在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

朱愛(ài)軍

探究能力是21世紀(jì)人才的必備素質(zhì)之一，對(duì)探究能力的培養(yǎng)，是當(dāng)前我國(guó)素質(zhì)教育中的一大任務(wù)。探究能力，作為人們探索、研究自然規(guī)律和社會(huì)問(wèn)題的一種綜合能力，通常包括提出問(wèn)題的能力、收集資料和信息的能力、建立假說(shuō)的能力、進(jìn)行社會(huì)調(diào)查的能力、進(jìn)行科學(xué)觀察和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力、進(jìn)行科學(xué)思維的能力等。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要部分，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中筆者把科學(xué)探究作為課程改革的突破口，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究實(shí)踐的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，使獲得化學(xué)知識(shí)和技能的過(guò)程成為理解化學(xué)、進(jìn)行科學(xué)探究、聯(lián)系社會(huì)生活實(shí)際、形成科學(xué)價(jià)值觀的過(guò)程。那么，如何發(fā)揮化學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力？

1 融演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能

1.1 突出演示實(shí)驗(yàn)的示范性

演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作的首要途徑。教師演示實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和態(tài)度，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)和科學(xué)態(tài)度有潛移默化的表率作用。所以，教師必須認(rèn)真做好操作示范，從藥品的取用、儀器的安裝和洗滌、物質(zhì)的加熱到現(xiàn)象的觀察，每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)合理規(guī)范。為了讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本操作掌握更全面、系統(tǒng)，筆者在 實(shí)驗(yàn)的基本操作中增加檢查裝置氣密性的內(nèi)容。通過(guò)教師嫻熟的操作、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和精彩的實(shí)驗(yàn)效果，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和動(dòng)手操作能力。

1.2 突出學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作性

學(xué)生實(shí)驗(yàn)可分為學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)比教師演示、學(xué)生觀察留下的印象更深刻。這時(shí)學(xué)生由觀看者變成操作者、實(shí)驗(yàn)者，其心情之激動(dòng)、態(tài)度之積極、思考問(wèn)題之主動(dòng)都是顯而易見(jiàn)的。學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)既可以達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)的目的，又可以彌補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)的不足，因此，在條件允許的前提下，對(duì)操作簡(jiǎn)單、費(fèi)時(shí)不長(zhǎng)、安全可靠、不污染環(huán)境的演示實(shí)驗(yàn)都可以改成學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是學(xué)生運(yùn)用知識(shí)，親身體驗(yàn)化學(xué)變化過(guò)程，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的重要途徑。紙上得來(lái)終覺(jué)淺，覺(jué)知此事要躬行。比如，在用高錳酸鉀制取氧氣的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生盡管對(duì)裝置圖的錯(cuò)誤十分熟悉，但在自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)仍出現(xiàn)試管口高于試管底、鐵夾夾在試管口、試管口沒(méi)堵棉花、完畢時(shí)先熄滅酒精燈再?gòu)乃壑腥〕鰧?dǎo)管等種種錯(cuò)誤。所以，學(xué)生只能在做的過(guò)程中提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能。

2 改平順型實(shí)驗(yàn)為矛盾型實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)

探究行為的發(fā)生必須在強(qiáng)烈的探究意識(shí)的支配下進(jìn)行。由于化學(xué)學(xué)科是九年級(jí)剛剛接觸的課程，教材安排的很多實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都是平順型實(shí)驗(yàn)。雖然這種實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的感性興趣，但不能引發(fā)學(xué)生的思維沖突，不能激發(fā)學(xué)生思維層面的探究興趣。所以，筆者把平順型實(shí)驗(yàn)改為矛盾型實(shí)驗(yàn)，在完全對(duì)立矛盾的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中營(yíng)造心理困境，激活學(xué)生的思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，激發(fā)學(xué)生自主探究的意識(shí)。

