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摘要：教师是探究性实验的设计者，在研究问题、教学材料的选择上应意识到起点低，简单可行，贴近生活实际的内容更适合学生探究。教师是探究性实验的组织者，探究性实验通常是协作性的活动，应悉心安排，使学生人人都能积极投入实验。教师是探究性实验的指导者和参与者，在探究性实验教学中学生是主体，但不能忽略教师的主导作用。
关键词：科学探究 实验 教学策略 教学步骤 案例
【中国分类法】：G633.8
化学被称为“实验的科学”，实验是化学赖以产生和发展的基础，化学学科的重大突破，往往和实验方法的进步密切相关。中学阶段可以通过实验来培养学生的创新、实践、科学探究等各种能力，同时在考试中，实验是必考的重要内容之一，可见中学化学实验教学的重要性。在《普通高中新课程标准》中又明确指出：科学探究是一种重要的学习方式，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用，应重视探究性学习活动，发展学生的科学探究能力。而实验教学恰好是科学探究学习活动的最好载体，因此如何更好的将这两者结合在一起是值得研究的一个问题。
一．探究性实验教学的一般步骤
1．情景呈现和问题提出：在学生已有知识经验的基础上，联系日常生活，从多方位、多角度创设比较逼真的化学问题，留下探究的空间，学生再通过从各种渠道收集相关资料明确实验探究方向。
2．设计方案（重要环节）：根据合适的化学原理和概念讨论并分析评价实验方法和步骤，决定相关仪器的装配。
3．实验操作：在了解正确的操作方法及注意事项之后进行实验，观察并记录实验现象和数据。
4．结果分析：将自己观察到的实验现象和记录的实验数据加以分析、归纳、推理，用实验报告的形式表现，并找出存在的问题及改进方法，进行知识的归纳和拓展。
二．探究性实验教学的优点
相对于传统的接受式实验教学，探究性实验教学有三个优点：
充分发挥学生的主体作用，由学生自己进行方案设计并进行实验操作，对实验事实加以分析并作出结论，这样可以让学生得到不同层面的锻炼。
充分挖掘学生的潜能，培养其创造性思维及解决问题的能力，促进其对相关概念的理解。
加深学生对科学本质的认识，让他们对化学感兴趣，喜欢上化学。
三．实施探究性实驗教学存在的问题
在探究性实验教学中存在以下几个问题：
1．教学管理问题
在探究性实验中主体是学生，他们的思维活跃，较少受到传统习惯的限制，却又受到自身认知水平的限制，可能会提出现很多意想不到的问题，教师难以做到一一解答，导致实验教学失控，最终影响教学任务的完成。
2．实验室安全问题
俗话说“无知者无畏”，因不知其危险性，所以不会惧怕。在传统的实验教学中，笔者就见过学生往过氧化钠中直接倾倒酚酞，还好药品用量少，只引发了小小的爆炸。原实验是检验过氧化钠和水反应后的产物，学生并不知道酚酞是用90％的酒精配制的，而擅自修改了实验步骤，自以为简化了实验过程。接受式实验尚且如此，在探究性实验中由于学生人数众多，水平参差不齐，因此无论是个人探究还是分组合作，总有不确定的危险因素存在，教师更加难以顾及。
3．实验时间问题
由于探究性实验不是书本上现成的，它需要学生自己查阅资料、设计实验方案、确定实验步骤，因此要花费相当时间。高中化学的教学总课时有限，实验课时更是捉襟见肘。若教师难以在每一节实验课内指导学生完成一次探究性实验，而需要挤占化学科的其他教学时间的话，势必会造成其教学业绩的滑坡，教学压力较大。
4．合适的探究性实验内容
探究性实验的顺利开展需要设计完善的教学内容，但这项工作并不是将接受式实验原有的方法步骤、现象数据记录、原因分析去掉后就可以完成的。在现有的教材中与生产实际、日常生活紧密相关的内容还不多，不太容易引起学生的探究兴趣。
5．实验材料、实验器材问题
