運用化學實驗培養學生的科學探究能力

范雅玲

培根曾指出：沒有實驗，任何新的東西都不能深知。實驗是化學學科不斷發展的生命源泉，也是化學科學賴以生存的基本土壤，更是化學教學質量的一個關鍵衡量標準。有效運用化學實驗，在激發學生學習化學的興趣，培養學生的創造性思維，開發學生的潛能，發展學生的個性等方面均具有非常重要的作用。

化學實驗探究教學，是以實驗選題作為整個教學中心，緊緊圍繞著實驗過程，綜合采用觀察、分析以及比較、概括等多種手段，實現對化學反應實質、化學現象和化學實驗裝置等多個方面的全方位、多層次剖析。在此基礎上探究出某些化學規律，尋找出客觀事實的某些實驗屬性，從而達到提高學生創新意識，發散學生創新思維，訓練和增強學生動手能力的教學目的。在中學《化學課程標準》中指出：中學教師在化學教學中，應當努力創造條件，給予學生更多主動體驗探究過程的機會，在不斷的思考、探究和知識形成、應用中提高化學素養，獲得科學的方法，在潛移默化中養成終身學習、科學學習的意識和能力。

下面，筆者結合教學實踐，對中學化學怎樣通過化學實驗培養科學探究能力并結合教學實踐中的一些做法，談幾點體會。

一、增加趣味實驗，提高學生學習興趣

實驗教學是中學化學教學的重要組成部分，蘊含著大量的奇幻現象，能夠提高學生的學習熱情，進而激發對化學的濃厚學習，并激發他們的探究欲望。因而教師在教學中應當借助實驗，調動起學習動機中最現實也是最活潑的學生心理成分，為學生開啟通往化學探索的大門。例如，在中學的第一節化學課時，筆者特地設置了“魔棒點燈”、“燒不壞的手絹”以及“鐵樹開花”這些非常符合中學生心理的有趣“魔術”。當演示完畢后，學生就會急切想知道，這些現象是怎么發生的，為什么會出現這類奇怪的現象，自己能否操作？因而學生學習化學的積極性就很容易調動起來。又如，在進行第七單元中的“燃燒與滅火”教學時，對于課本中的隔絕空氣可以滅火這一現象都能夠理解，但是當講到把溫度降低到可燃物著火點以下也能夠起到滅火的作用時，由于缺乏類似的實踐經驗，學生持懷疑態度。教學中，筆者為了讓學生真正理解滅火原理，就設置了一個降低溫度滅火的實驗。具體的實驗操作步驟為：向一個250mL的燒杯中加入大約150mL的水，接著再加入一些NH4NO3，完成之后進行不斷攪拌，主要目的在于使水的溫度急劇降低；取出適量的豆油倒入到事先準備好的小鐵盒中，然后點燃；取出坩堝鉗將含有豆油的小鐵盒放置到燒杯冰冷的水面上，這時提醒學生注意觀察，就能夠直觀地觀察到在溫度降低的作用下，火焰立即被熄滅。實驗過程中，為了確保學生觀察的全面性，筆者又將小鐵盒拿出來，并且重新點燃，此時可以觀察到殘留在鐵盒中的豆油在空氣中也能夠燃燒。實驗進行到此，學生已經不再懷疑降低溫度可以滅火，與此同時也能夠加深對滅火原理的理解。所以，在中學化學實驗教學中，教師應當樹立先進的教學理念，努力將驗證性實驗轉變成一些具有探索性、研究性以及設計性的有趣的“魔術”實驗，提升學生的學習興趣，增強學習化學的主動性。

二、創設實驗教學，增強學生的探究能力

眾所周知，化學實驗對于化學教學的創新教育起著重要的作用，有利于學生掌握知識、形成能力。同時，它還在很大程度上調動起了中學生的感觀協同活動，對于培養和增強學生的探究精神具有重要意義。通過探究能夠將學生從“要我學”的被動學習態度，轉變為“我要學”的主動求知，對于化學教學來說，這是質的突破與飛躍。在新教材中可以看到大量的具有開放性的活動與探究實驗，其中蘊含著發現問題、提出問題以及設計實驗論證等多個實驗內容。教學中以探究活動的形式不斷深入，不僅能夠滿足課堂教學的一般要求，還能夠兼顧學生之間存在的差異性，在潛移默化中培養學生的創新意識，鍛煉學生的嚴謹治學態度。教師必須意識到，學生是實驗活動的主體，在整個實驗過程中，只有學生積極主動地參與，才能夠確保教學質量的提升。具體教學中，可以從以下幾個方面著手：

