时间：2022-04-20 02:13:25
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇探究实验，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
探究式实验教学是指学生在教师的引导下，运用已有的知识和技能。充当新知识的探索者和发现者的角色，通过发现问题，做出假设，自己设计实验方案。进行实验操作验证假设是否成立，然后进行归纳、总结规律的一种教学模式。其基本结构为：问题――假设
设计实验方案――实验操作――结论――应用。这种教学模式具有下述三大优点：
1.有利于充分发挥学生的主体作用
以往初中化学教学实验多为验证式实验，由教师演示实验，学生观察现象，并归纳物质的性质，这样学生只是被动、消极的知识接受者，没有积极思维和创新，更没有探索的目标和方向。探究式实验教学则是在一定的时间和空间内，学生在教师的引导下，通过查找资料，设计实验方案并进行实验操作，对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中，学生就能真正感受到自己是学习的主人，是课堂教学活动的主体，由此激发出主动参与的热情，变“要我学”为“我要学”。例如：“质量守恒定律”一课，就可以变演示实验为探究式实验。上课前教师根据学生提出的相关问题，准备好所需实验仪器，由学生自己设计实验方案，探究化学反应前后各物质质量总和的关系，然后分析数据得出结论。这样充分调动学生学习的积极式和主动式，充分发挥学生的主体作用。
2.有利于培养学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师，孔子曰“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。在初中化学教学中实施探究式实验教学是培养学生学习化学兴趣的有效途径。因为实验本身就能引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望。实验兴趣是认知兴趣中重要的一种。只有当学生通过亲自探究实验现象产生的原因和规律时所形成的兴趣才具有一定的稳定性和持久性。实践证明，探究式实验教学既可促使学生形成对化学学习的持久兴趣，同时又可激发学生的求知欲。例如：探究“二氧化碳的性质”这节课，教师根据教学重点设计实验，提出富有启发式的问题，引导学生积极思维。将课堂搬到实验室，把演示实验与学生分组实验有机结合起来。
3.有利于充分挖掘学生的潜力，培养创新能力
传统式教学模式往往是教师牵着学生鼻子走，致使学生一味死记硬背而无暇顾及创造思维。探究式实验教学却能给学生主动探求知识的宽松环境，让他们在成功的设计和实验操作的愉快情绪下，潜力得到充分发挥，思维更加活跃，在对未知领域的探索过程中，通过自己的实验操作和验证，积极去思考，去探索；从中进发出更多的智慧和灵感，有利于学生创造思维能力的培养。例如：鉴别H2sO4。和NaOH时，就可让学生设计多种方案，然后进行实验检验。有的学生居然找到十多种试剂进行鉴别，如：(1)石蕊试液、(2)酚酞试液、(3)Na2Co32溶液、(4)BaCl2溶液、(5)CuSO4溶液、(6)FeCl3溶液、(8)zn、(9)DH试纸、(10)CuO等等。可见，学生蕴藏着巨大的智力潜能，需要教师引领学生去挖掘。
二、探究式实验教学的设计
《义务教育化学课程标准》中明确要求：在教学过程中，应让学生有更多的机会主动体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法；在做科学探究，实践中，逐步形成终身学习的意识和能力。初中化学教学中，应积极开展以实验为基础的探究式实验教学。探究式实验教学按其适用的场合和活动方式可分为两类：一是新课教学中值得探讨的问题，以师生协同、边讲边实验为主；二是以学生实践为主的综合式研究课题。下面对这两类实验教学的方式进行探讨。
(一)第一类探究式实验
这一类探究式实验可依据教学内容，对演示实验进行整合和更新，其基本设计思路如下：
1.创设探究问题的情景，引导学生进行探究活动
采用探究式实验教学，首先教师应根据教学内容和学生的实际，精心设计教学过程。在每一个教学环节的安排上，都充分考虑如何让所有学生都能提出问题和解决问题的方案，再动手动脑，充分挖掘每个学生的潜能，注重培养他们的思维能力、观察能力、操作能力、创新能力。例如“二氧化碳”这节课，让学生自备一瓶汽水(雪碧或可乐)，教师课前准备好可能使用到的实验仪器及药品(如，酒精灯、小试管、石蕊试液、澄清石灰水、烧杯、2支短蜡烛、可放入烧杯中的阶梯形的白铁皮架等)。上课时教师先借助图片(二氧化碳的用途)及生活中的遇到的实际问题来激发学生的学习兴趣，唤起学生的求知欲。然后拿起一瓶汽水问：这里面向上冒的气泡是何物质?本节课我们将探究汽水中气体的性质。这时学生情绪高涨，有的学生已追不及待地想动实验，这时老师应该及时地强调探究方案，指导学生有目的地探究。如：“你准备探究那些性质?”，由学生阅读教材归纳和猜想：
(1)物理性质：颜色、状态、气味、密度、溶解性等。
(2)化学性质：
①不燃烧也不支持燃烧
指导学生点燃烧杯中自铁皮架上的2支短蜡烛，沿烧杯壁慢慢倾倒二氧化碳，观察2支蜡烛发生的现象。
从实验可以观察到的现象是：二氧化碳可以使蜡烛火焰熄灭，下层阶梯上的蜡烛先熄灭，上层的后熄灭。
教师设问：(A)为什么蜡烛会熄灭?
