淺談化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)

探究實(shí)驗(yàn)是指通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行的一種探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，它是科學(xué)探究在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體化。在化學(xué)教學(xué)中提倡和鼓勵(lì)學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，利用實(shí)驗(yàn)、提高學(xué)生的觀察能力，探究實(shí)驗(yàn)、提升學(xué)生的分析能力，開展活動(dòng)、發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)向主動(dòng)探究性學(xué)習(xí)的根本轉(zhuǎn)變。

一、創(chuàng)設(shè)問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芤龑?dǎo)學(xué)生濃厚的認(rèn)識(shí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲。認(rèn)識(shí)興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最現(xiàn)實(shí)、最活躍的成分。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣主要表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象，如顏色的變化、氣體的產(chǎn)生、沉淀的生成、燃燒、爆鳴、氣味的放出等等。這些生動(dòng)、新奇、鮮明的各種化學(xué)現(xiàn)像，可以引起學(xué)生的直接興趣，直接興趣有助于培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和積極主動(dòng)地獲取感性知識(shí)的意向。

首先，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用書本原有實(shí)驗(yàn)，經(jīng)常創(chuàng)設(shè)問題情境，可以誘導(dǎo)學(xué)生勤于思考，激發(fā)學(xué)生勤于探索；例如，讓學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，空氣中氧氣含量的測定。學(xué)生討論積極，但不敢一試。這時(shí)老師的鼓勵(lì)和點(diǎn)撥雙管齊下，有的學(xué)生上場了。不同次的實(shí)驗(yàn)，倒流入集氣瓶中水的體積也會(huì)有所不同，有的正好1/5，有的超過，有的不滿。不管哪種情況，都能讓學(xué)生繼續(xù)探究下去，找測不準(zhǔn)的原因。然后更深層地探究用木炭或硫代替磷行嗎？為什么？這時(shí)舉手要求實(shí)驗(yàn)的學(xué)生爭先恐后。學(xué)生在老師引導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

二、利用實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的觀察能力

新課程改革非常重視學(xué)生科學(xué)方法的培養(yǎng)，在科學(xué)方法中，很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是觀察。觀察是認(rèn)識(shí)的窗口，是思維的前提，是人們有效地探索世界，認(rèn)識(shí)事物的一種極為重要的心理活動(dòng)方式。對于事物，如果沒有敏銳而細(xì)致的觀察，就不能深入認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)。觀察能力是指觀察事物的心理素質(zhì)指標(biāo)，是人們順利地掌握知識(shí)、完成某種活動(dòng)的基本能力，因此被稱為智力的窗口。化學(xué)觀察能力是具有專業(yè)性特征的一種心理素質(zhì)。它既具有一般觀察能力的構(gòu)成要素，又具有獨(dú)自的化學(xué)專業(yè)特征。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，要教給學(xué)生觀察的方法，如觀察要有明確的目的和重點(diǎn)，要自始至終，從明顯的到細(xì)微的都必須認(rèn)真地、細(xì)致地觀察，要提醒學(xué)生注意排除其他因素的干擾，要求學(xué)生實(shí)事求是地做好實(shí)驗(yàn)記錄。青少年們好奇心強(qiáng)，對觀看實(shí)驗(yàn)很感興趣 ，若教師預(yù)先不引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)注意什么，讓學(xué)生憑個(gè)人愛好自由選擇地觀察某一現(xiàn)象，結(jié)果得出結(jié)論五花八門，有的抓不住要害，達(dá)不到目的。所以老師一定要先強(qiáng)調(diào)應(yīng)如何觀察，觀察哪幾點(diǎn)。如先觀察鎂條的形狀、顏色等性質(zhì)，點(diǎn)燃時(shí)要注意看發(fā)出耀眼的強(qiáng)光（不要正視，防止傷眼），放熱等，把點(diǎn)燃后生成物的狀態(tài)、顏色和反應(yīng)前的鎂帶比較，讓學(xué)生自己得出產(chǎn)生了新物質(zhì)，（氧化鎂）等等。這些細(xì)節(jié)都要交待清楚，才能集中學(xué)生的注意力，達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)的效果。同時(shí)，也使學(xué)生掌握了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察方法及實(shí)驗(yàn)操作方法，如點(diǎn)燃時(shí)應(yīng)用坩堝鉗夾住鎂條在火焰的外焰加熱等等。在實(shí)驗(yàn)過程中，不但要“看”還要讓學(xué)生“摸”（如反應(yīng)中的放熱、吸熱現(xiàn)象）“聞”（氣體的氣味、如氨氣、二氧化硫）從而增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力。

