高中化學實驗教學中學生科學探究能力的培養

林世進（福鼎第六中學，福建福鼎355200）

高中化學實驗教學中學生科學探究能力的培養

林世進
（福鼎第六中學，福建福鼎355200）

科學探究能力的培養對學生未來的學習、工作和生活有著積極深遠的影響。教師可以通過設計豐富的實驗內容激發學生探究興趣，可以讓學生設計不同的實驗方案培養創新能力，可以讓學生通過小組合作學習提升探究能力，可以通過開展課外活動發展學生探究能力，還可以讓學生完成實驗報告完善探究思維。

科學探究能力；實驗內容；實驗方案；小組合作；課外活動；實驗報告

科學探究能力的培養對學生未來的學習、工作和生活有著積極深遠的影響。高中學生隨著知識的增多和身心的不斷成熟，學生的學習由過去的感性接受向理性認知轉化，學生的自主探究能力不斷增強，高中階段正是培養他們科學探究能力的重要時期。新課程的教材編寫十分注重實驗探究活動，這就給教師的課堂設計留有了廣闊的空間。雖然我們高中教師在開展實驗教學時，也融入了科學探究方面的教學內容，但是往往流于形式，對學生科學探究能力的培養與發展沒有起到實質性的作用。因此，本文針對如何在高中化學實驗教學中培養學生的科學探究能力提幾點對策。

一、教師設計豐富的實驗內容激發學生探究興趣

偉大的科學家愛因斯坦說過“興趣是最好的老師”，教師在教學中要時刻注意培養學生的學習興趣。由于許多化學實驗能夠產生奇幻的現象，觀察后會使學生產生強烈的好奇心，教師通過設計豐富多樣的實驗內容可以激發學生的學習興趣。在高一化學開學第一課中，教師為學生帶來“紅色噴泉”“多種無色液體相溶變色”等小實驗。這些神奇有趣的簡單實驗，大大激發學生的求知欲和參與實驗活動的積極性，有助于學生在后續的化學實驗探究中一直保持良好的探究狀態。

許多的演示實驗由于只能在講臺上進行，實驗的可視性較差，學生在聽課的過程中可能會大大削弱了對實驗的參與熱情。若是學生都能夠親自動手實驗，那么實驗中觀察到的現象自然就會更加直觀且印象深刻。因此，教學中教師應努力創造機會讓學生能夠動手實驗，教學中教師可以更多地將演示實驗設計成學生實驗，這樣學生便有了更多的動手實驗的機會。例如，在魯科版《必修一》“探究鈉的性質”一節中，多數教師一般只會對有關鈉的性質進行邊講邊演示，而若能將該實驗改成讓學生親自動手實驗，他們通過操作親身體會到用小刀可以切下鈉，并進行相應的實驗。這樣不僅能夠激發學生實驗探究的興趣和積極性，還可以鍛煉學生的觀察和實踐操作能力，使他們在實驗探究過程中不斷鞏固相應的化學知識。

二、學生設計不同的實驗方案培養創新能力

讓學生設計實驗方案對開發學生的實驗思維和培養創新能力十分重要。演示實驗是教師自己設計和安排好的教學過程，學生只能跟著教師的思路進行觀察和被動接受知識，這不利于學生開動腦筋，無法開發新的實驗方案，久而久之也磨滅了學生的參與熱情和自主學習的積極性，也就失去進一步探究的動力。新課程教材將實驗內容編寫為活動探究，并沒有明確規定是演示實驗或是學生實驗，對實驗的方案也沒有制定具體的要求，這為教師設計和調整教學方案提供了較為自由的空間，為學生積極參與實驗方案的設計創造了很好的條件。教師多讓學生自行設計實驗方案，不同的學生會有不同的實驗方案，這比教師的單一演示實驗方案更加豐富，也能夠讓學生通過動手操作培養創新能力。例如，在魯科版《必修一》“探究不同價態的鐵的性質”一課中的Fe2+和Fe3+的檢驗實驗中，教師可以根據教材提供的試劑，讓學生自由探究這些試劑之間的反應，不同的學生會使用不同的試劑組合，產生多樣的結果，豐富了這個實驗的方案。然后再整合學生各個實驗方案，便能得出比較完整的Fe2+和Fe3+的幾種檢驗方法。在此基礎上再拋出這個問題，假如一瓶為FeCl3和FeCl2的混合溶液，加KSCN溶液是否會產生血紅色現象？能否用KSCN溶液和氯水鑒別此溶液中含有Fe2+？如此層層深入引導學生進行實驗探究，再優化整合各小組的實驗思路以及他們對實驗的不同見解。這樣既能使學生在實驗中充分發揮他們的探究創新意識，又能使小組探究得出更加完善的結論。