3 改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法

新課改倡導(dǎo)學(xué)生是發(fā)展的中心，著眼于學(xué)生終身發(fā)展和科學(xué)素養(yǎng)的全面提高。在教學(xué)方法上，要從以教師為中心、教材為中心的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中走出來(lái)，提倡以學(xué)生為中心、以問(wèn)題為中心，進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)。在做探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)可以借鑒教材中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，先不讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而是在已有基礎(chǔ)上提出新的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)猜想和假設(shè)，制定出實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象，對(duì)產(chǎn)生的結(jié)果一一記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，學(xué)生之間進(jìn)行分析交流，弄明白問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，在自主探究的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。

在酸的化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，教材把鹽酸和硫酸的化學(xué)性質(zhì)并行安排。筆者在教學(xué)時(shí)，就把硫酸的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)，把硫酸的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)安排在鹽酸之后。在學(xué)習(xí)硫酸的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，先給學(xué)生提出問(wèn)題：鹽酸和硫酸的化學(xué)性質(zhì)是相似還是不同？學(xué)生經(jīng)過(guò)分析和討論，形成兩種意見(jiàn)：性質(zhì)相似，依據(jù)是兩種物質(zhì)都是酸，組成中都有氫離子；不同，依據(jù)是兩種物質(zhì)中的酸根離子不同。這時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)他們將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入表中。

學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄，對(duì)上述問(wèn)題的答案有了一分為二的觀點(diǎn)：兩種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)大體上相同，但也有一點(diǎn)不同。最后引導(dǎo)學(xué)生歸納比較得出：兩種物質(zhì)在性質(zhì)上有4點(diǎn)相似，正是由于它們都是酸，都能在水溶液中電離出氫離子；有一點(diǎn)不同，正是由于它們的酸根離子不同，鹽酸中有氯離子，硫酸中有硫酸根離子。在此基礎(chǔ)上，再補(bǔ)充做硫酸與氯化鋇溶液的反應(yīng)。最后提問(wèn)，如何鑒別鹽酸和硫酸？學(xué)生自選試劑，并深刻理解二者的鑒別依據(jù)正是兩種酸的酸根離子不同。

在這樣的探究性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生動(dòng)手做、用腦思，做得積極、學(xué)得主動(dòng)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法和邏輯推理法，學(xué)到像科學(xué)家那樣研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)探究程序和方法。

4 將校內(nèi)實(shí)驗(yàn)延伸到家庭實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究

家庭實(shí)驗(yàn)是演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的課外延伸。它是在教師指導(dǎo)下，以在教學(xué)過(guò)程中和生活實(shí)踐中的問(wèn)題為載體，利用課外時(shí)間，給學(xué)生提供主動(dòng)探求知識(shí)的寬松環(huán)境，創(chuàng)設(shè)科學(xué)研究的情景和途徑。引導(dǎo)通過(guò)實(shí)踐的感受和體驗(yàn)，形成積極探索、主動(dòng)獲取知識(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生在成功的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作的愉悅心情下潛力得到充分發(fā)揮，為學(xué)生自主的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

家庭實(shí)驗(yàn)更有助于學(xué)生的探索能力的增強(qiáng)，如在探索鐵生銹的條件時(shí)，讓學(xué)生到家中去實(shí)驗(yàn)，每天觀察在不同條件鐵釘?shù)淖兓樾?，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、探究能力。又如熱水瓶中的水垢如何除？家中有鹽水、醋、油、洗衣粉、堿，用什么洗得干凈？水垢主成分是什么？又如何鑒別？讓學(xué)生自主去探究。通過(guò)這些家庭實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，提高觀察能力，增加實(shí)驗(yàn)生活技能，培養(yǎng)自主解決一些生活問(wèn)題的能力和科學(xué)探究能力。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，無(wú)論是增補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，還是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，所有內(nèi)容的設(shè)計(jì)都應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，做到真正的“用教材教”，去粗取精、為我所用。從而使化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)、教與學(xué)生探究方法、發(fā)展學(xué)生探究能力方面發(fā)揮獨(dú)特的學(xué)科魅力，真正實(shí)現(xiàn)提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的目的，完成新一輪課改的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)人本化教育。