部分学生对化学兴趣浓厚，比如通过化学兴趣小组的培训，他们对于化学知识的掌握达到了较高层次。他们设计的实验方案是可行的，步骤是正确的，但由于中学化学实验条件的限制往往无法实施。
四．教师的教学策略
下面以“氯水中存在微粒的实验探究”为例谈一谈教师的教学策略。
案例：氯水中存在微粒的实验探究
1． 情景设置
自来水厂用氯气对天然水进行杀菌消毒，但养殖金鱼时不能将金鱼直接放养于自来水中，需将自来水放置几天后才可，这是为什么？
学生讨论得出：自来水（氯水）中存在的某些物质对金鱼的生存有影响。
教师设问：那么氯水中存在哪些物质微粒呢？
学生根据化学方程式Cl2 + H2O = HCl + HClO得出存在H2O、H+、Cl-、HClO、ClO-，
教师提醒：存在H2O、Cl2、H+、Cl-、HClO、ClO-、（OH-）
教师设问：能通过实验说明氯水中存在Cl2、H+、Cl-、HClO这四种微粒吗？
2．分组，由学生设计各自的实验方案
Cl2的检验
方案一：观察颜色，氯水呈现浅黄绿色，是溶于水但未和水完全反应的氯气分子造成。
方案二：将氯水加热，氯水颜色变浅并产生黄绿色气体。
H+的检验
方案一：向氯水中加入紫色石蕊，紫色石蕊变红色。
方案二：向氯水中滴入碳酸钠溶液，产生无色能使澄清石灰水变浑浊的气体。
方案三：向氯水中加入镁粉，产生无色气体，收集点燃后有爆鸣声。
方案四：向Cu(OH)2悬浊液中加入氯水，沉淀溶解。
Cl-的检验
方案一：向氯水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，生成白色沉淀。
HClO的检验
方案一：氯水能使有色的布条褪色。
3． 组织全班同学讨论方案的可行性，优化实验方案
教师引导：实验应简便，易于操作，因此在H+的检验方案二、方案三中只要有无色气体生成即可证明有H+的存在，而无须验证该气体是什么；在HClO的检验方案中应注意对比实验——干燥氯气不会使有色布条褪色（教师演示）。
4． 学生分组探究
本探究实验操作比较简单，要求每组学生在了解正确的操作方法及注意事项之后完成每个方案的实验，观察并记录实验现象，如实完成实验报告。
5． 实验后的思考
⑴Cl2的检验方案二现象如何？是预料中的吗？为什么呢？和“自来水不能直接用于养金鱼，需要放置几天后才可”有联系吗？
⑵H+的检验方案一，你还看到什么实验现象？说明了什么？对比以上四个方案的实验结果，你觉得在H+的检验方案中哪个方案比较好？若方案二现象不明显，要作哪些改进？（教师提示改用小苏打）
学生在掌握氯水中存在的微粒的基础上，问题的提出促使学生进一步的自主学习氯水的化学性质，进行知识的归纳和总结，激发他们对化学的兴趣。
教师是探究性实验的设计者，要明确探究性实验耗时多，教师在研究问题、教学材料的选择上应意识到起点低，简单可行，贴近生活实际的内容更适合学生探究。所选的实验教学内容还要与所学的重要概念或原理或化学方程式有关，以揭示它们反映的相关现象。此外还应注意以下几点：
1．以指导性探究代替开放性探究。在开放性探究中，研究问题和实验方案及步骤均由学生确定，由于认知水平的限制，学生甚至不知道研究什么，长时间定不下研究方向，很费时间；而在指导性探究中，研究问题由教师提出，学生只负责实验方案和步骤的设计。这样就节约了大量时间，还有一个好处就是保证了全班同学有统一的研究主题，便于教师控制整个实验过程，准备相关实验用品。
2．设计和学生现有水平相符或稍低一点的简短的探究性实验，尽可能在一课时内完成，让他们高兴的体验一把探究成功的乐趣。
教师是探究性实验的组织者，探究性实验通常是协作性的活动，若失去了教师的协调，学生意见相左，会在细枝末节上纠缠不休，可能难以完成实验。教师应悉心安排，使学生人人都能积极投入实验。基于现在的大班教学模式，提倡以分组探究为主：