(B)为什么下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭?
由学生分析现象得出结论：二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；二氧化碳密度大于空气的密度。
②二氧化碳不供给呼吸
指导学生在一个密闭玻璃容器中放入一只小白鼠。学生观察：开始时小白鼠在容器内上窜下跳，但慢慢地小白鼠的动作变缓慢，最后小白鼠不动了，晕死过去了。
教师问：小白鼠的死亡有一个怎么样的过程?
由学生分析现象提出结论：这是由于刚开始时容器中有氧气可供小白鼠呼吸，但随着容器中氧气不断被小白鼠消耗，二氧化碳含量增大，最后导致小白鼠死亡。排除二氧化碳气体无毒，说明二氧化碳不供给呼吸。
③二氧化碳气体与石灰水反应
指导学生设计：
(A)将少量二氧化碳气体通入滴有酚酞的石灰水中。学生观察到溶液的红色逐渐变浅最后消失。
(B)将少量二氧化碳气体通入澄清的石灰水中。学生观察到石灰水变浑浊。
(c)继续不断将二氧化碳气体通入石灰水中。学生观察到溶液先变浑浊然后又变澄清。
教师问：为什么会出现上述现象呢?
由学生分析得出结论：二氧化碳气体和澄清的石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀，而碳酸钙又会跟过量的二氧化碳反应生成溶于水的物质。
通过设计探究问题情景，引导学生探究，使学生不仅掌握了二氧化碳的化学性质，同时增强了学习兴趣，使学生在学习中感到自己的不足，从而产生求知的欲望和学习动机。在实验过程中，要随时抓住这种时机把学生对实验的兴趣，求知欲引导到积极的主动学习的轨道上去。
2、自评、互评、归纳总结、体验探究成果
每探究完一项内容，都让学生自由发言，谈谈各自设计的探究实验方案的优、缺点，或者是小组互评，最后由学生归纳、总结、得出结论。该过程既是培养和提高学生探究过程，又是一个创新过程。
我认为在化学教学中采用探究式实验教学，它充分发挥了学生的主体作用，培养了独立思考的能力和创造思维的能力，促进了学生智力与非智力因素的同步发展。
(二)第二类探究式实验
这类探究式实验是融合化学知识、技能和方法，表现出一定的新颖性、综合性和开放性，可做为课外活动的素材。在实验探究过程中，学生遇到的或许是一个简单的问题，但要求通过多种途径去研究，体现思维的开放式和综合性；有时探究课题的历程比较曲折，必须深入思考，巧妙设计，体现思维的灵活式和深刻性。在实验过程中，教师应给学生更多的自，启发学生按科学家解决问题的方法去探索。这类实验的基本做法如下：
明确探索课题――查阅文献资料――设计实验方案――观察实验现象――提出假设或推出结论――总结实验成果――提炼方法规律。
在教学中我们选择一些有研究价值的专题设置成实验情境，学生通过设计实验方案，探索解决问题的途径，分步实验、局部推理，最终获得比较准确的结论。在实验探究过程中，学生面临矛盾和困惑，教师引导他们去搜集有关的信息资料，创造性地加工信息，分析矛盾，解决矛盾。这是对学生智力因素和非智力因素的双重考验。
例如，在探究酸、碱、盐类化合物之间的反应有什么规律时，我们将课堂搬到实验室，其过程简要叙述如下：
仪器：试管(10支)、烧杯(1只)、胶头滴管(2个)、镊子(1把)、药匙(1个)、吸管(1支)(每两位学生一组)。
药品：稀盐酸(浓度1:4)、稀硫酸、紫色石蕊试液、无色酚酞、铁片、铁锈、氧化铜、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、硝酸银溶液、碳酸钙溶液、氯化钡溶液、氯化铁溶液、硫酸铜溶液、碳酸钠溶液、氯化钠溶液、硫酸钠溶液。
三、结束语
探究实验通常是科学家对新事物、新现象进行研究时常用的方法。目前，在教学中的探究实验并不是真正意义上的为了新发现而设计的探究实验，课堂上所谓的探究实验，是在教师知道而学生不知道答案的前提下完成的，旨在培养学生的探究意识和能力。 过程通常是教师提出某种现象或问题，然后由学生进行原因的假设，接着根据假设设计实验，完成实验，最终根据实验结果来验证假设，得出结论。实验结果与假设一致，则假设成立，反之假设不成立。
探究实验的一般步骤如下：
1、观察现象并提出问题。
2、做出假设。
3、设计实验。
4、完成实验。
【关键词】 初中物理 物理实验 实验探究 教学经验
