新课程背景下高中化学实验设计与探究性实验试题研究
时间：2020-03-03 07:51:56 来源：天一资源网 本文已影响 人 
新课程背景下高中化学实验设计与探究性实验试题研究
作者/李长江 张英锋
（秦皇岛市第一中学，河北 秦皇岛 066006）
[摘 要] 化学是一门以实验为基础的学科，实验对于学生学好化学具有不可替代的作用，高中化学新课程更凸显了化学实验教学在化学教学中的重要地位和作用。如何更科学、更准确的分析解答化学实验设计与探究性实验试题，是新课改背景下广大教师费时最多的讨论议题。本文旨在通过对人教社新、旧版化学教材中实验的变化，结合实验试题形式归纳实验设计与探究试题的特点，初步总结出实验设计与探究试题的解答策略。
[关键词] 新课程；化学实验设计；探究性实验
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634（2012）05-0109-03
化学实验过程本身就是一个探究的过程，学生在实验过程中能够发现有探究价值的问题，通过实验可以收集解决问题的证据，还可以运用实验检验结论的合理性，并能从中体验科学家科学探究的方法，获得探究的乐趣和成功的喜悦。为了有效地促进学生发展，在我国新一轮基础教育课程改革中强调“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”[1]。这在一定程度上改变了原有课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，特别强调学生在学习过程中的自主学习、探究学习、合作学习。这种学习方式的改变，将科学探究引入了化学课堂，力图通过化学实验教学这一途径，全面体现化学新课程的全新理念，探索化学实验教学的新体系。
1 人教社新、旧版化学教材中实验的变化
1.1 增加“探究性”实验栏目
较旧版教材，2007年版人教社高中化学新教材增加了“科学探究”实验栏目，并且比例较大，“科学探究”实验占实验总数的25%。新教材没有严格区分学生分组实验和演示实验，在设置上，实验内容与化学知识紧密配合，提倡“以生为本”，采取教师指导下学生亲自实验、亲自体验的教学形式。教材中涌现出了一些新的实验呈现方式，如：实验活动陈述式、实验情境创设式、激励质疑式、引导探究式、总结提炼式等，可见新教材注重对学生探究能力的培养。
1.2 强调学生要更多的参与探究性实验
化学实验作为研究化学的重要手段，逐渐成为学生认识化学世界的工具，更是吸引学生主动学习化学的重要动力[2]。旧教材在每个实验后面都有相应的实验现象和解释，所以设置的表格非常少，而新教材中许多实验现象和数据必须在实验过程中才能够得到，实验结束后由学生自己去整理填写。这说明新教材为了发挥实验在培养未来公民科学素养中的重要作用，采用预先设置大量过程性客观题的方式，“强制性”的让学生参与动手实验，获得第一手数据。
1.3 新教材化学实验呈现鲜明的探究性思想
新课程标准中提出“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”。化学实验在中学化学教学中应当成为学生探索、发现、验证知识的重要手段[3]。旧版本教材中有关实验探究的内容基本属于验证性实验，而新教材中的实验则更加突出了以学生为主体的教学思路，不仅做到了探究性活动内容与知识内容结合，更加注意探究能力和实践能力的培养，因此加强实验探究，发挥其重要的作用，是实现高中化学新课程标准的关键之一。例如：实验二氧化氮跟水反应（3NO2+H2O=2HNO3+NO），旧版教材中只是简单介绍了工业上利用该反应制硝酸时，为了提高吸收效率，同时避免污染，需要补充过量氧气，多次氧化NO、多次吸收。学生对此理解不深刻，印象肤浅。新教材将该实验更改为设计实验：提供一试管NO2气体，其他药品和仪器自选，实验要求尽可能多地使NO2被水吸收，通过该实验设计，对工业生产硝酸有哪些启示？通过这一实验设计，不仅使学生明确了对原料（NO2）的充分利用、为保护环境要减少有害气体（NO）的排放等道理，还培养了学生实验设计的能力。
2 实验设计与探究试题的特点
2.1 创设情境、体现创新
“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”当前教育的根本目的就是培养具有创新能力的高素质人才[4]。纵观新课标高考中各省份的化学实验试题，多数以创设新颖情景为出题口，主要体现在以下三个方面：一是多数高考试题虽然取材于教材，但在药品使用、仪器拓展、实验操作、实验步骤等方面做了优化和创新，有时则是对教材上多个实验进行“组团”式考查（如2010年新课标全国理综卷实验题）；二是关注实验过程的创新。如实验原理、实验条件的创新，实验途径及步骤的创新（如2008年新课标全国理综卷测定铁元素含量、2009年探究碱式碳酸铜组成的两种方法）等；(化学教学论文 www.fwsir.com)三是大多数探究性试题的情景都是目前社会生活、科技、资源、环境等热点问题。这就意味着学生中学化学知识考查不仅要有“知识性”、“学术性”，还要有“社会性”和“时代性”。
2.2 考查基础、侧重综合
从近几年高考实验试题来看，所考查知识源于教材中的典型实验，但“立足教材、高于教材”。中学最基础的内容依旧是考查的重点，但试题的综合性更强。考查要点包括重要物质的制备与性质、实验原理、基本实验操作、重要仪器的使用等。命题经常以元素化合物知识为
