初中化學科學探究培養學生的創新能力芻議

王光聚，張金聚

(1.費縣教育局教科研中心，山東臨沂 273400；2.費縣費城街道初級中學，山東臨沂 273400)

初中化學科學探究培養學生的創新能力芻議

王光聚1，張金聚2

(1.費縣教育局教科研中心，山東臨沂 273400；2.費縣費城街道初級中學，山東臨沂 273400)

科學探究活動能有效激發學生學習化學的興趣，能讓學生學會從日常生活、工農業生產、科學研究中或從化學問題的實際情境中，發現有探究價值的問題。但不少學生對于科學探究類試題，往往不知如何入手去解答，教學中通過學科科學探究可培養學生的創新能力。

初中化學；科學探究；培養；學生；創新能力

引 言

《新課程標準》提出：“將科學探究作為改變學生學習方式的突破口。”當前，教學研究的重心正從知識傳授向能力培養轉變，從重視結果向重視過程轉變。在近幾年的中考試題中都出現了探究題，且分值所占比重比較大，但不少同學對于科學探究類試題，往往不知如何入手去解答。實際上掌握了科學探究的一般步驟(提出問題→猜想與假設→制定計劃→進行實驗→收集證據→解釋與結論→反思與評價→表達與交流)，可以說并不難解。本文結合典型探究實例，談一談如何通過化學探究題的教學，從而培養學生的創新能力。

一、教學實例

【案例1】向氫氧化鈉溶液中滴加無色酚酞溶液，無色酚酞變紅。氫氧化鈉溶液中哪種粒子使無色酚酞溶液變紅？請你設計實驗驗證。(答出實驗的設計方案、現象及結論)

(師投影出示問題后，要求學生以小組為單位進行自主學習、合作討論，探究之后做出猜想)

猜想：可能是氫氧化鈉溶液中的水分子(H2O)、鈉離子(Na+)、氫氧根離子(OH-)使無色酚酞溶液變紅。

師：請同學們設計實驗驗證哪一個猜想正確，合作討論后，讓小組代表說出該組設計的實驗方案。

(組內同學積極討論、記錄)

生：我們組的設計方案為：分別取氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液于試管中，分別向其滴加無色酚酞溶液，發現氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液都能使無色酚酞變紅，分析可得出氫氧根離子使無色酚酞變紅的結論。

師：請大家討論后，確定這個實驗方案是否可行，并對該實驗方案提出意見。

(訓練學生的評價能力，開闊其對問題的思維空間)

【分析】上述探究題是讓學生思考溶液中哪種粒子起了作用。解此類題應設計用含有上述溶液中某一種粒子的溶液分別實驗，或設計實驗排除某些粒子的干擾，無現象的否定，有現象的肯定，方能得出正確結論。

生：這個方案可行，因為溶液中含有相同的氫氧根離子。

生：該組的答案不夠嚴謹，因為氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液中除了含有相同的氫氧根離子外，還含有相同的水分子，無色酚酞變紅不一定是氫氧根離子的作用。

(同學們討論后同意第三個同學的意見)師：大家對該組的實驗方案有沒有改進？

生：取少量的水于試管中，向其滴加少量的無色酚酞溶液，與以上兩支試管一起對比觀察，就可以得出氫氧根離子使無色酚酞變紅的結論。

師：其他組還有別的實驗方案嗎？

生：我們的實驗方案是分別取水、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液三種溶液于三支試管中，分別滴加無色酚酞溶液，發現盛水和盛氯化鈉溶液的試管滴加無色酚酞溶液后，無色酚酞沒有變紅，而盛氫氧化鈉溶液的試管滴加無色酚酞溶液后，無色酚酞變紅，這就證明氫氧根離子使無色酚酞變紅。

師：該組的同學在逐一排除了鈉離子、水分子的可能性后，確定出氫氧根離子使無色酚酞變紅的結論。這個方案設計方案很嚴密，結論正確。

生：因為氫氧化鈉溶液中含有鈉離子、氫氧根離子和水分子三種粒子。我們組的設計方案為：取氫氧化鈉溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞溶液，然后再加入足量的稀鹽酸，也可以證明氫氧根離子使無色酚酞變紅。

(學生討論后，認為此方案可行)