自课改以来，长海县与大连市所用的物理教材是相同的，前四年用的是上海科技版新教材，近五年用的是人教版新教材，两个版本的新教材与老教材相比较最大的变化就是增加了大量实验探究性的内容，几乎每一个概念、规律、公式的得出都是通过实验探究来完成的。而实验探究主要包括以下步骤：提出问题、假设猜想、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据，分析与论证、评估、交流与合作。多年的物理教学工作使我在实验探究教学方面有了点滴的心得体会。
初中物理教材上的探究实验主要是以能力取向为主，在训练各种能力的内容安排上，都要注意前后知识的联系性，特别是注意加强基本知识的训练。对于实验探究的各个环节都有不同的要求。因此在实验探究教学中要着重于以下几个方面。
1.提出问题
探究实验的教学首先要提出所要探究的问题，老师要注意问题的提出要新，要有一定的趣味性，能充分调动学生的积极性。如在学习《摩擦力》时提出：我们都会走路，走路靠的是摩擦力吗？但是我们发现有时我们走得很稳，可是下雨天走路容易摔跤，想知道是什么原因吗？那我们就一起来探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”。
2.猜想与假设
要引导学生根据已学过的物理知识和生活经验，对问题进行科学猜想，鼓励大胆提出假设，开展讨论，分组设计检验猜想的实验方案，包括选用哪些实验器材、先后测量哪些物理量、具体如何操作等。例如：在《重力》一节的教学中，“探究重力的大小与哪些因素有关”，要引导学生猜测重力的大小可能与形状，体积，质量等因素是否有关，并设计选用相关材料进行探究；在《摩擦力》教学中，“探究影响摩擦力大小因素”的实验中，让学生以实验组为单位，猜测“可能与接触面的大小、接触面的粗糙程度有关、压力大小有关”。
3.制定计划与设计实验
设计实验是多种多样的，但主要要注意该方案的可行性，可设计多种实验方案，然后选择一种最好的，最易实施的方案。例如：在研究电流做功与哪些因素有关时，我们可以用教材中的方法，也可以采用生活中的例子来完成。
4.进行实验与收集证据
实验中要注意控制变量法的应用。遵循安全、易行的原则。如：对部分电路欧姆定律实验的观察时。第一步，先定性观察电阻变化或电压变化都能引起的电流变化；第二步，固定电阻，定量观察电压变化对电流的影响；第三步，固定电压，定量观察电阻变化对电流的影响。
5.分析与论证
实验结论的得出要注意有层次性，例如：在研究物体的温度变化快慢与什么因素有关时，加热相同质量的水和沙子，得出的结论中就不要写物体的温度变化快慢与比热有关而应该写与物质的种类有关。
利用上述问题的结论可以解决“内陆地区为什么比沿海地区温差大？”的问题。
当然，在实验探究活动中我们也要注意一些问题：
（1）开放性决不意味着放任自流，整个教学事态的发展必须处于教师的引导、控制之下；也不意味着教师可以更轻松一些，而是对教师提出了更高的要求：如何使学生的自主活动能够有序、有效？这就要求设计者更充分地估计学生学习现状、教学内容的难度，同时更恰当地进行环境设计、媒体设计等。
（2）真实的教学环境相比，在探究教学设计中教师有充足时间对整个教学过程进行周密计划、反复检查。因此，教师要对探究教学所涉及的各个因素进行反复的预演，达到能够比较精确地控制这些因素，特别是对整个探究过程的把握，是设计的难点之一。
（3）鼓励提问，科学的发展、技术的进步都是从发现问题开始的。教师该从一开始实施实验探究教学时，就要保护、促进学生提问的积极性，因为多数学生还未养成发问的习惯，而且此时心中即使有问题也顾虑重重地怕自己提的问题太简单、怕提错了问题被别人笑话而不愿和大家一起探讨，更不用说进行深入的实验探究了。鼓励学生提出各种问题是完成设计的关键为此，我们应该深刻理解著名物理学家李政道先生曾讲过的这句话：“错了也没关系，错了马上改，可怕的倒是提不出问题，迈不出第一步”。
1 教师必须转变教学观念，激发探究兴趣
德国教育家第斯多惠曾指出：“一个坏的老师送人真理，一个好的老师则叫人发现真理。”据此，教师必须转变观念，使课堂不再是知识的唯一来源，教材不再是学生唯一的学习材料和内容，教师不再是教材的忠实执行者，要为学生创设丰富的问题情景。问题情景的设置就是要促使学生在原有的知识和新知识间发生激烈冲突，激化学生意识中的矛盾，使学生产生好奇，发现和提出一些有探究价值的问题，指导学生开展研究性的学习。要引导学生多动手、多操作、多参与，注重学生的亲身体验，帮助学生把知识转换成能力。这些变革有利于学生自主、多方面持续和创造性的发展，有利于弘扬学生的个性和秉性，使天赋不同的学生都有成功的机会。把过去的教师做实验变成现在学生自己动手做实验，选择好科学探究的素材，在展示科学探究的过程和方法中让学生学习有用有趣的化学知识。
2 拓展化学实验空间，鼓励学生进行家庭实验探究