首先，應當科學安排教材中的實驗。在教材（人教版）中有很多的“活動與探究”項目，但并沒有嚴格的劃分成“演示實驗”、“學生實驗”或者“課堂實驗”等，即使對于實驗基本技能，教材也沒有具體的指派。所以就在客觀上為學生和老師留下了可以發揮的空間。教師在教學的過程中，綜合考慮學校和學生的實際情況，結合大綱要求，可以把其中的一些實驗安排成獨立實驗或合作實驗。舉例來說，對于點燃石蠟實驗、鐵生銹實驗、自制酸堿指示劑實驗以及制作葉脈書簽實驗、葡萄糖的檢驗實驗、幾種纖維的鑒別實驗等，其中有的可以安排學生在家里完成，有的也可以安排學生在學校完成，培養起學生處處是化學的學習意識，調動起學生在日常學習生活中關注化學現象、做化學實驗的積極性，從而在這種不斷的觀察和實踐中提高探究能力。

其次，自主實驗主要突出了師生之間以及生生之間的密切合作。對于師生合作，教師在其中應當發揮主導作用，適時的引導學生發現問題并且解決問題。尤其要注重引導學生從新角度看舊問題、用新思路思考新問題，這一過程中，教師應當盡力營造一種寬松愉快的氛圍，從而有利于調動學生質疑的主動性。舉例來說，在實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，對實驗尾氣的處理方法學生就有多種不同的方法——收集法和點燃法，從而防止一氧化碳擴散到空氣中污染空氣。這樣的實驗能夠在較大程度上增強學生提出問題、分析問題以及解決問題的能力，在不斷的思考中也培養了他們的創新意識。對于自主實驗來說，教師應當努力提倡討論問題的風尚，為了擴大試驗討論的范圍，除了在師生之間進行外，更應當積極推行到學生之間廣泛展開，充分表現出學生在實驗中的主體性，除了能夠調動起學生的主動性和合作性外，也有利于學生創造性的培養。討論過程中，如果學生遇到問題，教師不必急于給出正確答案，應當指導學生先自我求解，在此基礎上組織學生根據各自的實驗設計，觀察到的實驗現象以及得出的實驗結論，進行討論或者辯論，只有這樣才能夠調動每位學生的積極性，達到取長補短、共同提高的目的。

三、借助計算機技術，優化實驗教學效果

中學化學實驗中，可以借助多媒體，直觀的展示實驗操作步驟。同時，化學實驗中，部分實驗具有一定的危險性，對于實驗的具體步驟以及操作規程都要求較高，因而教師在實驗前可以借助多媒體來播放相應的動畫、圖片或者視頻，然后讓學生在此基礎上進行規范操作，從而提高實驗的安全性。部分化學實驗中，必須通過一些對比實驗現象才能夠得出結論，但是因為這些現象之間彼此差別不大，舉例來說，在金屬與稀鹽酸的反應實驗中，一些金屬如鎂、鋅、鐵以及銅的活動性強弱較難判別。教師就可以用實物投影來進行對比，同時用語言引導觀察，既簡單明了又印象深刻。利用計算機技術輔助教學進入化學實驗教學，打破了傳統教學中呆板而又單一的實驗教學模式，能夠讓學生的形象思維以及抽象思維獲得同步的提升，從而能夠大幅度增強實驗教學的效果。

四、增設課外實驗，增強自主研究能力

在化學實驗中，采用課外小實驗的形式，除了能夠拓展學生知識面，還能夠增強學生自我動手的探究能力。對于學生在日常生活和學習中遇到的一些問題，尤其是探究性問題，應當鼓勵和引導學生借助學過的理論知識進行分析和解決。課標明確提出，教師應采取多種形式，盡可能“增加學生進行實驗操作和實驗探究的機會”。例如利用生活中大量存在的一些廢舊物品獨立完成一些小實驗，制作一些小發明，從中盡情的發揮和展現自己的聰明才智。也可以結合全球大力提倡的環保和能源問題，進行相關的實驗探究活動，比如借助替代品開發的實驗——“生石灰與水反應放出熱量可以煮雞蛋”的實驗，煮熟一個雞蛋，需要生石灰的量較大，可以布置學生以小組為單位收集袋裝食品中的干燥劑和鵪鶉蛋。這樣用一個250mL燒杯和水就能將鵪鶉蛋煮熟。另外還有“工業水的凈化”和“酸雨危害的模擬”實驗，通過改進實驗設計利用較少的儀器和易得的試劑來開展實驗探究，使每一個學生都有親自動手操作和進行實驗探究的機會，使學生真切感受到化學就在我們身邊。

學無止境，同樣教學也是無止境的。如何優化我們的教學手段，讓學生學得更輕松愉悅、認識更深刻，需要我們教者不斷創新和總結。總之，化學實驗是實現學習化學探究的關鍵工具，中學教師在教學過程中應當樹立先進的實驗教學理念，結合大綱要求和學生實際情況，精心設計出豐富多彩的探究性實驗，以提高學生的學習興趣，增強他們的學習能力。

（作者單位：江蘇省如皋市白蒲鎮陽光初中）