師：該組同學的實驗方案利用了化學反應中粒子的變化進行探究，從問題的另一個角度考慮，使問題的解決更簡單，想法新穎且結論正確。其他同學應該像該組同學這樣多方面、多角度分析解決問題。

【點評】同一個實驗，可能有多種方案，但不同的方案所需要的原料、儀器、所采取的步驟以及生成物等均有所不同。在設計實驗方案時，應從多方面分析、比較，設計出最佳方案。

【案例2】有一包白色粉末，可能由碳酸鋇(BaCO3)、碳酸鈉(Na2CO3)、硫酸鈉(Na2SO4)、硫酸銅(CuSO4)和氯化鋇(BaCl2)中的一種或幾種組成。為此，某化學小組的同學進行了如下探究：

提出假設：白色粉末由上述五種物質組成。

實驗探究：

步驟1：取少量白色粉末，加足量的水溶解后過濾，得白色沉淀和無色濾液；

步驟2：取少量由步驟1得到的白色沉淀，加入足量的稀硝酸后，部分沉淀溶解，并有無色氣體產生。

結論：原白色粉末中一定沒有＿，說明假設不成立，步驟1得到的沉淀是＿，白色粉末的組成可能是＿＿。

(學生對最后一個問題回答不完整)

【分析】這是一道推斷探究題，考察了幾種鹽的物理性質和化學性質，上述幾種物質都是白色固體，而碳酸鋇難溶于水，硫酸銅溶于水，溶液呈藍色；碳酸鈉、硫酸鈉與氯化鋇反應會產生白色沉淀，由步驟2可知步驟1得到的白色沉淀是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物，原白色粉末的組成可能有三種情況：Na2SO4、BaCl2、BaCO3；Na2SO4、BaCl2、Na2CO3；Na2SO4、BaCl2、BaCO3、Na2CO3。

二、教學效果評價

由以上探究題的學習中看出：很多學生對探究題的分析不夠，猜想不合理，實驗設計不完整；回答問題的語言敘述不嚴謹，內容不全面；對所學知識掌握不牢，如對物質的顏色分辨不清，使推斷探究的思維受阻，對物質的性質掌握不牢，不能推斷出結論。

因此，解此類題要注意：認真讀題，審清題意，確立需探究的問題。提出猜想和假設，要依據題給信息，聯系已有經驗和知識，有理有據地提出。在假設(或猜想)的基礎上，合理應用知識與技能、研究性學習的一般思路與方法制訂研究計劃，并進行觀察與記錄、收集證據，對比分析，最終得出結論。

教學中充分體現了新課標中以學生為主的教學思想，學生的思維創新能力等得到了培養提高。在教學過程中，小組生生互動進行得很好，充分調動了學生的積極性，學生能夠積極主動地去探究學習，總結方法，效果較好。

三、教學啟示

在對探究題的教學中，教師通過挖掘化學學習材料中的創新因素，設計情景交融、新穎多變的課堂模式，利用所學知識，創設問題情景激發學生的創新動機和興趣，讓其身心愉悅地投入學習和創新探究，有意識地引導學生發現問題，運用學過的知識獨立思考、獨立解決問題，讓學生在實踐中施展才華，從而拓展學生的思維，提高學生的創新意識和創新能力。

每位學生存在著各種各樣的差異，對同一問題學生會產生各種各樣的思維方式，產生不同的結果。因此，學生之間的合作學習可以使不同程度的學生看到問題的不同側面，對問題達成共識，加深對問題的理解。

加強學生自我評價、活動表現等多種評價方式，關注學生個性發展，既要看學生學習的結果，又要關注學生的探究過程的參與程度并依此分享探究經驗，激勵學生進行問題探究，增強學生的自信，有助于激發學生的創新欲望，提高其創新能力。

[1] 中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2] 余軍民.化學實驗考查內容的變化趨勢分析及教學啟示[J].中學化學教學參考，2015(5).

[3] 王秀玲.有效探究教學三要素的思考[J].當代教育科學，2014(10).

[4] 肖中榮.談化學核心素養支實驗探究精神的塑造[J].

1.王光聚，1967年生，男，山東省臨沂市費縣教育局教科研中心初中化學教研員，初中教研室主任，教育局教科室主任，高級教師。

2.張金聚，1973年生，男，山東省費縣費城街道初級中學化學教研組組長，中級教師。