所谓“家庭实验”，就是利用生活中的一些日常用品作为实验仪器和药品，由学生在家里独自或小组合作完成的一类化学小实验。初中化学中的可供学生做的家庭实验有很多，我梳理了初中化学教材，其中有十个家庭实验和九个活动探究实验和六个教学实验，都可以让学生自己在家里，运用家中的日常用品做实验。如家庭实验中的自制简易净水器、鸡蛋成分的推测、制作叶脉书签等；探究活动中的铁生锈的条件探究、我们吸入的空气和呼出的空气有什么不同、探究区分氮肥、磷肥、钾肥的方法等；教学实验中的硬水和软水的检验、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液反应、比较空气和水压缩时的体积变化情况等。当然化学教师还可以开发其他家庭小实验。通过实践，我切身地体会到，为了使学生顺利地进行家庭实验，并取得良好效果，教师必须认真指导学生选择适当的课题，明确实验目的，合理设计方案，选取实验材料和药品，制定实验步骤，安全操作，认真观察，及时记录实验结果？写出实验报告单，最后组织交流，实现成果共享。具体要做好以下几个方面的指导工作：
2.1 指导学生设计实验方案。每当我提出一个家庭实验课题后，有时实验比较简单，学生们都会开动脑筋，积极思考，设计出多种实验方案，老师要指导学生根据化学实验设计的原则，选择效果明显，操作安全，装置简单，易于操作，用药少，效果奸，时间又短的实验方案即可。但有的实验课题有一定难度时，老师对实验方案必须给予适量的指导。如探究铁锈蚀的条件的实验中，如何进行对比实验，找到铁锈蚀的原因呢？我首先启发学生回顾生活中铁制品锈蚀的现象，有同学提出，铁在空气中容易氧化，由此可推断铁的生锈可能和氧气有关。也有同学提出铁在潮湿的环境中，铁锈蚀的现象更严重，由此可推断铁的生锈还可能与水分、盐有关，在此基础上，再让学生设计实验方案，并进行交流，最后选择最优方案，让学生进行实验。
2.2 指导学生选择实验材料。家庭实验必然受到家庭条件的限制，实验用的仪器和药品，只能来源于生活，因此应考虑用替代品。如学生做面粉爆炸实验时，提出家里没有吸耳球，我提醒同学可以用管子吹，很快就有同学想到用市场上销售的饮料管代替吸耳球，也有同学反映用纸筒看不见里面的变化，我提醒同学生活中有没有透明或半透明的瓶，同学很快就想到用可乐瓶替换纸筒。再如让学生探究鸡蛋壳成分时，为了便于学生直观形象生动地看到鸡蛋壳与醋酸的反映现象，我提出将整个生鸡蛋放入白醋，用透明的玻璃杯代替碗，事后学生都反映，他们都能非常清楚看到有趣的实验现象。
关键词：探究性实验；自主学习；鉴别方法
文章编号：1008-0546（2012）11-0087-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.11.036
日常教学中可以让学生自己通过探究性实验复习的形式，激发他们的探究兴趣，利用化学实验巩固所学的知识。作者在教学实践中以“浓硫酸和稀硫酸的鉴别”的探究性实验为例，让学生复习浓硫酸的特性，掌握相应的知识，同时使学生进一步体会化学实验的过程与魅力。
一、设计思路
学习完浓硫酸的性质以后，学生认识到浓硫酸和稀硫酸因为浓度的不同（这里浓硫酸指质量分数为98%的硫酸，而稀硫酸一般指质量分数小于20%的硫酸），性质上差别很大。一般情况下教师直接通过归纳总结的方式复习有关内容，但在这样的复习过程中学生自己并没有进行真正的思考，缺乏学习的主动性，课后也很容易淡忘相关知识，复习的效果不好。故作者尝试引导学生通过探究性实验自己对相关知识进行归纳总结的方法，体现学生学习的自主性。
本节课设计思路如下：由学生独立设计实验方案来鉴别两个没有标签的试剂瓶中哪瓶盛放的是浓硫酸，哪瓶盛放的是稀硫酸。因为学生刚刚学完浓硫酸的性质，遇到这样的问题让学生觉得所学的知识可以解决实际问题，容易投入到这项实验探究中。
探究性实验过程如下：（1）学生以实验小组为单位，自行设计实验方案。（2）各小组基本确定实验方案后，教师提供相应的实验药品和相关仪器，各组学生根据自己设计的实验方案领取相应的实验仪器和药品。（3）学生开展实验探究，教师巡视并提供适时的指导和帮助。学生能够在自行设计、开展实验探究的过程中体验自主学习的乐趣，培养合作学习的意识。
实验总结汇报过程如下：实验结束后，组织学生小组汇报、展示成果，学生根据各组的实验结论，根据实验原理总结比较可行的鉴别方法，从而得出最佳方案。上述由学生自己实验、汇报、展示得出的鉴别方法，学生记忆深刻，从而也掌握了浓硫酸和稀硫酸性质上的差异，这种复习方法比简单归纳总结的方法效果要好得多。
教师在复习过程只是担任组织者和引导者，既能体现学生学习的自主性，又能让学生在探究过程中少走弯路，帮助学生更好地掌握相应的知识点。
二、教学目标
