验1用小切金属钠：实验2在坩埚中点燃钠;实验3在加入酚酞水中加金属钠.写出相应方程式？思考三个实验体现金属Na的哪种性质？

2.甲同学取少量实验2中生成的黄色粉末于试管1中，用滴管加入少量水，观察现象，并检验产物。

（1）你预计观察到的现象有什么？

思考：要做到全面准确描述现象，关键是什么？

（2）如何检验试管中生成的产物？

①待检产物1是什么？检验方法和现象是什么？

②待检产物2是什么？检验方法和现象是什么？

思考：物质检验时要注意什么问题？

（3）根据上述现象和检验结果可知，该黄色粉末和水反应的离子方程式为

（4）根据上述实验可知，该黄色粉末典型的化学性质有什么？

3.乙同学往试管1中的溶液通入CO2一段时间至NaOH完全反应。（假设溶液中不存在多余的CO2）

（1）该过程中可能涉及到的离子方程式为（2）若所得溶液中溶质只有一种，则可能为

若所得溶液中溶质只有两种，则可能为

4.丙同学为了探究上述溶液中溶质成分的组成，特设计以下实验，限选试剂：稀盐酸、澄清石灰水、NaOH溶液、CaCl2溶液、酚酞溶液

实验目的：探究上述溶液成分的组成

实验操作：步骤1：取少量上述溶液于试管中，加入 ，充分振荡后，静置，上层清液备用。步骤2：分别证明溶液中含Na2CO3;NaHCO3;

5.若实验测得上述溶液的成分为Na2CO3和NaHCO3，除去其中Na2CO3的方法是什么？除去其中NaHCO3的方法是什么？

思考：对于元素化合物，你可以从哪些角度去记忆和理解其化学性质？

用箭头连接并指出其转化关系和辅助条件。（部分转化示例如下）

物质种类：单质→氧化物 → 氢氧化物 → 盐

对应物质：Na → Na2O → NaOH → NaCl

【实验拓展】

1.往过氧化钠溶于水的溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液先变红后褪色。原因？

有同学查阅资料发现，该溶液存在一种具有氧化性的物质，导致溶液被漂白。分别从氧化剂、实验操作、实验现象和结论三方面填表。

2.CaCl2溶液真的能鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液吗？

（1）取少量NaHCO3溶液于试管中，滴加几滴CaCl2溶液，观察。与你预计的现象一样吗？

（2）在（1）的实验现象中，白色沉淀的成分最可能是什么？请结合化学平衡相关知识解释产生该白色沉淀的原因？

（3）除白色沉淀外，你还观察哪些现象？产生的原因是什么？

（4）结合上述现象，你能用一个离子方程式表示整个反应过程吗？

（5）取少量NaHCO3溶液于试管中，加水稀释，再将少量稀释后的溶液转移至另一试管中，滴加几滴CaCl2溶液，观察。与你预计的现象一样吗？为什么？

四、主要体会

在化学科学中，实验是获取知识、进行知识创新的重要手段，新世纪的基础教育要培养学生获取知识的能力、培养学生的创新能力，要提高学生的科学素养，就不能不重视发挥实验应有的作用。长期以来在化学教学中，化学实验往往异化为一种形式，失去了它的探究功能。因此如何恢复化学实验的探究本性，发挥化学实验在探究问题、获取知识、培养学生的科学精神和科学品质、发展学习兴趣，是一个值得深入考虑的问题。通过合作和自主学习实验，以知识为本位转向以发展为本位，教学目标要真正体现知识、能力、态度的有机整合，更多的考虑学生的需要，把学生放在教学的主体地位，从而符合核心素养教育的要求。

参考文献：

[1]吴发珩主编《中学化学教学方法辞典》 内蒙古大学出版社

[2]梁永平.化学科学理解的基本视角及其核心观念[J].化学教育，