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摘要：文章对初中化学家庭小实验开设的现状进行了分析，探讨了初中化学实施家庭小实验在激发学习兴趣、培养学生自主学习能力；巩固化学知识，突破教学重难点；培养学生探索问题能力等方面的重要作用，教师在教学过程中应充分认识其重要性，切实实现家庭小实验的价值。
关键词：新课程；化学家庭小实验；意义
1671-0568（2012）36-0152-03
在化学实验中，常因装置组装错误、操作不当、试剂用量或变质、副反应发生和反应条件的调控等因素而导致实验现象异常甚至实验失败，即与预期结论不一致的情况，称之为“异常实验”。对这些“异常实验”，大多数师生是弃之重做而不加考究。笔者在长期的化学教学实践中，以“异常实验”为切入点进行了探究性学习，发现有利于激发学生的探究，培养学生的创新意识，提升学生探究能力，效果显著。
维果茨基的“最近发展区”理论认为：学生有两种发展水平，一种是学生的现有水平，表现为学生独立、自主地完成教师的智力任务；另一种是学生可能的发展水平，表现为学生在教师的帮助下，在集体活动中，通过训练和自己的努力才能完成的智力任务，这两种水平之间的差距就是“最近发展区”。“异常实验”与中学教学内容同步产生，无需高深的理论和尖端的技术、设备，在学生原有的认知结构的基础上，利用现有的实验装备就能探究出其“异常”的本质，符合维果茨基的“最近发展区”理论。
1.“常实验”为前驱导引新知探究。苏伯尔认为：“成就动机是学习动机的核心。”以“异常实验”为问题驱动，导入新知识学习，激发学生的学习兴趣，让学生以解决“异常实验”的奥秘为目标，探究新知识的学习，通过探究新知得出的规律或本质，解释“异常实验”的根本原因。当学生成功解决问题时，心中充满了成功的喜悦。
案例1：一位学生在做铜锌原电池实验时，用铜丝系着石墨棒做电极，电解CuCl2溶液，误将CuCl2溶液浸没了石墨棒而浸住了两极部分铜丝，电流表指针偏转，当用湿润的淀粉碘化钾试纸检测阳极产生的气体时，试纸并没有变蓝色。学习电镀原理时，笔者用这一“异常实验”做导引，学生充满了，急切想知道其中的奥秘，于是笔者设计了探究问题：请用下列试剂和用品，设计探究实验，在铁片上镀铜并探求两极质量的变化规律：托盘天平、直流电源、电流表、烧杯、铜丝（导线）、铜片、铁片、CuSO4溶液、FeSO4溶液。下面是学生设计并实验的方案及结果：
方案一：铁片作阳极，铜片作阴极，FeSO4溶液作电镀液，实验前后称量铁片和铜片的质量。结果：铁片质量减轻，铜片上附近有气泡产生，铜片质量不变。
方案二：铜片作阳极，铁片作阴极，FeSO4溶液做电镀液，实验前后称量铁片和铜片的质量。结果：铜片质量减轻，铁片附近开始时有气泡冒出，后有铜附在铁片表面，且铁片增加的质量小于铜片减轻的质量。
方案三：铁片作阳极，铜片作阴极，CuSO4溶液作电镀液，实验前后称量铁片和铜片的质量。结果：铁片质量减轻，铜片质量增加，且铜片增加的质量大于铁片减轻的质量。
方案四：铜片作阳极，铁片作阴极，CuSO4溶液作电镀液，实验前后称量铁片和铜片的质量。结果：铜片质量减轻，铁片质量增加，且铁片增加的质量等于铜片减轻的质量。
分析讨论，得出结论：①阳极为较活泼的金属时，金属失去电子；②铁片上镀铜时，应以铜片（镀层金属）作阳极，铁片（待镀金属）作阴极，CuSO4溶液（含镀层金属离子的盐）作电镀液效果最好。
学生经过讨论得出上述结论后，再回到导入该探究实验的“异常实验”，学生仔细观察后发现，CuCl2溶液浸住了两极的铜丝，恍然大悟：原来阳极是铜溶解了，难怪没有Cl2产生。
2.以“异常实验”为原点展开课堂即兴探究。“思维起源于直接经历到的疑难和问题”，[3]“异常实验”所产生的问题，是一种学生直接经历且急需解决的疑难问题，有一定的思考空间，能激活学生的原有认知，产生强烈的探究。以“异常实验”为原点，进行思维发散的即兴探究是一种刨根问底的本原性探究，需要教师果敢的教学机智，勇于打破原有的教学预设，灵活机动地驾驭课堂。对于超出学生的认知水平，而教师却了然于胸的“异常实验”，可于课堂进行即兴探究。