1.掌握浓硫酸和稀硫酸的性质，能根据浓硫酸稀硫酸性质上的差异找出鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法；
2.经历设计实验方案、收集相关材料、得出结论等实验探究的过程，体验研究化学问题的科学方法。
三、实施过程
1.创设问题情境
[教师]大家都刚刚学完浓硫酸的性质，知道浓硫酸和稀硫酸在性质上有很大的不同，展示一瓶稀硫酸和一瓶浓硫酸，但是没有标签，请同学们比较它们在外观上有何不同？
[学生]外观上很难区别。
[教师]那么怎样区分哪瓶是浓硫酸哪瓶是稀硫酸？
2.自主设计实验方案
[教师]请大家以实验小组为单位，自行设计实验方案来鉴别一下讲台上的浓硫酸和稀硫酸。各个小组能不能设计出别人不易想到的实验方法来鉴别。
[学生]以学生自组的实验小组为单位，查阅相关资料、找出鉴别方法、设计实验方案、精心准备实验。
3.提醒实验注意事项，提供实验须知
[教师]因为本实验中用到的一些药品如浓硫酸属于危险品，提醒学生使用这些试剂时一定要注意操作过程，不能将酸溅到手上或实验桌上。
讲解“实验须知”，提醒学生实验中的注意事项。要求每个实验小组选出组长、实验员、观察员、记录员，落实每个学生的实验职责。
4.学生自己动手开展实验
[学生]动手实验，同时观察、记录实验现象，填写实验报告单。
[教师]提供实验所需的药品和仪器。在各个实验小组之间巡视，对学生不规范的实验操作进行指正。
5.各组代表汇报展示成果
学生设计的方法比教师预计的多，而且有些方法思路非常巧妙。学生使用的方法分类小结如下：
教师评价：稀释浓硫酸时温度升高的这种方法是同学们比较容易想到的；而设计用密度计的这组同学想到这种方法的原因是他们在初中见过密度计，并了解它的特点，用这种方法也让更多的同学对密度计有了认识；设计第三种方法的同学找到一种有色溶液，它不与硫酸反应且密度介于浓硫酸、稀硫酸之间，根据密度不同来区别，设计得比较巧妙；最后一种方法设计得非常好，把浓硫酸的吸水性和浓盐酸的挥发性结合起来，而且现象明显，试剂用量也不多，说明这组同学能够将所学的化学知识进行综合运用。
教师评价：前两种方法是课本上的内容，学生对相关的浓硫酸的特性印象很深刻，用量少，现象也很明显。第三种方法也是课本上的内容，但是对实验操作有较高的要求，学生在探究过程中提出是不是操作太繁琐，我们鼓励他们这样可以培养自己的实验操作能力，事实上，该组学生的能力还是比较强的，能够比较顺利地进行实验探究，得出结论并进行展示。利用钝化原理设计的第四种方法操作简单，现象明显，效果很好。而最后一种方法的设计源于我们曾经介绍过氯化氢的实验室制法，现象非常明显，这组同学能够想到，并且成功地鉴别出来，应该说非常不容易。
四、实施反思
本节课的特点是从学生的实际出发，将复习巩固交给学生，完全由学生自主进行探究性实验，体现了通过学生的自主学习激发其创造性思维的思路。
关键词：实验探究；课堂生成
文章编号：1005－6629(2010)11－0016－03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
本文从课堂教学的实际出发，由一道实验题的讨论生成了一节生动的富于创新的动态探究性课，以此为例，说明基于实验设计的动态探究性课堂的生成过程。
1 新课题的提出
1.1问题起源
在一次实验复习课上，为向学生说明实验设计题的解题方法，我安排了这样一道基础化学实验设计题：如何用铜和硫酸制备硫酸铜？指出可能的反应原理，判断优劣，并指出具体的实验操作方法。
大部分同学都会得出以下两种方法：
①Cu+2H2SO4 CuSO4+2H2O+SO2
②2Cu+O2 2CuO；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
1.2思维矛盾的产生
显然，第二种方法更好，其硫酸的利用率高且不产生有害物质。那么按照理论思路，即按反应顺序选择先灼烧，再与硫酸反应，最终生成硫酸铜的方法是否合理呢？我向学生展示下图，让他们选择实际的操作方法。
图2方法应该更合理。选择用一定浓度的稀硫酸和铜片共热，同时向其中通入氧气或空气，这样可以避免设备复杂、固体铜不易灼烧且灼烧不充分、浪费原材料的情况出现，同时也能降低能耗，体现了实验设计应遵循的科学性和简约性的原则，理论和实际的矛盾使学生产生了认知冲突。
1.3思维火花的产生
在课上我列举了工业制硫酸铜的原理： 铜粉、空气氧化法生产硫酸铜是在稀硫酸溶液中进行的，这是一个固液气三相反应，铜粉必须在稀硫酸中充分的鼓泡，让铜粉悬浮起来，悬浮的铜粉在加热的稀硫酸中被氧气氧化为硫酸铜。同学们在已有认识和实际问题矛盾的解决中，思维的火苗也越燃越旺！