三、學生通過小組合作學習提升探究能力

傳統的課堂模式教師難以顧及到學生個體差異，課堂的主角往往成了那些活潑開朗的學生，而性格內向不善言辭的學生則少有展示自己思考的機會，從而無法使所有學生都參與到實驗探究學習中來，而教師若對學生分組后進行實驗則能夠有效地改善這一狀況。教師在分組時，把不同操作能力和個性特點的學生組合在一起，使得小組更加優化和平衡，從而使小組的所有成員都能夠參與到實驗分析與探究中，有了更多進行討論交流的機會，取長補短提高了各自的探究能力。同時在學生開展實驗探究過程中，教師要適時地參與其中，對意見分歧較大的小組進行合理的指導，對實驗探究存在錯誤的小組進行及時糾正，提高課堂探究學習的質量。另外，在實驗探究、展示結束后，教師還要組織學生對本小組在實驗探究過程中，遇到的問題、解決對策、探究活動中的優缺點進行反思和評價。教師再組織各組學生對實驗過程和結論的反思進行互評，使學生通過反思與評價，懂得揚長避短，引導學生從安全性簡約性等科學的角度進行整合優化，從而使學生不斷提升探究能力。

四、開展課外活動發展學生探究能力

開展課外化學探究活動，不僅能讓學生的課內知識得以拓展，還能促進學生探究能力的發展與提高。開展課外探究活動，需要讓學生制定針對性的探究計劃，這對提高學生提出問題、制定探究方案能力等方面有重要作用。課外活動的選材要廣泛。化學是一門與社會、生活以及科技發展等方面息息相關的學科，如酸雨的形成條件、污水的處理工藝及大氣污染是社會熱點問題，裝修中的污染成分、水果電池、酒為什么是陳的香、金屬的防腐則是生活中常見現象。如今化學不再是一門純實驗的學科，學生確定了研究課題后，他們可以通過圖書館、互聯網、工廠考察、家庭實驗等方式進行研究。例如，在“獲取安全的飲用水”的探究過程，學生可以單獨進行活動，也可以以小組分工的形式進行研究。通過搜集水、純凈水以及水資源保護等相關材料，總結出各自的探究結果，“什么是硬水，怎樣軟化硬水”“天然水含有哪些物質，是否符合安全用水標準”“人工凈化污水的工藝有哪些”等。通過這個活動學生不僅掌握獲取安全飲用水的方法，認識到水資源對我們人類生存發展重要性，提高保護意識，而且探究能力得以提升。

五、學生完成實驗報告完善探究思維

實驗報告是化學實驗教學的重要組成部分，是認識化學問題、進行推理、制定實驗方案、開展驗證實驗、總結結論、反思評價和總結心得體會的過程。寫好實驗報告就是讓學生對實驗過程的現象數據進行重新梳理，同時也深化了自己在科學探究中的體會，引發學生對化學問題和現象進行更深層次的思考和探究，從而促進學生探究思維的發展。因此，在尊重學生思維發展的規律和特點的基礎上，引導學生完成實驗報告，這是化學實驗探究中必不可少的一部分。教師在實驗前需要對學生設計的實驗報告進行指導，讓學生預測試驗中可能出現的問題，報告中要留有足夠的版塊填寫實驗中出現的新的情況。實驗過程中，需指導學生關注實驗的現象和重點，讓他們及時做好現象和數據的記錄。實驗結束，教師應上交學生的實驗報告，對學生在實驗報告中對實驗現象的分析猜想進行評價指正，使學生對實驗探究的思維更加嚴謹科學與完善。

當然，培養學生的科學探究能力是一項長期、復雜的任務，教師要不斷提升自身的專業知識和職業素養，通過堅持不懈的實踐、探索，使學生更好地掌握化學知識和改變學習方式。同時，對于實驗教學過程中學生出現的問題，教師要及時給予糾正，引領其積極參與到科學探究中去。實踐證明，學生通過實驗的探究，有助于培養他們獨立觀察、分析和解決問題的能力，同時也使學生在探究學習過程中培養了自己的科學探究能力。

［1］宋全文.注重對比實驗教學培養科學探究能力［J］.化學教與學，2014（5）.

［2］嚴娟.合理創設生活化情景培養學生科學探究能力——以“雞蛋殼中的化學”教學為例［J］.化學教與學，2014（9）.

［3］劉東方，王磊.科學探究能力的構成要素——基于國外科學課程文件的分析［J］.化學教育，2012（9）.

（責任編輯：張賢金）