作者/李长江 张英锋
（秦皇岛市第一中学，河北 秦皇岛 066006）
[摘 要] 化学是一门以实验为基础的学科，实验对于学生学好化学具有不可替代的作用，高中化学新课程更凸显了化学实验教学在化学教学中的重要地位和作用。如何更科学、更准确的分析解答化学实验设计与探究性实验试题，是新课改背景下广大教师费时最多的讨论议题。本文旨在通过对人教社新、旧版化学教材中实验的变化，结合实验试题形式归纳实验设计与探究试题的特点，初步总结出实验设计与探究试题的解答策略。
[关键词] 新课程；化学实验设计；探究性实验
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634（2012）05-0109-03
化学实验过程本身就是一个探究的过程，学生在实验过程中能够发现有探究价值的问题，通过实验可以收集解决问题的证据，还可以运用实验检验结论的合理性，并能从中体验科学家科学探究的方法，获得探究的乐趣和成功的喜悦。为了有效地促进学生发展，在我国新一轮基础教育课程改革中强调“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”[1]。这在一定程度上改变了原有课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，特别强调学生在学习过程中的自主学习、探究学习、合作学习。这种学习方式的改变，将科学探究引入了化学课堂，力图通过化学实验教学这一途径，全面体现化学新课程的全新理念，探索化学实验教学的新体系。
1 人教社新、旧版化学教材中实验的变化
1.1 增加“探究性”实验栏目
较旧版教材，2007年版人教社高中化学新教材增加了“科学探究”实验栏目，并且比例较大，“科学探究”实验占实验总数的25%。新教材没有严格区分学生分组实验和演示实验，在设置上，实验内容与化学知识紧密配合，提倡“以生为本”，采取教师指导下学生亲自实验、亲自体验的教学形式。教材中涌现出了一些新的实验呈现方式，如：实验活动陈述式、实验情境创设式、激励质疑式、引导探究式、总结提炼式等，可见新教材注重对学生探究能力的培养。
1.2 强调学生要更多的参与探究性实验
化学实验作为研究化学的重要手段，逐渐成为学生认识化学世界的工具，更是吸引学生主动学习化学的重要动力[2]。旧教材在每个实验后面都有相应的实验现象和解释，所以设置的表格非常少，而新教材中许多实验现象和数据必须在实验过程中才能够得到，实验结束后由学生自己去整理填写。这说明新教材为了发挥实验在培养未来公民科学素养中的重要作用，采用预先设置大量过程性客观题的方式，“强制性”的让学生参与动手实验，获得第一手数据。
1.3 新教材化学实验呈现鲜明的探究性思想
新课程标准中提出“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力”。化学实验在中学化学教学中应当成为学生探索、发现、验证知识的重要手段[3]。旧版本教材中有关实验探究的内容基本属于验证性实验，而新教材中的实验则更加突出了以学生为主体的教学思路，不仅做到了探究性活动内容与知识内容结合，更加注意探究能力和实践能力的培养，因此加强实验探究，发挥其重要的作用，是实现高中化学新课程标准的关键之一。例如：实验二氧化氮跟水反应（3NO2+H2O=2HNO3+NO），旧版教材中只是简单介绍了工业上利用该反应制硝酸时，为了提高吸收效率，同时避免污染，需要补充过量氧气，多次氧化NO、多次吸收。学生对此理解不深刻，印象肤浅。新教材将该实验更改为设计实验：提供一试管NO2气体，其他药品和仪器自选，实验要求尽可能多地使NO2被水吸收，通过该实验设计，对工业生产硝酸有哪些启示？通过这一实验设计，不仅使学生明确了对原料（NO2）的充分利用、为保护环境要减少有害气体（NO）的排放等道理，还培养了学生实验设计的能力。
2 实验设计与探究试题的特点
2.1 创设情境、体现创新
“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”当前教育的根本目的就是培养具有创新能力的高素质人才[4]。纵观新课标高考中各省份的化学实验试题，多数以创设新颖情景为出题口，主要体现在以下三个方面：一是多数高考试题虽然取材于教材，但在药品使用、仪器拓展、实验操作、实验步骤等方面做了优化和创新，有时则是对教材上多个实验进行“组团”式考查（如2010年新课标全国理综卷实验题）；二是关注实验过程的创新。如实验原理、实验条件的创新，实验途径及步骤的创新（如2008年新课标全国理综卷测定铁元素含量、2009年探究碱式碳酸铜组成的两种方法）等；(化学教学论文 www.fwsir.com)三是大多数探究性试题的情景都是目前社会生活、科技、资源、环境等热点问题。这就意味着学生中学化学知识考查不仅要有“知识性”、“学术性”，还要有“社会性”和“时代性”。
2.2 考查基础、侧重综合
从近几年高考实验试题来看，所考查知识源于教材中的典型实验，但“立足教材、高于教材”。中学最基础的内容依旧是考查的重点，但试题的综合性更强。考查要点包括重要物质的制备与性质、实验原理、基本实验操作、重要仪器的使用等。命题经常以元素化合物知识为
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