1．将全班学生分成若干个小组，分组时应注意将不同类型的学生搭配在一起，在不同的意见甚至争论中才可能得出最合理的实验设计。当然教师应注意课堂气氛的控制。
2．根据实验的耗时多少，教师选择性的挑选一至三组做课堂上的汇报。为达到最佳的教学效果，选组不是随机的。如果该实验耗时较多，教师通过走访各小组，经过了解后应选择一个实验方案较为完善的小组汇报；若实验时间充裕，除了以上选择外，还应选一个实验方案存在较多问题的的小组进行汇报。然后通过提问引导学生发现各自实验设计中的缺陷，而不应将自己的所谓设计模板抛给学生。也就是说，教师只是在帮助学生完善他们的实验步骤，实验的基本骨架还是由学生自己完成。
3．经过讨论后，归纳出一个全班同学认可的设计方案。
4．各小组按照认可的实验步骤进行实验，纪录实验现象、数据、绘制实验装置图、分析实验结果。
5．全班同学分享交流各组的实验现象和数据并独立完成实验报告。
笔者认为这样的分组探究在目前的教学模式下是可行的。它有很多优点。首先，教师可以保持对整个班级的教学节奏控制；其次节约教学时间，有利于教学任务的完成；最后它是实验室安全性的有力保障，教师可以在课前对可能的实验方案预先尝试。
教师是探究性实验的指导者和参与者，在探究性实验教学中学生是主体，但不能忽略教师的主导作用。
1．实验前，教师还是要讲解仪器的使用方法，实验室的安全注意事項，废弃物的处理等。
2．教师要及时了解实验探究的进展，与各组学生讨论探究过程中遇到的困难，而不仅仅只是最后评判哪个实验方案好哪个不行。
3．教师在实验教学中还要注意引导学生对实验进行积极思考，培养他们对实验的兴趣，帮助学生顺利进行探究活动，以便使学生逐步成为真正完全独立的实验探究活动的主体。
探究性实验尽管存在不易操作之处，但优点是公认的，它能使学生通过自主参与类似科学研究的学习活动，获得亲身体验，逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的态度，从而培养了学生的创新精神和解决问题的能力，提高了学生的科学素养。只要教师措施得当，探究精神可以在新课程理念下的实验教学中得到贯彻。
关键词：科学探究 实验 教学策略 教学步骤 案例
【中国分类法】：G633.8
化学被称为“实验的科学”，实验是化学赖以产生和发展的基础，化学学科的重大突破，往往和实验方法的进步密切相关。中学阶段可以通过实验来培养学生的创新、实践、科学探究等各种能力，同时在考试中，实验是必考的重要内容之一，可见中学化学实验教学的重要性。在《普通高中新课程标准》中又明确指出：科学探究是一种重要的学习方式，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用，应重视探究性学习活动，发展学生的科学探究能力。而实验教学恰好是科学探究学习活动的最好载体，因此如何更好的将这两者结合在一起是值得研究的一个问题。
一．探究性实验教学的一般步骤
1．情景呈现和问题提出：在学生已有知识经验的基础上，联系日常生活，从多方位、多角度创设比较逼真的化学问题，留下探究的空间，学生再通过从各种渠道收集相关资料明确实验探究方向。
2．设计方案（重要环节）：根据合适的化学原理和概念讨论并分析评价实验方法和步骤，决定相关仪器的装配。
3．实验操作：在了解正确的操作方法及注意事项之后进行实验，观察并记录实验现象和数据。
4．结果分析：将自己观察到的实验现象和记录的实验数据加以分析、归纳、推理，用实验报告的形式表现，并找出存在的问题及改进方法，进行知识的归纳和拓展。
二．探究性实验教学的优点
相对于传统的接受式实验教学，探究性实验教学有三个优点：
充分发挥学生的主体作用，由学生自己进行方案设计并进行实验操作，对实验事实加以分析并作出结论，这样可以让学生得到不同层面的锻炼。
