發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)功能， 培養(yǎng)科學(xué)探究能力

　　摘 要： 化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式，在教學(xué)中教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，將這些基本技能的訓(xùn)練融入到具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＝處熯\(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)，應(yīng)保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性，充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)功能。
　　關(guān)鍵詞： 初中化學(xué)教學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 科學(xué)探究能力
　　一、引言
　　“化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式，學(xué)生具備基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)習(xí)化學(xué)和進(jìn)行探究活動(dòng)的基礎(chǔ)和保證。化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)高度關(guān)注安全問(wèn)題，避免污染環(huán)境，要求學(xué)生遵守化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)則，初步養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)工作習(xí)慣。”這是《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義及注意事項(xiàng)的闡述。教學(xué)實(shí)踐證明：化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能夠有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，更為重要的是可以促進(jìn)學(xué)生獲取新知、驗(yàn)證舊識(shí)，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，還能幫助學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中不可或缺的、重要的探究學(xué)習(xí)方式。
　　二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力
　　科學(xué)探究的重要手段之一就是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在化學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)可以創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生在相應(yīng)的學(xué)習(xí)情境中獲得相關(guān)化學(xué)知識(shí)，鍛煉實(shí)驗(yàn)技能，啟迪學(xué)生思維，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)思考、分析，進(jìn)而掌握科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)科學(xué)探究的態(tài)度。下面以“質(zhì)量守恒定律”的教學(xué)為例，談?wù)勅绾瓮ㄟ^(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。
　　質(zhì)量守恒定律是科學(xué)家在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與推理總結(jié)出來(lái)的。這一定律是初中化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)整個(gè)九年級(jí)化學(xué)的學(xué)習(xí)起到承前啟后的作用。通過(guò)這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)從定性發(fā)展到定量，開(kāi)始從量的方面去探究并總結(jié)出化學(xué)反應(yīng)的客觀規(guī)律，為下一步化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、方程式計(jì)算的教學(xué)做好理論上的鋪墊。
　　在“質(zhì)量守恒定律”的課堂教學(xué)中，筆者實(shí)施了如下“六環(huán)節(jié)”的教學(xué)：情境引入→實(shí)驗(yàn)探究→表達(dá)與交流→演示實(shí)驗(yàn)→解釋與結(jié)論→操作模型，領(lǐng)悟定律本質(zhì)。在第一環(huán)節(jié)中運(yùn)用多媒體課件播放視頻，內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)室中學(xué)生圍繞“蠟燭燃燒后逐漸變短，質(zhì)量是否減少”和“硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)出現(xiàn)了沉淀，質(zhì)量是否增加”這兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)的對(duì)話。觀看視頻后，組織學(xué)生討論上述問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生從定量的角度來(lái)思考化學(xué)問(wèn)題。第二環(huán)節(jié)“實(shí)驗(yàn)探究”完成了如下任務(wù)：（1）圍繞視頻中學(xué)生提出的問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；（2）分組討論，分析操作過(guò)程，歸納出產(chǎn)生不同現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)；（3）展示出“探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總量如何變化的最佳方案”的思路和方法，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容主要有：①氫氧化鈉溶液和稀硫酸反應(yīng)前后質(zhì)量測(cè)定；②氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)前后質(zhì)量測(cè)定；③石灰石和稀鹽酸反應(yīng)前后質(zhì)量測(cè)定。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象包括三種情況：生成沉淀、生成氣體、既沒(méi)有生成沉淀，又沒(méi)有生成氣體。在第三環(huán)節(jié)，筆者組織學(xué)生交流、匯報(bào)了實(shí)驗(yàn)結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致的原因，以及解決的辦法。第四環(huán)節(jié)中，筆者針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn)——在密閉裝置中進(jìn)行石灰石和稀鹽酸反應(yīng)，并通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，分析反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量沒(méi)有變化的原因。最后一個(gè)環(huán)節(jié)，筆者利用水分子模型的拆分組合，理解水通電分解的反應(yīng)實(shí)質(zhì)，進(jìn)而領(lǐng)悟到質(zhì)量守恒定律的實(shí)質(zhì)與內(nèi)涵，即化學(xué)反應(yīng)前后原子的“三不變”——原子的種類(lèi)、數(shù)目和質(zhì)量都沒(méi)有改變。