有位同学提出：能否用电解的方法，即铜作阳极电解一定浓度的硫酸溶液，通过发生如下反应：Cu+H2SO4 CuSO4+H2来制取，产物无污染，还有副产物氢气可以另作他用。查询资料无先例后，我将学生分组，课后设计实验方案，安排一节课实施学生设计的实验，研讨其中问题。实验探究过程如下。
2新课题――铜阳极法制硫酸铜实验的探究
2.1实验用品
浓硫酸、纯铜（作阳极）、直流电源、天平、石墨电极、烘干装置、导管、烧杯（250 mL）等。
2.2实验目的
探究铜阳极法制硫酸铜实验的可行性；不同浓度的硫酸以及不同时间段的实验效果对比。
2.3实验设计及分析
按图3所示连接好实验装置。在两个相同的烧杯内分别注入体积比为13和16的硫酸溶液；选用干净的铜片为阳极，实验前，称量铜片的质量并记录，石墨为阴极，控制相同的电压(18V)进行电解，实验时间均为15分钟，同时分时间段（5分钟、10分钟、15分钟）记录产生的实验现象，结束后，取出烧杯中的铜片，洗净、烘干后称量记录其质量。实验现象及实验相关数据如表1所示：
2.4实验注意事项
（1）两种不同浓度的稀硫酸配制后，应全部冷却到室温时再开始实验；
（2）两个烧杯中阴阳两极间的距离应保持相同；
（3）两只烧杯中的电解最好是同时进行，以便比较。
2.5实验结论
通过上述实验，可以得出以下几个结论：
(1)用铜作阳极电解稀硫酸，可制得一定浓度的硫酸铜溶液； （2）硫酸的浓度对电解速度有较大影响，浓度越大，电解速度越快； （3）由于溶液中铜离子的浓度不断增大，达到一定量后，铜离子将被还原在阴极析出，使硫酸铜溶液的浓度难以持续增大； （4）当溶液中同时存在较多量Cu2+和H+时，电解时铜和氢气可在阴极同时产生； （5）从工业生产考虑，用这种方法产出的硫酸铜溶液中含有较多的硫酸，不纯净，且随着铜从阴极析出，硫酸铜浓度持续增大受到影响，因此不宜进行大量的工业生产，并且电解能耗高，原料的利用率也不高。综合考虑，在工业生产中不宜采用这种方法。
在经过探究总结后，我又提出几个预设问题，这些问题使得动态课堂得到进一步延续，也使得探究从理论上继续深化，如可否运用氯碱工业原理加以迁移，避免铜离子在阴极上被还原？能否解决硫酸铜与硫酸混合在一起不纯净的问题等？学生提出电解池以阴离子交换膜隔开，在阳极室注入少量硫酸铜溶液，阴极室注入硫酸溶液，进行电解。图示如下：鉴于时间和仪器、设备的原因，我们未就这一原理的实际应用的可行性进行进一步探究，但在学生的思想中埋下了创造的种子，为更深入的探究埋下了伏笔。
3反思与总结
从上述实验探究新课题产生的过程来看，思考得出基于实验设计的动态探究性课堂的形成有以下几个步骤：原始问题的提出和探讨思维矛盾的产生思维火花的形成新探究课题的设计探究性课题的实施新问题的提出。因此，动态探究性课堂的生成，尤其是基于实验设计的探究性课堂的生成，对学生的思维水平提出了更高的要求，动态探究性课堂的生成是一个不断延续的过程，包括思维、方法、内容数量以及深度的延续，这样的教学设计，不但可以使学生走出既定教学内容对于思维的束缚，引起他们强烈的探究兴趣，同时对教师自身的专业理论水平以及教学能力也提出了更高的要求。
教师在实验教学的过程中不应仅满足于对教材实验的探究分析，而应善于捕捉学生的兴奋点，突破陈规，灵活的运用多种方法开发具有研究价值和教学意义的探究性课题。基于实验设计动态课堂探究课题的开发，需要对学生实际技能、实验本身的有效性等因素，多方面思考，如通过将教材理论进行实验物化、关注异常实验现象、通过实验验证疑难问题、改进实验的反应条件以及新实验方法的应用等，均可以作为生成实验课题的思路来源。
教学方法的选择是影响教学效果最直接的因素，不论是原先设计好的教学内容还是课堂上动态生成的内容，都有其特定的价值。研究性教学通过引导学生开展探究，促进学生感知、体验、感悟、内化而得到经验知识的过程，无疑对促进学生主体性的张扬和自由精神的焕发起着巨大的作用。教师既应通过预设的问题进行探究性教学，对课堂上动态生成的问题也应发挥创造性，灵活运用多种教学方法，追求过程的价值，不硬性规定教学的进程和学生的同步发展，而是承认不同的学生有不同的学习方法和途径，注重“留有余地”和设计的灵活性，使教学过程真正成为师生之间相互了解、互相学习的平等对话过程。
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[4]蒋旗军.课堂教学时间的有限性和探究活动的无限性[J].化学教学,2009,(4):23～25.
[5]肖丽华.化学课堂教学因生成而精彩[J].化学教学,2009,(3):22～23.