案例2：一次，笔者将少量的苯酚溶于水，溶液未变浑浊，而在苯酚溶液中滴加溴水，先在液滴接触处产生白色沉淀后又立即消失。对于前一“异常实验”，学生猜测：“可能是苯酚变质了。”当笔者把较多的变成红色的苯酚加到盛有少量水的试管中，结果溶液变浑浊了，学生明白了，原来苯酚加少了，形成了胶体，我用光线去照射，果然产生了丁达尔效应。对于后一“异常实验”，笔者索性打破原来的预设，让学生充分讨论，发散思考，学生根据原有的认知，提出了四种猜测：①苯酚变质了；②苯酚的浓度小了；③溴水的浓度小了；④加入溴水的量不够。接着，笔者就引导学生自主设计实验方案：①重新取未变质的苯酚配制溶液，再滴加溴水；②重新取苯酚配制饱和溶液，再滴加溴水；③重新配制饱和溴水进行实验；④继续滴加溴水至过量。学生按照上述方案一一进行实验，讨论得出：原来滴入浓溴水时，生成了少量的沉淀溶解在过量的苯酚中，所以，沉淀很快消失了，当加入过量的浓溴水时，产生了白色沉淀，这也是这个实验要用浓溴水而不用
案例3：笔者组织学生学习离子反应时，演示了一个实验：在浓氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，溶液先变红色后褪色，且褪色较快，而在褪色以后的NaOH溶液里滴加盐酸，反而变成红色了。本来这个演示实验的预期是：在NaOH溶液中滴加酚酞试液溶液由无色变为红色，说明溶液中存在OH-，然后加盐酸，溶液由红色变为无色，说明溶液中OH-与加入盐酸中的H+发生了离子反应。上述异常现象的出现，打破了原有的预期，面对此尴尬的局面，笔者马上抓住这个突然出现的资源，设置探究课题：这种现象出现得确实有些突然，请同学们课后自建小组，设计实验方案并进行实验，探究产生此异常现象的原因。课后学生自建了人数不等的小组，他们提出了三种猜想及对应的实验方案：①NaOH溶液的浓度太大了；②NaOH溶液溶解了空气中的O2；③NaOH与空气中的CO2反应，溶液中含Na2CO3。并设计了三种对应的实验方案进行实验，结果如下：①将NaOH溶液稀释数倍（实际实验时稀释5倍）后，滴
关键词：新课程；化学家庭小实验；意义
1671-0568（2012）36-0152-03
在化学实验中，常因装置组装错误、操作不当、试剂用量或变质、副反应发生和反应条件的调控等因素而导致实验现象异常甚至实验失败，即与预期结论不一致的情况，称之为“异常实验”。对这些“异常实验”，大多数师生是弃之重做而不加考究。笔者在长期的化学教学实践中，以“异常实验”为切入点进行了探究性学习，发现有利于激发学生的探究，培养学生的创新意识，提升学生探究能力，效果显著。
一、化学“异常实验”应用于探究学习的理论依据
奥苏伯尔的认知同化论认为，学生学习是一个同化和发展自身认知结构的过程，学生从事新的有意义的学习时，必须有适用于新知识学习的原有认知结构，当新知识与原有的认知结构产生认知冲突时，学生兴趣最浓，求知欲最强。当课堂教学中出现“异常实验”时，由于与学生从书本上得来的预期现象或结论不同，从而产生主体上的认知冲突，学生因具有强烈的好奇心和求知欲而产生内部学习动机，认知的内驱力促使学生去探究“异常实验”的奥秘。维果茨基的“最近发展区”理论认为：学生有两种发展水平，一种是学生的现有水平，表现为学生独立、自主地完成教师的智力任务；另一种是学生可能的发展水平，表现为学生在教师的帮助下，在集体活动中，通过训练和自己的努力才能完成的智力任务，这两种水平之间的差距就是“最近发展区”。“异常实验”与中学教学内容同步产生，无需高深的理论和尖端的技术、设备，在学生原有的认知结构的基础上，利用现有的实验装备就能探究出其“异常”的本质，符合维果茨基的“最近发展区”理论。