充分挖掘学生的潜能，培养其创造性思维及解决问题的能力，促进其对相关概念的理解。
加深学生对科学本质的认识，让他们对化学感兴趣，喜欢上化学。
三．实施探究性实驗教学存在的问题
在探究性实验教学中存在以下几个问题：
1．教学管理问题
在探究性实验中主体是学生，他们的思维活跃，较少受到传统习惯的限制，却又受到自身认知水平的限制，可能会提出现很多意想不到的问题，教师难以做到一一解答，导致实验教学失控，最终影响教学任务的完成。
2．实验室安全问题
俗话说“无知者无畏”，因不知其危险性，所以不会惧怕。在传统的实验教学中，笔者就见过学生往过氧化钠中直接倾倒酚酞，还好药品用量少，只引发了小小的爆炸。原实验是检验过氧化钠和水反应后的产物，学生并不知道酚酞是用90％的酒精配制的，而擅自修改了实验步骤，自以为简化了实验过程。接受式实验尚且如此，在探究性实验中由于学生人数众多，水平参差不齐，因此无论是个人探究还是分组合作，总有不确定的危险因素存在，教师更加难以顾及。
3．实验时间问题
由于探究性实验不是书本上现成的，它需要学生自己查阅资料、设计实验方案、确定实验步骤，因此要花费相当时间。高中化学的教学总课时有限，实验课时更是捉襟见肘。若教师难以在每一节实验课内指导学生完成一次探究性实验，而需要挤占化学科的其他教学时间的话，势必会造成其教学业绩的滑坡，教学压力较大。
4．合适的探究性实验内容
探究性实验的顺利开展需要设计完善的教学内容，但这项工作并不是将接受式实验原有的方法步骤、现象数据记录、原因分析去掉后就可以完成的。在现有的教材中与生产实际、日常生活紧密相关的内容还不多，不太容易引起学生的探究兴趣。
5．实验材料、实验器材问题
部分学生对化学兴趣浓厚，比如通过化学兴趣小组的培训，他们对于化学知识的掌握达到了较高层次。他们设计的实验方案是可行的，步骤是正确的，但由于中学化学实验条件的限制往往无法实施。
四．教师的教学策略
下面以“氯水中存在微粒的实验探究”为例谈一谈教师的教学策略。
案例：氯水中存在微粒的实验探究
1． 情景设置
自来水厂用氯气对天然水进行杀菌消毒，但养殖金鱼时不能将金鱼直接放养于自来水中，需将自来水放置几天后才可，这是为什么？
学生讨论得出：自来水（氯水）中存在的某些物质对金鱼的生存有影响。
教师设问：那么氯水中存在哪些物质微粒呢？
学生根据化学方程式Cl2 + H2O = HCl + HClO得出存在H2O、H+、Cl-、HClO、ClO-，
教师提醒：存在H2O、Cl2、H+、Cl-、HClO、ClO-、（OH-）
教师设问：能通过实验说明氯水中存在Cl2、H+、Cl-、HClO这四种微粒吗？
2．分组，由学生设计各自的实验方案
Cl2的检验
方案一：观察颜色，氯水呈现浅黄绿色，是溶于水但未和水完全反应的氯气分子造成。
方案二：将氯水加热，氯水颜色变浅并产生黄绿色气体。
H+的检验
方案一：向氯水中加入紫色石蕊，紫色石蕊变红色。
方案二：向氯水中滴入碳酸钠溶液，产生无色能使澄清石灰水变浑浊的气体。
方案三：向氯水中加入镁粉，产生无色气体，收集点燃后有爆鸣声。
方案四：向Cu(OH)2悬浊液中加入氯水，沉淀溶解。
Cl-的检验
方案一：向氯水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，生成白色沉淀。
HClO的检验
方案一：氯水能使有色的布条褪色。
3． 组织全班同学讨论方案的可行性，优化实验方案
教师引导：实验应简便，易于操作，因此在H+的检验方案二、方案三中只要有无色气体生成即可证明有H+的存在，而无须验证该气体是什么；在HClO的检验方案中应注意对比实验——干燥氯气不会使有色布条褪色（教师演示）。
4． 学生分组探究
本探究实验操作比较简单，要求每组学生在了解正确的操作方法及注意事项之后完成每个方案的实验，观察并记录实验现象，如实完成实验报告。