　　以建構(gòu)主義認(rèn)知理論為指導(dǎo)，在教學(xué)中筆者主要采取了“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→提出假設(shè)→設(shè)計(jì)方案→驗(yàn)證假設(shè)→總結(jié)規(guī)律→揭示本質(zhì)”的教學(xué)模式，在創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境中展開(kāi)思維對(duì)話，一步步引領(lǐng)學(xué)生探究化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物總量與生成物總量之間的關(guān)系，借此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)和科學(xué)探究能力。在課堂上，筆者組織學(xué)生交流、匯報(bào)，引導(dǎo)學(xué)生適時(shí)總結(jié)，自主解答疑問(wèn)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與的積極性、主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生不懈探究的熱情與自信，發(fā)揮了學(xué)生的合作精神和集體智慧，從而達(dá)到了訓(xùn)練思維和培養(yǎng)實(shí)踐能力的目的。在整個(gè)探究過(guò)程中，學(xué)生興趣盎然，協(xié)作互動(dòng)，師生間平等對(duì)話，積極尋找解決問(wèn)題的途徑和方法，主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，發(fā)展實(shí)驗(yàn)技能。
　　三、運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題
　　1.確立地位，發(fā)揮功能。
　　遵照《標(biāo)準(zhǔn)》的基本要求，確立化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的重要地位，把它作為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式，并加以有效實(shí)施，充分發(fā)揮其應(yīng)有的功能，而不能忽視或淡化其作用，把它看做化學(xué)教學(xué)的一種輔助手段。
　　2.凸顯現(xiàn)象，易于觀察。
　　要保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的明顯出現(xiàn)，讓學(xué)生易于觀察和判斷。因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)表現(xiàn)的，學(xué)生只有通過(guò)觀察現(xiàn)象才能理解物質(zhì)發(fā)生的變化，認(rèn)識(shí)物質(zhì)的本質(zhì)屬性。
　　3.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，提升內(nèi)涵。
　　教師可以根據(jù)學(xué)情，將以往驗(yàn)證化學(xué)知識(shí)或事實(shí)的實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這些化學(xué)知識(shí)或事實(shí)的探究性實(shí)驗(yàn)，以提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要注意創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考與探索。
　　4.貼近生活，增強(qiáng)趣味。
　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容應(yīng)盡量做到“兩個(gè)貼近”：一是貼近學(xué)生生活，二是貼近社會(huì)生活或生產(chǎn)實(shí)際。反映的事物或現(xiàn)象最好是學(xué)生身邊經(jīng)常發(fā)生的或是學(xué)生比較熟悉的，同時(shí)要增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，以吸引學(xué)生眼球，激發(fā)主動(dòng)參與的意識(shí)。
　　5.淡化界限，全員參與。
　　演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)并不存在涇渭分明的界限，教師要盡可能地淡化這個(gè)界限，努力創(chuàng)造條件與機(jī)會(huì)，增加學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，讓學(xué)生實(shí)實(shí)在在地體驗(yàn)完整的探究過(guò)程，保質(zhì)保量地完成《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的“學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”。
　　6.注重環(huán)保，減少污染。
　　本著“愛(ài)護(hù)環(huán)境、減少污染”的原則，盡量選擇反應(yīng)物和生成物無(wú)污染或污染小的實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染物要進(jìn)行科學(xué)合理的回收和處理。
　　四、結(jié)語(yǔ)
　　毋庸置疑，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要方式，要真正發(fā)揮其作用，學(xué)生務(wù)必要掌握一些基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，并自覺(jué)遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則，養(yǎng)成良好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。因此，在教學(xué)過(guò)程中教師要將這些基本技能的訓(xùn)練融入具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，逐步提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ囵B(yǎng)科學(xué)探究能力。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]中華人民共和國(guó)教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京師范大學(xué)出版社，2012.1.
　　[2]林志強(qiáng).義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）案例式解讀（初中化學(xué)）[M].教育科學(xué)出版社，2012.