二、化学“异常实验”在探究学习中的应用
“探究式学习是指学生围绕一定的问题、文本或材料，在教师的帮助和支持下，自主寻求或自主建构答案、意义、理解或信息的活动或过程。”探究性学习需要从学科领域或现实生活中选择和确立主题，在教学中创设类似于学术研究的问题情境。皮亚杰等人认为：“当感性输入与现有认知结构存在中等程度的不相符时，学习兴趣最大。”“异常实验”的实质与相应的中学化学知识有关，没有超出学生的认知范围，难度适当，易激起学生的好奇心、求知欲和学习兴趣，最适宜用于探究学习中。1.“常实验”为前驱导引新知探究。苏伯尔认为：“成就动机是学习动机的核心。”以“异常实验”为问题驱动，导入新知识学习，激发学生的学习兴趣，让学生以解决“异常实验”的奥秘为目标，探究新知识的学习，通过探究新知得出的规律或本质，解释“异常实验”的根本原因。当学生成功解决问题时，心中充满了成功的喜悦。
案例1：一位学生在做铜锌原电池实验时，用铜丝系着石墨棒做电极，电解CuCl2溶液，误将CuCl2溶液浸没了石墨棒而浸住了两极部分铜丝，电流表指针偏转，当用湿润的淀粉碘化钾试纸检测阳极产生的气体时，试纸并没有变蓝色。学习电镀原理时，笔者用这一“异常实验”做导引，学生充满了，急切想知道其中的奥秘，于是笔者设计了探究问题：请用下列试剂和用品，设计探究实验，在铁片上镀铜并探求两极质量的变化规律：托盘天平、直流电源、电流表、烧杯、铜丝（导线）、铜片、铁片、CuSO4溶液、FeSO4溶液。下面是学生设计并实验的方案及结果：
方案一：铁片作阳极，铜片作阴极，FeSO4溶液作电镀液，实验前后称量铁片和铜片的质量。结果：铁片质量减轻，铜片上附近有气泡产生，铜片质量不变。
方案二：铜片作阳极，铁片作阴极，FeSO4溶液做电镀液，实验前后称量铁片和铜片的质量。结果：铜片质量减轻，铁片附近开始时有气泡冒出，后有铜附在铁片表面，且铁片增加的质量小于铜片减轻的质量。
方案三：铁片作阳极，铜片作阴极，CuSO4溶液作电镀液，实验前后称量铁片和铜片的质量。结果：铁片质量减轻，铜片质量增加，且铜片增加的质量大于铁片减轻的质量。
方案四：铜片作阳极，铁片作阴极，CuSO4溶液作电镀液，实验前后称量铁片和铜片的质量。结果：铜片质量减轻，铁片质量增加，且铁片增加的质量等于铜片减轻的质量。
分析讨论，得出结论：①阳极为较活泼的金属时，金属失去电子；②铁片上镀铜时，应以铜片（镀层金属）作阳极，铁片（待镀金属）作阴极，CuSO4溶液（含镀层金属离子的盐）作电镀液效果最好。
学生经过讨论得出上述结论后，再回到导入该探究实验的“异常实验”，学生仔细观察后发现，CuCl2溶液浸住了两极的铜丝，恍然大悟：原来阳极是铜溶解了，难怪没有Cl2产生。
2.以“异常实验”为原点展开课堂即兴探究。“思维起源于直接经历到的疑难和问题”，[3]“异常实验”所产生的问题，是一种学生直接经历且急需解决的疑难问题，有一定的思考空间，能激活学生的原有认知，产生强烈的探究。以“异常实验”为原点，进行思维发散的即兴探究是一种刨根问底的本原性探究，需要教师果敢的教学机智，勇于打破原有的教学预设，灵活机动地驾驭课堂。对于超出学生的认知水平，而教师却了然于胸的“异常实验”，可于课堂进行即兴探究。
案例2：一次，笔者将少量的苯酚溶于水，溶液未变浑浊，而在苯酚溶液中滴加溴水，先在液滴接触处产生白色沉淀后又立即消失。对于前一“异常实验”，学生猜测：“可能是苯酚变质了。”当笔者把较多的变成红色的苯酚加到盛有少量水的试管中，结果溶液变浑浊了，学生明白了，原来苯酚加少了，形成了胶体，我用光线去照射，果然产生了丁达尔效应。对于后一“异常实验”，笔者索性打破原来的预设，让学生充分讨论，发散思考，学生根据原有的认知，提出了四种猜测：①苯酚变质了；②苯酚的浓度小了；③溴水的浓度小了；④加入溴水的量不够。接着，笔者就引导学生自主设计实验方案：①重新取未变质的苯酚配制溶液，再滴加溴水；②重新取苯酚配制饱和溶液，再滴加溴水；③重新配制饱和溴水进行实验；④继续滴加溴水至过量。学生按照上述方案一一进行实验，讨论得出：原来滴入浓溴水时，生成了少量的沉淀溶解在过量的苯酚中，所以，沉淀很快消失了，当加入过量的浓溴水时，产生了白色沉淀，这也是这个实验要用浓溴水而不用
