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随着课程改革的顺利推进和新一轮课程改革的不断深入，化学课程设置依据学生的学习兴趣、能力特征以及未来职业的需求和发展的需要，通过学生的主动参与，发展学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
实验是化学科学赖以形成和发展的基础，是学习化学的媒介，也是小学自然教学的重要手段。实验教学是化学教学的重要组成部分，它可以帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和探索真理的科学方法，激发学生学习化学的兴趣。因此，培养师范生化学实验能力，不仅关系到师范化学教学目标实施的质量，而且还关系到师范生将来能否适应小学自然教学和组织开展课外科技活动的问题。
传统的实验教学模式，只适合于实验技能的培养和实验习惯的养成。这就要求化学教师在实验教学中引入探究性学习，变传统化学课堂教学模式为探究性教学模式，即“实验—探究”模式，以培养学生的创新精神。
一、“实验—探究”模式的理论依据
1 现代科学的含义
现代科学的观点认为：“科学是认识的一种形态……是指人们在漫长的人类社会生活活动中所获得的和积累起来的、现在还在继续积累的认识成果——知识的总体和持续不断的认识活动本身。”在理科教学中，“如果学生不了解知识是怎样获得的，不能够以某种方式亲身参加科学发现的过程，就绝对无法使他充分了解现有科学知识的全貌。”所以，现代化学教学，不仅要加强化学基础知识的教学，更要重视对学生进行探究科学知识的过程和方法的训练。
2 学生应运用科学方法来学习科学知识
学生所认识的科学知识，虽然对人类而言是已知的，但对学生来说却是未知的。因此，学生要想获得科学知识，必须以实验为基础，按照科学研究的一般过程，运用科学方法来进行探究。
二、“实验——探究”模式的操作程序
探究性实验教学根据科学研究的一般过程、适用的场合以及活动的方式可分为两类：
第一类：引发课题→设计实验方案→实验探究→修改实验方案，再实验→总结。
说明：在这一教学程序中，教师根据教学内容和教学目标，从教材中提出一些课题；接着，在教师的指导下，学生设计可能的实验方案；然后让学生进入实验室，组合实验仪器进行实验，以验证自己设计的方案的可行性；再在教师的组织、指导下，学生修改实验方案，并再次进入实验室，进一步完善实验方案；最后，对实验方案进行总结，使之条理化、系统化。
这类探究性实验教学的具体做法是：将课堂搬到实验室，把演示实验与学生实验有机结合起来。
第二类：明确探究课题→查阅文献资料→设计实验方案，进行实验→提出假设或设想→再实验，再假设→总结实验成果→提炼方法规律。
这类探究性实验教学时要求教师应学生更多的空间，引导学生按科学家解决问题的方法去探究。
三、“实验—探究”模式的教学实例及教学效果
下面以“改进Cu与稀HNO，反应的实验”为例，说明第一类探究性实验教学模式的运用。
1 引发课题
在学习Cu与稀HNO3的反应时，先按教材所示装置(见图1)演示此实验，让学生注意观察分析此实验方案存在的弊端：(1)NO的现象不明显；(2)反应不易控制；(3)氮氧化物污染环境(尽管用无色透明袋罩紧了管口，但在往袋子里通人空气及实验完成后对袋里气体的处理时同样污染了环境)。鉴于此，教师向学生提出探究课题：如何改进Cu与稀HNO3反应的实验，克服上述弊端?要求设计出可能的实验方案。
这—课题的提出，引起学生的好奇和矛盾，激发了他们的探究心理和创新意识，促使学生积极构思实验。
2 设计实验方案
在这一阶段，学生的思维处于活跃状态，设计出多种多样的实验方案，有的只考虑到其中的一个方面，有的兼顾了两方面，有的则三方面都考虑到了。下面的图2－图4是学生设计的较典型的方案。
上述实验方案的设计尽管有的还不够完善，但却体现了学生不唯书，不唯教材，勇于批判的创新个性。
3 实验探究
学生带着自己设计的方案进入实验室，在教师的指导下进行实验，以验证方案的可行性，并在此基础上，提出修改意见：
如图2所示装置的实验方案，把螺旋铜丝紧紧附在橡皮胶塞底部与U型管连接，关闭活塞，铜丝与稀HNO3反应生成的NO气体产生的压强排开稀HNO3。使铜丝与稀HNO3脱离，反应停止，此时再打开活塞，稀HNO3回流，把N0再压至分液漏斗的球形容器内，观察到气体由无色变为红棕色。学生通过实验知道。此方案解决了(1)、(2)两方面的弊端，但空气污染的问题并没有得到解决。