本节内容是现行高中化学苏教版必修2专题2第三单元《化学能与电能的转化》的第一节。在当前的教育形势下，力求实现“课程的设计以学生的发展为本，关注学生科学探究的学习过程和方法，以及伴随这一过程产生的积极情感体验和正确的价值观”。电化学知识涉及电解质溶液、氧化还原反应，同时和生活有关。因此，这部分内容在教材中占有重要地位。也是整个中学阶段重要的化学基础理论之一。学好电化学理论，将为学生解决生产与生活中的实际问题打下良好的基础。为学好化学电源和金属的电化学腐蚀创造了有利条件。因此，本节课的内容具有承前启后的作用。
【探究目标】
1.知识与技能目标：明确原电池的化学原理；判断形成原电池的条件。
2.过程与方法目标：落实双主（学生为主、实验为主）一本（教本）教学模式，培养学生的创新精神；培养学生初步学会获取信息和加工信息的方法，学会运用实验法、对比法、分析法等研究问题。
3.情感态度与价值观目标：使学生体验参与获得知识过程中的心理感受；培养学生由实践到理论，再由理论指导实践的科学方法；训练学生在获得知识的过程中与人沟通、争辩、交流的勇气。
4.科学方法：学生通过确定问题、设计方案、动手操作、表达与交流、总结与评价的研究性活动，体验“问题―实验―观察―抽象”的科学研究方法。
【教学程序】
（一）创设学习情境
格林太太是一位漂亮、开朗、乐观的人。当她大笑的时候，人们可以发现她一口整齐洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的――这是她富有的标志；另一颗是不锈钢的――这是一次车祸后留下的痕迹。
自从车祸以后，格林太太经常头痛、心情烦躁、夜间失眠……医生搅尽脑汁，格林太太的病情仍未好转……
一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。
【设疑】化学家发现了什么？你能为格林太太开一个药方吗？
（陶行知先生指出“教学的中心是实际生活”，教师在实际生活中去选定某些典型的事实，激发学生的好奇心，使之转化成强烈的求知欲。）
（二）【原电池原理的实验探究】让学生分组交流讨论并派代表发言，同时在实验过程中老师应引导学生观察锌棒和铜棒上有无气泡产生。
探究1：把铜片插入稀硫酸中，观察有什么现象？
结论：无现象――不能置换酸中的氢，因为铜在金属活动顺序表中位于氢的后面。
探究2：把锌片插入稀硫酸中，观察有什么现象？
结论：锌片附近有气泡产生――能置换酸中的氢，锌在金属活动顺序表中位于氢的前面。
探究3：把锌片和铜片用导线连接，同时插入到稀硫酸中，有何现象？
结论：铜片周围有气泡生成。
探究4：把锌片和铜片用导线连接，中间接上电流计，同时插入到稀硫酸中，有何现象？
结论：铜片周围有气泡生成，电流计指针偏转。
（教师引导学生自己做实验，既让他们体会到实验的乐趣，又培养学生的动手能力、观察能力以及对信息分析处理能力。同时让学生体会到发明这么简单，从而得到乐趣，激发学生对化学的兴趣。）
【思考讨论】1.铜片上的气体是什么？
2.氢元素原来以什么形式存在？
3.从电子得失角度分析，2H+-H2？
4.电子从何而来？（用实物投影仪展示）
（这些问题由易到难，符合学生的认识过程，同时训练学生在获得知识的过程中与人沟通、争辩、交流的勇气，从而提高学生的综合素质。）
（三）【播放课件】用Flas（铜―锌―稀硫酸原电池的工作原理的微观过程）
【问题分析】因为锌比铜活泼，容易失电子；发生氧化反应（Zn-2e=Zn2+），电子沿导线流向铜片，电子流向铜片后，溶液中的氢离子在铜极附近得到电子产生氢气（2H++2e=H2），发生还原反应，因而铜片上有气泡产生。从反应可看出，锌片质量减少；铜片质量不变，[H+]减少。
锌片 Zn-2e=Zn2+ 氧化反应
铜片 2H++2e=H2 还原反应
（由于这部分内容比较抽象，特别是内外电路中电子的传递不宜直观感知，易造成认知障碍，利用实物模型和多媒体辅助教学手段，让学生直观、形象、生动、深刻地来认识原电池的原理，有利于学生对知识的理解和掌握，建立正确的微观化学反应。）
【小结】像这化学能转化成电能的装置叫做原电池。发生氧化反应的一极为原电池的负极（即Zn一极），该极的反应为负极反应（Zn-2e=Zn2+）；发生还原反应的一极为原电池的正极（Cu一极），该极的反应为正极反应（2H++2e=H2）；正负极反应总和为电极总反应（Zn+2H+=Zn2++H2）。
原电池工作原理：相对较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向相对不活泼的金属（正极）。
（四）【原电池的形成条件的实验探究】
（在学生实验过程中，老师巡视时应肯定学生的正确操作，指出并纠正学生的错误操作，指导学生观察现象，引导学生得出正确的实验结论。）
实验步骤：1.将两铜片用导线连接，插入到稀硫酸中有何现象？可得到什么结论？2.将两锌片用导线连接，中间接上电流计，插入到稀硫酸中有何现象？可得到什么结论？
结论：原电池构成的条件是：有两种活泼性不同的金属（或一种较活泼的金属和能导电的非金属）做电极，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属（能导电的非金属）为正极。
实验步骤：3.把稀硫酸换成酒精又有什么现象？
结论：两极之间充入电解液。
实验步骤：如果Zn与Cu分别装在两个烧杯中又有什么现象？
结论：形成闭合回路。
