淺談實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

摘要化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中最普遍采用的手段，如何將教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)成為一個(gè)愉快學(xué)習(xí)的過(guò)程，使學(xué)生通過(guò)觀察絢麗多彩的化學(xué)現(xiàn)象開(kāi)闊視野，親身參與實(shí)踐的情境積極探索化學(xué)的奧秘，達(dá)到發(fā)展智慧和創(chuàng)造能力，充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智和穩(wěn)定學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。這是化學(xué)教師研究的課題。

關(guān)鍵詞化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)開(kāi)拓探究能力

中圖分類號(hào):G633.98文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了親身參與實(shí)踐的情境，它的功能和探究性學(xué)習(xí)的特征決定了化學(xué)實(shí)驗(yàn)必然成為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究的重要途徑。《標(biāo)準(zhǔn)》指出，義務(wù)教育階段的化學(xué)課程要幫助學(xué)生了解科學(xué)探究的基本過(guò)程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，使學(xué)生獲得進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展所需要的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。因此教師在授課的過(guò)程中，不能單純的為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)，而是要運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)一系列有效的方法和手段，能夠較好地發(fā)展學(xué)生的綜合能力。

新課程實(shí)施后，在化學(xué)課本中增加了不少的實(shí)驗(yàn)，包括了教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的家庭實(shí)驗(yàn)及分組實(shí)驗(yàn)。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，教師只要合理使用，適當(dāng)改進(jìn)，就能為學(xué)生探究打好基礎(chǔ)，使他們了解到科學(xué)探究的一般步驟，大大提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

1 培養(yǎng)學(xué)生觀察能力

觀察是一種有目的、有計(jì)劃且比較持久的知覺(jué)，是知覺(jué)的高級(jí)形態(tài)。觀是要通過(guò)人的感觀而感知各種信息，察是用大腦去分析。因此觀察是科學(xué)探究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，只有通過(guò)觀察，對(duì)知識(shí)有了表象的認(rèn)識(shí)，才能動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流。門捷列夫曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“科學(xué)的原理起源于實(shí)驗(yàn)的世界和觀察的領(lǐng)域，觀察是第一步，沒(méi)有觀察就不會(huì)有接履而來(lái)的前進(jìn)。”因此，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，就必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的組織教學(xué)，克服造成組織教學(xué)難的各種因素。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，觀察是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)儀器、藥品的觀察，能激發(fā)起學(xué)習(xí)的興趣，從觀察中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并激發(fā)起他們的探究欲望。教師就要在授課的過(guò)程中，注重學(xué)生的觀察能力培養(yǎng)，而這些能力的培養(yǎng)還需教師的引導(dǎo)，在初接觸化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要明確告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的目標(biāo)、要求、觀察些什么。

如第一單元中“對(duì)蠟燭及其燃燒的探究”，通過(guò)老師的啟發(fā)向?qū)W生發(fā)問(wèn)他們熟識(shí)的蠟燭，在燃燒前后的過(guò)程及性質(zhì)有哪些?有細(xì)心的同學(xué)觀察找出20多種現(xiàn)象，老師讓他介紹給大家，讓同學(xué)們驚訝無(wú)比，從中學(xué)會(huì)觀察是探究的第一步，當(dāng)學(xué)生掌握了觀察的要點(diǎn)，培養(yǎng)出認(rèn)真觀察的習(xí)慣后，他們就會(huì)逐漸向探究事物的實(shí)質(zhì)進(jìn)發(fā)。這不僅提高了教師的主導(dǎo)作用，更增加了學(xué)生的興趣，發(fā)展了智力和能力，是增強(qiáng)師生雙邊活動(dòng)最理想的一種途徑。

2 激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑能力

質(zhì)疑能力是指發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力，愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):“提出一個(gè)問(wèn)題比解決一個(gè)問(wèn)題更重要”。可見(jiàn)“問(wèn)”在學(xué)習(xí)上是至關(guān)重要的一環(huán)。學(xué)生提出問(wèn)題有助于對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解;激發(fā)學(xué)習(xí)熱情提高學(xué)習(xí)興趣;思維得到發(fā)展和開(kāi)拓。能使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)思考。就會(huì)在課堂中就會(huì)十分專注，希望能通過(guò)學(xué)習(xí)，化解心中的疑團(tuán)。

而化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程本身就是一個(gè)探索、創(chuàng)新的過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題，因此引導(dǎo)學(xué)生如何在這過(guò)程中提高質(zhì)疑能力是十分的必要。但由于初中生剛接觸化學(xué)，往往還需要教師精心設(shè)計(jì)一些探究性問(wèn)題，讓學(xué)生在思考問(wèn)題的同時(shí)，逐漸培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、表述問(wèn)題的能力，進(jìn)而逐漸樹(shù)立起質(zhì)疑意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，反應(yīng)的目的，實(shí)驗(yàn)用品選用的原因等方面來(lái)引導(dǎo)學(xué)生積極思考，從而提出有價(jià)值的問(wèn)題。