5． 实验后的思考
⑴Cl2的检验方案二现象如何？是预料中的吗？为什么呢？和“自来水不能直接用于养金鱼，需要放置几天后才可”有联系吗？
⑵H+的检验方案一，你还看到什么实验现象？说明了什么？对比以上四个方案的实验结果，你觉得在H+的检验方案中哪个方案比较好？若方案二现象不明显，要作哪些改进？（教师提示改用小苏打）
学生在掌握氯水中存在的微粒的基础上，问题的提出促使学生进一步的自主学习氯水的化学性质，进行知识的归纳和总结，激发他们对化学的兴趣。
教师是探究性实验的设计者，要明确探究性实验耗时多，教师在研究问题、教学材料的选择上应意识到起点低，简单可行，贴近生活实际的内容更适合学生探究。所选的实验教学内容还要与所学的重要概念或原理或化学方程式有关，以揭示它们反映的相关现象。此外还应注意以下几点：
1．以指导性探究代替开放性探究。在开放性探究中，研究问题和实验方案及步骤均由学生确定，由于认知水平的限制，学生甚至不知道研究什么，长时间定不下研究方向，很费时间；而在指导性探究中，研究问题由教师提出，学生只负责实验方案和步骤的设计。这样就节约了大量时间，还有一个好处就是保证了全班同学有统一的研究主题，便于教师控制整个实验过程，准备相关实验用品。
2．设计和学生现有水平相符或稍低一点的简短的探究性实验，尽可能在一课时内完成，让他们高兴的体验一把探究成功的乐趣。
教师是探究性实验的组织者，探究性实验通常是协作性的活动，若失去了教师的协调，学生意见相左，会在细枝末节上纠缠不休，可能难以完成实验。教师应悉心安排，使学生人人都能积极投入实验。基于现在的大班教学模式，提倡以分组探究为主：
1．将全班学生分成若干个小组，分组时应注意将不同类型的学生搭配在一起，在不同的意见甚至争论中才可能得出最合理的实验设计。当然教师应注意课堂气氛的控制。
2．根据实验的耗时多少，教师选择性的挑选一至三组做课堂上的汇报。为达到最佳的教学效果，选组不是随机的。如果该实验耗时较多，教师通过走访各小组，经过了解后应选择一个实验方案较为完善的小组汇报；若实验时间充裕，除了以上选择外，还应选一个实验方案存在较多问题的的小组进行汇报。然后通过提问引导学生发现各自实验设计中的缺陷，而不应将自己的所谓设计模板抛给学生。也就是说，教师只是在帮助学生完善他们的实验步骤，实验的基本骨架还是由学生自己完成。
3．经过讨论后，归纳出一个全班同学认可的设计方案。
4．各小组按照认可的实验步骤进行实验，纪录实验现象、数据、绘制实验装置图、分析实验结果。
5．全班同学分享交流各组的实验现象和数据并独立完成实验报告。
笔者认为这样的分组探究在目前的教学模式下是可行的。它有很多优点。首先，教师可以保持对整个班级的教学节奏控制；其次节约教学时间，有利于教学任务的完成；最后它是实验室安全性的有力保障，教师可以在课前对可能的实验方案预先尝试。
教师是探究性实验的指导者和参与者，在探究性实验教学中学生是主体，但不能忽略教师的主导作用。
1．实验前，教师还是要讲解仪器的使用方法，实验室的安全注意事項，废弃物的处理等。
2．教师要及时了解实验探究的进展，与各组学生讨论探究过程中遇到的困难，而不仅仅只是最后评判哪个实验方案好哪个不行。
3．教师在实验教学中还要注意引导学生对实验进行积极思考，培养他们对实验的兴趣，帮助学生顺利进行探究活动，以便使学生逐步成为真正完全独立的实验探究活动的主体。
探究性实验尽管存在不易操作之处，但优点是公认的，它能使学生通过自主参与类似科学研究的学习活动，获得亲身体验，逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的态度，从而培养了学生的创新精神和解决问题的能力，提高了学生的科学素养。只要教师措施得当，探究精神可以在新课程理念下的实验教学中得到贯彻。