三、實(shí)驗(yàn)探究，提升學(xué)生的分析能力

《新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，探究學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和提高分析能力的重要途徑。新課程以進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為宗旨，著眼于學(xué)生未來的發(fā)展。把轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力，幫助學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和分析問題的能力，作為重要的教育理念，融于新課程內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)的整個(gè)體系中。

學(xué)生通過探究性實(shí)驗(yàn)，可以探究自己還未認(rèn)識(shí)的世界，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)分析研究的方法。如：對蠟燭燃燒測定其生成物的實(shí)驗(yàn)中，其中一個(gè)步驟是：把罩在燭焰上的燒杯，迅速倒過來，向燒杯里注入少量澄清石灰水，振蕩，觀察石灰水有什么變化？學(xué)生在操作過程中，實(shí)驗(yàn)效果都不理想，很多小組的石灰水沒有變渾濁。同學(xué)們通過分析討論其原因有二個(gè)：其一是因?yàn)闊衷跔T焰上一段時(shí)間后，使得燒杯內(nèi)溫度較高，倒過燒杯時(shí)，使空氣形成熱氣流，杯中的二氧化碳?xì)怏w隨熱氣流而散發(fā)到空氣中了；其二是大家操作不熟練，把燒杯倒過來后、逗留時(shí)間大長，倒入石灰水之前，二氧化碳?xì)怏w已經(jīng)散逸了，這樣石灰水就沒有變渾濁。找出原因后，對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)：將燒杯移開火焰，倒過來之前，用一塊玻璃片先蓋住瓶口，再把燒杯正放在桌面，然后移開一部分玻璃片，向燒杯內(nèi)倒入澄清石灰水，再蓋住燒杯，振蕩，各小組的澄清石灰水都變渾濁了，實(shí)驗(yàn)效果很好。在以上這些過程中學(xué)生可以把化學(xué)知識(shí)與觀察、推理和思維技能結(jié)合起來，從而可以能動(dòng)地獲得對化學(xué)知識(shí)的分析和理解。還有在講常見的酸時(shí)，向鹽酸中加入紫色石蕊，觀察到的現(xiàn)象是變紅，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生有什么問題存在，經(jīng)過同學(xué)們的討論，有的同學(xué)提出：鹽酸使石蕊變色；有的提出不同意見，因?yàn)辂}酸含有氫離子和氯離子，是那種離子使石蕊變紅；有的同學(xué)又提出鹽酸中有水，是不是水使石蕊變色；有的同學(xué)又提出是不是鹽酸變色了等等，在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去證明究竟是那種離子使石蕊變色的，這樣不僅記住了結(jié)論，而且學(xué)會(huì)了解決問題的方法，提升了學(xué)生分析問題的能力。

四、開展活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。

組織和指導(dǎo)學(xué)生開展課外活動(dòng)，對于開闊學(xué)生知識(shí)視野，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，是大有裨益的。課外活動(dòng)的形式多種多樣，而家庭小實(shí)驗(yàn)是最簡單、最的效的一種。因?yàn)榧彝?shí)驗(yàn)是在一個(gè)寬松的環(huán)境下進(jìn)行，沒有時(shí)間的限制，學(xué)生可以反復(fù)做，反復(fù)觀察，直到滿意為止。這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立動(dòng)手操作能力很有幫助。如在講完CO2的制法和性質(zhì)后，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：①如何證明雞蛋殼中含有碳酸鹽？②如何除去熱水瓶膽中的水垢？③如何利用一般家庭中常見的物質(zhì)制取CO2氣體等。每次家庭實(shí)驗(yàn)后，都組織學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)后的體會(huì)，互相取長補(bǔ)短，這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供了有利的條件。

綜上所述，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)適當(dāng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的問題情境，讓學(xué)生親自進(jìn)行參與實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)，觀察化學(xué)現(xiàn)象，揭示化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維；學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到觀察能力、探究能力、分析能力和創(chuàng)新能力的提升，初步達(dá)到科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。