如教師按照課本的內(nèi)容做了“空氣中氧氣的含量測(cè)定”這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)后，又展示了幾套與該探究有關(guān)的裝置。對(duì)照著這幾套的裝置，并向?qū)W生說(shuō)明裝置的原理是一致的，馬上就有學(xué)生提出一系列的問(wèn)提:這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理是什么?這個(gè)實(shí)驗(yàn)選用藥品的原則是什么?對(duì)生成物有要求嗎?教師就讓學(xué)生討論，然后在學(xué)生結(jié)論的基礎(chǔ)上解答問(wèn)題，這時(shí)老師馬上提出:如果實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有磷，能用其它藥品代替嗎?對(duì)實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)嗎?然后在教師的引導(dǎo)下學(xué)生會(huì)思考找出正確的答案，通過(guò)啟發(fā)，學(xué)生的質(zhì)疑能力就會(huì)逐漸提高，由被動(dòng)性的質(zhì)疑改為主動(dòng)性的質(zhì)疑。

如在“探究酸和堿之間會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)”的活動(dòng)探究中，就有學(xué)生只看了課本中的說(shuō)明，就提出該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駟渭冇盟岷蛪A就可以完成探究?如果選用指示劑，為什么一定要用酚酞，用石蕊不行嗎?如果是選用酚酞，為什么要把酚酞滴在氫氧化鈉中再滴加稀鹽酸，而不是把酚酞滴在鹽酸中再滴加氫氧化鈉溶液呢?為了進(jìn)一步提高學(xué)生的質(zhì)疑能力，教師把這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室按照自己的疑問(wèn)自行完成。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的操作，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)良好的質(zhì)疑環(huán)境，在質(zhì)疑過(guò)程中學(xué)生掌握了過(guò)量的問(wèn)題，掌握了中和反應(yīng)的原理，明確了該實(shí)驗(yàn)中指示劑的作用，更重要的是學(xué)會(huì)了科學(xué)探究的方法，體驗(yàn)了科學(xué)探究的樂(lè)趣，拓展了思維理念及其應(yīng)用效果。

3 培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力

分析問(wèn)題和解決問(wèn)題是兩個(gè)息息相關(guān)的步驟，指的是在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，能夠分析矛盾的主要方面、次要方面，分析它們?nèi)绾涡纬伞⒊砷L(zhǎng)，分析矛盾所處的環(huán)境以及環(huán)境的發(fā)展變化;最后是在正確分析的基礎(chǔ)上，找出解決問(wèn)題的方法，把問(wèn)題解決的能力。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)單歸納原理的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)能力和處理實(shí)際問(wèn)題能力是提高學(xué)生科學(xué)探究能力的重要環(huán)節(jié)。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中往往會(huì)出現(xiàn)不同的情況，或得出不同的結(jié)論，這就需要學(xué)生利用已有的知識(shí)，對(duì)這些現(xiàn)象逐一分析，最后得出正確的結(jié)論。其實(shí)分析能力的高低既與知識(shí)又與經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。作為教師就要在授課的過(guò)程中給學(xué)生以適當(dāng)?shù)闹敢箤W(xué)生能逐步形成這樣的一種能力。如探究燃燒條件，如圖1教師演示完成實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論;然后如圖2在白磷上蓋一個(gè)小燒杯，讓學(xué)生再次分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的分析中，教師引導(dǎo)學(xué)生用類比的方法來(lái)進(jìn)行分析，從而知道該實(shí)驗(yàn)是用了幾個(gè)不同條件的對(duì)比來(lái)得出“可燃物的燃燒必須要與氧氣接觸、溫度要達(dá)到著火點(diǎn)”這樣的結(jié)論:(1)銅片上的白磷和紅磷、(2)水中的白磷和銅片上的白磷、(3)圖1銅片上的白磷和圖2銅片上的白磷。

在第十單元常見(jiàn)的酸和堿的教學(xué)中，可對(duì)課本中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改動(dòng)，把酸和堿化學(xué)性質(zhì)的活動(dòng)探究一起進(jìn)行。除了課本要求的藥品外，還增加了一些鹽溶液，如硫酸銅、氯化鐵、硝酸銀、氯化鋇等，讓學(xué)生把這些藥品兩兩混合、記錄現(xiàn)象，在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，教師再指導(dǎo)學(xué)生把他們看似凌亂的結(jié)果進(jìn)行歸類，由此找酸堿的性質(zhì)，以及反應(yīng)的規(guī)律。

通過(guò)教師的指引，學(xué)生就能逐步掌握知道要分析問(wèn)題，可用對(duì)比的方法、分類的方法等，從看似凌亂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，分析問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，從而得出正確、有力的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

有了分析能力，就可進(jìn)一步提高學(xué)生的解決問(wèn)題能力。教師就要求學(xué)生在前面知識(shí)的基礎(chǔ)上，證明二氧化碳通入氫氧化鈉中確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。學(xué)生又經(jīng)過(guò)一番的猜想和實(shí)驗(yàn)論證，得出要驗(yàn)證碳酸根離子的存在最好的物質(zhì)是酸而不能用酸堿指示劑。這時(shí)教師接著問(wèn)，如溶液中同時(shí)存在氫氧根離子與碳酸根離子，又該如何檢驗(yàn)?