而图3所示装置的实验方案，将铜丝放在分液漏斗中，关闭活塞，塞上塞子，观察到分液漏斗中有红棕色气体产生，再打开分液漏斗的活塞，由于漏斗中气压增大，使分液漏斗中液体压人烧杯中，又由于NO2与水反应使漏斗中气压减小，烧杯中液体又回流进入分液漏斗中。如此反复，硝酸的浓度越来越小，后来分液漏斗中看不到红棕色气体。而是无色气体。为了验证无色气体的成分，可打开分液漏斗的塞子。观察到红棕色气体产生(证明生成的无色气体是NO)，立即塞上塞子，再向烧杯中加入过量的NaOH溶液。此实验可同时完成Cu与浓、稀HNO3的反应，然而，学生在实验过程中，会发现由于验证NO需要打开分液漏斗的塞子，以通人空气才可观察到红棕色气体，而这一过程仍将有少量有毒气体逸入空气中，所以它的环境问题依然没有得到解决，
用图4所示装置的实验方案，则兼顾了三方面的弊端。先在稀HN03中加入少量的CaCO3，用产生的CO2排出反应容器中的空气，最后再挤压皮囊鼓人空气，看到无色NO气体变成红棕色的NO2气体，靠铜丝的上、下移动控制反应的停始。用NaOH溶液吸收尾气。
学生通过实验，与其他同学合作分析各自实验方案的不足，进一步对实验方案进行修正，再次进入实验室实验，以完善实验方案。
在上述“验证方案可行性→修改实验方案→再实验”的过程中，学生的学习主体地位得到了凸现，环保意识充满思维空间：保护环境的责任感和使命感增强了，也学会了团结合作；创新品德得到了培养，也学会了通过设计多个实验方案来解决同一个问题：训练了思维的发散性，培养了创新思维。
4 总结
这一阶段是对学生设计的实验方案进行归纳总结，把探究目标引向深入，学生学会了归纳的方法，实现了知识的条理化、系统化，从而培养了学生的逻辑思维能力。
通过在实验部分进行“实验—探究”模式的化学课堂教学改革，虽然收到了很好的效果，但是。还有一些问题在研究中没有或有待继续探讨解决。如：教学课时不足，常常给学生一种意犹未尽的遗憾等。
总之，面对教学改革的实际需要，把探究性学习方式引入课堂教学，让教师作为探究性课堂教学的引路人，为学生的学习设置探究的情境，建立探究的氛围，促进探究的开展，把握探究的深度。评价探究的成败：学生作为探究式课堂教学的主体，根据教师提供的条件，明确探究的目标。思考探究的课题，掌握探究的方法，敞开探究的思路，交流探究的内容，总结探究的结果。在这样的教学过程中充分调动了学生学习的积极性。促使他们主动地去学习知识、发展能力，做到自己能发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，从而培养了学生的创新精神。
实验是化学科学赖以形成和发展的基础，是学习化学的媒介，也是小学自然教学的重要手段。实验教学是化学教学的重要组成部分，它可以帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和探索真理的科学方法，激发学生学习化学的兴趣。因此，培养师范生化学实验能力，不仅关系到师范化学教学目标实施的质量，而且还关系到师范生将来能否适应小学自然教学和组织开展课外科技活动的问题。
传统的实验教学模式，只适合于实验技能的培养和实验习惯的养成。这就要求化学教师在实验教学中引入探究性学习，变传统化学课堂教学模式为探究性教学模式，即“实验—探究”模式，以培养学生的创新精神。
一、“实验—探究”模式的理论依据
1 现代科学的含义
现代科学的观点认为：“科学是认识的一种形态……是指人们在漫长的人类社会生活活动中所获得的和积累起来的、现在还在继续积累的认识成果——知识的总体和持续不断的认识活动本身。”在理科教学中，“如果学生不了解知识是怎样获得的，不能够以某种方式亲身参加科学发现的过程，就绝对无法使他充分了解现有科学知识的全貌。”所以，现代化学教学，不仅要加强化学基础知识的教学，更要重视对学生进行探究科学知识的过程和方法的训练。
2 学生应运用科学方法来学习科学知识
学生所认识的科学知识，虽然对人类而言是已知的，但对学生来说却是未知的。因此，学生要想获得科学知识，必须以实验为基础，按照科学研究的一般过程，运用科学方法来进行探究。
二、“实验——探究”模式的操作程序
探究性实验教学根据科学研究的一般过程、适用的场合以及活动的方式可分为两类：
第一类：引发课题→设计实验方案→实验探究→修改实验方案，再实验→总结。
说明：在这一教学程序中，教师根据教学内容和教学目标，从教材中提出一些课题；接着，在教师的指导下，学生设计可能的实验方案；然后让学生进入实验室，组合实验仪器进行实验，以验证自己设计的方案的可行性；再在教师的组织、指导下，学生修改实验方案，并再次进入实验室，进一步完善实验方案；最后，对实验方案进行总结，使之条理化、系统化。