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稀溴水的原因。3.以“异常实验”为素材进行课外合作探究。探究式学习最重要的一个环节就是找到合适的探究对象和内容，即确立探究素材。科学上很多重大发现都源于对“异常实验”的探究，如居里夫人把沥青铀矿和铜铀云母分别放到电容器的金属片时，“异常现象”发生了：电充计反映出来的电流都比铀反映出来的要强得多。根据这一“异常现象”，居里夫人发现了元素“钋”。中学生进行探究性学习，重在培养科学探究的素养，掌握科学探究的方法，提升观察、分类、测量、检测设、实验和交流的技能，是一种模拟专业探究的学习，是走向专业探究的中间环节，未必要产生重大发现或发明。但培养学生关注和重视“异常实验”的习惯，激活探究思维，提升探究能力，可为将来的重大发现或发明奠定基础。“异常实验”来源于课堂，难度不大，符合中学生开展探究学习的思想，不失为学生开展探究学习的良好素材。一些“异常实验”的出现是始料不及的，师生都感到意外，教师一时也无法解释原因，难以在课堂上进行即兴探究，需要把它作为一个探究素材，确立一个课外的探究课题，让学生自建合作小组（4～6人），利用课外时间，在教师的辅导下进行兴趣驱使下的合作探究。案例3：笔者组织学生学习离子反应时，演示了一个实验：在浓氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，溶液先变红色后褪色，且褪色较快，而在褪色以后的NaOH溶液里滴加盐酸，反而变成红色了。本来这个演示实验的预期是：在NaOH溶液中滴加酚酞试液溶液由无色变为红色，说明溶液中存在OH-，然后加盐酸，溶液由红色变为无色，说明溶液中OH-与加入盐酸中的H+发生了离子反应。上述异常现象的出现，打破了原有的预期，面对此尴尬的局面，笔者马上抓住这个突然出现的资源，设置探究课题：这种现象出现得确实有些突然，请同学们课后自建小组，设计实验方案并进行实验，探究产生此异常现象的原因。课后学生自建了人数不等的小组，他们提出了三种猜想及对应的实验方案：①NaOH溶液的浓度太大了；②NaOH溶液溶解了空气中的O2；③NaOH与空气中的CO2反应，溶液中含Na2CO3。并设计了三种对应的实验方案进行实验，结果如下：①将NaOH溶液稀释数倍（实际实验时稀释5倍）后，滴
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加酚酞试液，溶液由无色变为红色；②在NaOH溶液中先通氢气排尽O2后再滴加酚酞试液，溶液仍然先变红色后褪色，且褪色较快；③在Na2CO3溶液中滴加酚酞试液，溶液由无色变为红色。针对上述实验现象，学生讨论得出：课堂实验产生异常现象的原因是NaOH溶液的浓度太大了，加盐酸时，由于中和反应使OH-浓度减小，反而显红色了。当时他们也感到愕然：NaOH溶液的浓度太大时，为什么滴加酚酞试液后是无色的呢？经过查阅资料，他们发现：当溶液PH>13时，酚酞以无色的羧酸盐式（如图1）存在，当溶液8.2综上所述，“异常实验”是化学课堂教学中的动态生成性资源，能激发学生的求知，培养学生的科学探究素养，宜加以开发并灵活应用于探究学习中。
参考文献：
任长松.探究式学习——学生知识的自主构建[M].北京：教育科学出版社，2005，2：28—29.
皮连生.学与教的心理学（第5版）[M].上海：华东师范大学出版社，2009，5：282—284.
[3]陈玉乔.化学教学中预设“认知冲突”的策略[J].中学化学教学参考，2012，（4）：17—18.