通過(guò)這樣層層的分析、驗(yàn)證、歸納，學(xué)生就會(huì)明白到，要解決問(wèn)題必須要搞清問(wèn)題的癥結(jié)所在，抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì)出發(fā)，進(jìn)行一定的猜想，找出異同，再逐一擊破。

4 提高學(xué)生表述問(wèn)題的能力

隨著新課程改革的蓬勃發(fā)展，對(duì)于學(xué)生表述能力的考查力度大大增強(qiáng)。表述能力的好壞看似與科學(xué)探究能力沒(méi)有任何的關(guān)系，其實(shí)不然，因?yàn)閷?duì)事物本質(zhì)的準(zhǔn)確表述不但可以培養(yǎng)學(xué)生審慎細(xì)密、條理清晰的思維習(xí)慣，而且在質(zhì)疑、修正中學(xué)生的創(chuàng)新思維也能得以激發(fā)。當(dāng)學(xué)生具有良好的表述問(wèn)題的能力時(shí)，他才能把他掌握的知識(shí)和探究的成果向外界說(shuō)明，當(dāng)?shù)玫秸J(rèn)同時(shí)，他自然而然地產(chǎn)生了成功感，也加強(qiáng)了他探究的興趣。反之，他的表述沒(méi)有人理解，找不到共鳴時(shí)，他就會(huì)逐漸喪失了興趣。

對(duì)于化學(xué)表述能力并不是學(xué)生與生俱來(lái)的能力，必須通過(guò)長(zhǎng)期的積累和思想的重視而逐步形成的。因此教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中就必須時(shí)時(shí)刻刻向?qū)W生強(qiáng)化要用正確的化學(xué)術(shù)語(yǔ)、全面地來(lái)描述化學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟、現(xiàn)象以及結(jié)論等。在第一單元課題1，有關(guān)化學(xué)變化和物理變化的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，這是學(xué)生第一次真正接觸化學(xué)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行表述，在這里教師就要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就是所見(jiàn)所得，描述的是表象，而結(jié)論才是通過(guò)表象得出結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)1-4中，就能很好訓(xùn)練學(xué)生的表述能力，可先讓學(xué)生自行對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論進(jìn)行描述，教師再根據(jù)他們的描述，用表格的形式進(jìn)行規(guī)范的表述，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到該如何正確描述。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的觀察、分析離不開(kāi)一定的化學(xué)表述，學(xué)生在書(shū)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力其實(shí)就是學(xué)生表述能力的體現(xiàn)。因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括了實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，歸納概括實(shí)驗(yàn)結(jié)論等文字表達(dá)中，這就要求學(xué)生運(yùn)用規(guī)范的化學(xué)學(xué)科語(yǔ)言清晰、準(zhǔn)確地將實(shí)驗(yàn)過(guò)程呈現(xiàn)出來(lái)，這是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)應(yīng)具備的一種學(xué)習(xí)能力。從實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)現(xiàn)象的觀察、記錄、分析都有其科學(xué)方法，對(duì)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，是提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)，也能充分提高學(xué)生的表述能力。

強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)描述的正確性，其實(shí)也是對(duì)化學(xué)原理的加深認(rèn)識(shí)，如白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象，必須強(qiáng)調(diào)應(yīng)是白煙而非白霧;把酚酞滴入堿溶液中顏色改變，應(yīng)是酚酞溶液變紅色而非堿溶液變色。在對(duì)物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作步驟的描述，必須強(qiáng)調(diào)要先對(duì)被測(cè)物取樣再加試劑檢測(cè)，而不是描述為把試劑滴入被測(cè)物。對(duì)于這些描述的強(qiáng)調(diào)，就能使學(xué)生更加明確白磷燃燒生成物是固態(tài)而非氣態(tài)、在溶液中是酸堿使酸堿指示劑變色而不是酸堿變色;在實(shí)驗(yàn)中還必須掌握量的問(wèn)題……

由此可知，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的正確表述，不單是能力培養(yǎng)的問(wèn)題，其實(shí)是對(duì)科學(xué)探究態(tài)度的培養(yǎng)，要求學(xué)生必須要有認(rèn)真的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)具有極其重要的地位，是無(wú)可替代的。在化學(xué)教學(xué)中，教師要有強(qiáng)烈的責(zé)任感，要巧用實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的信息交流，采用符合學(xué)生水平與能力的教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要結(jié)合日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，展開(kāi)探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從不同角度、不同層面來(lái)理解一個(gè)實(shí)驗(yàn)，提出一個(gè)新的看法，啟迪學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造一種輕松、和諧的教育氛圍，為學(xué)生的動(dòng)手能力、想象力、創(chuàng)造力、思維能力的全面提高創(chuàng)造有利的條件，從而使知識(shí)與能力同步增長(zhǎng)，把素質(zhì)教育落在實(shí)處。