这类探究性实验教学的具体做法是：将课堂搬到实验室，把演示实验与学生实验有机结合起来。
第二类：明确探究课题→查阅文献资料→设计实验方案，进行实验→提出假设或设想→再实验，再假设→总结实验成果→提炼方法规律。
这类探究性实验教学时要求教师应学生更多的空间，引导学生按科学家解决问题的方法去探究。
三、“实验—探究”模式的教学实例及教学效果
下面以“改进Cu与稀HNO，反应的实验”为例，说明第一类探究性实验教学模式的运用。
1 引发课题
在学习Cu与稀HNO3的反应时，先按教材所示装置(见图1)演示此实验，让学生注意观察分析此实验方案存在的弊端：(1)NO的现象不明显；(2)反应不易控制；(3)氮氧化物污染环境(尽管用无色透明袋罩紧了管口，但在往袋子里通人空气及实验完成后对袋里气体的处理时同样污染了环境)。鉴于此，教师向学生提出探究课题：如何改进Cu与稀HNO3反应的实验，克服上述弊端?要求设计出可能的实验方案。
这—课题的提出，引起学生的好奇和矛盾，激发了他们的探究心理和创新意识，促使学生积极构思实验。
2 设计实验方案
在这一阶段，学生的思维处于活跃状态，设计出多种多样的实验方案，有的只考虑到其中的一个方面，有的兼顾了两方面，有的则三方面都考虑到了。下面的图2－图4是学生设计的较典型的方案。
上述实验方案的设计尽管有的还不够完善，但却体现了学生不唯书，不唯教材，勇于批判的创新个性。
3 实验探究
学生带着自己设计的方案进入实验室，在教师的指导下进行实验，以验证方案的可行性，并在此基础上，提出修改意见：
如图2所示装置的实验方案，把螺旋铜丝紧紧附在橡皮胶塞底部与U型管连接，关闭活塞，铜丝与稀HNO3反应生成的NO气体产生的压强排开稀HNO3。使铜丝与稀HNO3脱离，反应停止，此时再打开活塞，稀HNO3回流，把N0再压至分液漏斗的球形容器内，观察到气体由无色变为红棕色。学生通过实验知道。此方案解决了(1)、(2)两方面的弊端，但空气污染的问题并没有得到解决。
而图3所示装置的实验方案，将铜丝放在分液漏斗中，关闭活塞，塞上塞子，观察到分液漏斗中有红棕色气体产生，再打开分液漏斗的活塞，由于漏斗中气压增大，使分液漏斗中液体压人烧杯中，又由于NO2与水反应使漏斗中气压减小，烧杯中液体又回流进入分液漏斗中。如此反复，硝酸的浓度越来越小，后来分液漏斗中看不到红棕色气体。而是无色气体。为了验证无色气体的成分，可打开分液漏斗的塞子。观察到红棕色气体产生(证明生成的无色气体是NO)，立即塞上塞子，再向烧杯中加入过量的NaOH溶液。此实验可同时完成Cu与浓、稀HNO3的反应，然而，学生在实验过程中，会发现由于验证NO需要打开分液漏斗的塞子，以通人空气才可观察到红棕色气体，而这一过程仍将有少量有毒气体逸入空气中，所以它的环境问题依然没有得到解决，
用图4所示装置的实验方案，则兼顾了三方面的弊端。先在稀HN03中加入少量的CaCO3，用产生的CO2排出反应容器中的空气，最后再挤压皮囊鼓人空气，看到无色NO气体变成红棕色的NO2气体，靠铜丝的上、下移动控制反应的停始。用NaOH溶液吸收尾气。
学生通过实验，与其他同学合作分析各自实验方案的不足，进一步对实验方案进行修正，再次进入实验室实验，以完善实验方案。
在上述“验证方案可行性→修改实验方案→再实验”的过程中，学生的学习主体地位得到了凸现，环保意识充满思维空间：保护环境的责任感和使命感增强了，也学会了团结合作；创新品德得到了培养，也学会了通过设计多个实验方案来解决同一个问题：训练了思维的发散性，培养了创新思维。
4 总结
这一阶段是对学生设计的实验方案进行归纳总结，把探究目标引向深入，学生学会了归纳的方法，实现了知识的条理化、系统化，从而培养了学生的逻辑思维能力。
通过在实验部分进行“实验—探究”模式的化学课堂教学改革，虽然收到了很好的效果，但是。还有一些问题在研究中没有或有待继续探讨解决。如：教学课时不足，常常给学生一种意犹未尽的遗憾等。
总之，面对教学改革的实际需要，把探究性学习方式引入课堂教学，让教师作为探究性课堂教学的引路人，为学生的学习设置探究的情境，建立探究的氛围，促进探究的开展，把握探究的深度。评价探究的成败：学生作为探究式课堂教学的主体，根据教师提供的条件，明确探究的目标。思考探究的课题，掌握探究的方法，敞开探究的思路，交流探究的内容，总结探究的结果。在这样的教学过程中充分调动了学生学习的积极性。促使他们主动地去学习知识、发展能力，做到自己能发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，从而培养了学生的创新精神。