实验步骤：将Cu与C同时插入到稀硫酸中有何现象？可得到什么结论？
结论：原电池的反应必须是自发的氧化还原反应。
（原电池的形成条件是本节课的重点也是难点，而这里让学生通过对原电池的形成条件的探究实验，从实验观察现象中得出结论，推导出形成的条件，通过对比的方式和讨论的形式，从而实现突破重难点的目标，培养学生实事求是的科学态度和敢于尝试、探索的精神。）
【练习巩固】1.下列哪些装置能构成原电池（课件展示）
（本题是为了巩固原电池的条件而设，同时培养学生由实践到理论，再由理论指导实践的科学方法。）
2.请学生为格林太太开药方：由于金与铁（钢的主要成分）是活动性不同的两种金属。唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使格林太太头痛，因此必须换掉一颗假牙。
（本题是一个开放性的题目，答案可多个，既培养学生的发散思维能力，又能活跃课堂气氛。）
【研究性课题】
【作业】
1.课本P461。
2.请学生回去做一个水果原电池，用品：西红柿、铁线一段、铜线一段、导线、耳机。
3.研究干电池的组成，判断干电池的正负极材料、电流方向、电子流向，并写出电池正负极的电极反应、电极总反应；通过研究试分析回收旧电池对社会、经济、环境等方面有哪些重要作用。请设计如何充分利用旧电池使其变废为宝。
（结合实际情况，根据教材相关内容提炼研究性课题，其意义有：一是培养学生的批判意识，二是深化高考内涵，三是渗透研究性学习方法。这样既贴近实际，又紧贴教学与高考，又能激发学生的学习兴趣。）
一、精心备课，构思实验
在新课程背景下，实验不仅仅局限于是对前人经验的验证和重复，而更重要的是要有所完善，更要有所创新，而教师的巧妙构思应是上好一堂实验课的灵魂所在。构思得好，可以引导学生既能全面地掌握知识，又能激起他们强烈的探索欲望，带给他们极大的成就感。因此，在课前教师应该先认真构思，可以试着把一些课堂上的演示实验环节设计成探究实验，并在恰当处巧妙地设疑启思，以激发学生积极思考和急于想“动手”的强烈欲望。为此，教师应该备好实验。备实验，我认为应包括以下几个方面：（1）备实验的目的，要求，明确“干什么”，达到什么样的要求，标准。（2）备实验技能技巧，在高中生已经掌握了基本的仪器连接，组装方法之后，老师在备实验时首先应该多想一想：安全性如何？可能会出现哪些问题？如何指导学生解决？如：加热制气体时会不会引起倒吸？尾气怎么处理？杂质气体可能会有哪些？如何除去，如何收集等一系列问题。（3）备实验操作的规范性，重点地方应及时给予学生点拨，启发。（4）备课本实验哪些地方需要改进和完善。（5）：备实验条件和实验的可操作性，及早准备。
二、实验课中，教师应扮演好教练员的角色
（一）培养学生动手能力
实验操作是化学课最经典、最刺激、最具开发性的动手方式，教师应尽可能多地创造机会让学生动手做实验。除学生实验外，还可以把演示实验中的某些环节交给学生去完成。如：配制一定体积，一定物质的量浓度的氯化钠溶液，在讲清楚基本实验操作步骤之后，就可以让学生自己去操作完成了。学生可以在操作中熟练托盘天平怎样使用？怎样读数？指针偏向左边或右边说明了什么？容量瓶怎样使用？规格怎样选择？溶液配制过程中应该注意哪些问题？怎样才能消除或避免实验误差等问题。经过学生动手操作，既加深了对实验的理解，还进一步增强了实验操作能力，更让他们体验到了一种充满探究意义的成就感和满足感。当然，在学生动手操作的过程中，教师应该面带微笑，静静地观察，必要时予以恰当的启发，指导。
（二）培养学生实验观察能力，多问几个为什么或怎么办
此时，教师要善于启发，步步设疑，诱导学生不断地去思考完善实验。如：在用浓硫酸和无水乙醇制乙烯的实验过程中，学生们观察到混合液的颜色逐渐加深，我就趁机设疑如下：（1）为什么会变深？（2）变深的同时会发生哪些反应？（3）制得的乙烯气体纯净吗？可能会含哪些杂质气体？（4）如何除杂？ （5）怎样收集乙烯？在我的步步设疑，启发引导之下，同学们纷纷讨论，得出答案：（1）浓硫酸具有脱水性，将乙醇碳化，有碳生成；（2）C+2H2SO4（浓）=CO2+2SO2+2H2O. （3）制得的乙烯中含CO2，SO2等杂质气体，故不纯净。（4）可将混合气体通入足量氢氧化钠溶液中以除去CO2，SO2（5）乙烯与空气密度接近且不溶于水，可用排水法收集。在回答了上述问题之后，我又继续设疑：怎样设计实验来验证乙烯中是否混有CO2，SO2等杂质气体？（1）先验证谁？现象是什么？许多学生回答：先验证SO2，用品红溶液；若品红溶液退色，则证明有SO2。（2）接下来怎么做？许多学生立即回答： 通入澄清石灰水中。我笑了，问：对吗？接着启发：刚才只是验证是否有SO2，除干净了吗？噢，学生们才恍然大悟，原来是忽略了一个重要细节，又经过一番思考讨论之后，回答：可将刚才的气体通入酸性KMnO4溶液。我马上又问：“对吗？”并且提示：CH2=CH2与酸性KMnO4溶液反应会产生CO2；学生们又陷入了一番思考讨论当中，最后终于得出答案：将从品红中出来的气体先通过溴水，再通一次品红溶液，这时品红若不退色，再将剩余气体通入澄清的石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明还有CO2气体存在。经过这么一番启发·思考·讨论之后，同学们都变得非常兴奋，一套完美的试验方案在他们的脑海中已然形成。
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