淺談在初中化學實驗中如何培養學生的科學探究能力

楊利坤

摘 要：結合化學實驗，深入探討如何在實驗教學中培養學生科學的思維方法，使科學方法轉化為學生的智力水平和能力水平。

關鍵詞：化學實驗；科學探究；教師引導

探究性教學，就是學生在教師的引導下，通過教師在教學過程中創設問題情境，以問題的提出和問題的解決，激發學生的求知欲，引導學生主動學習，做學習的主人。化學是一門以實驗為基礎的自然科學，在《新課程標準》中重點強調科學探究是一種重要而有效的學習方式，而化學實驗是學生學習化學、實現科學探究的重要途徑。如何在初中化學實驗教學中開展創新教育，拓展學生的創造力，這是化學教育面向現代化的重要課題。本文結合自己的教學實踐，談些粗淺的認識。

一、培養學生科學探究能力的重要意義

科學探究是一種重要的學習方式，也是義務教育階段化學課程的重要內容，對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。學生通過親身經歷和體驗科學探究活動，激發學習化學的興趣，增進對科學的情感，理解科學的本質，學習科學探究的方法，初步形成科學探究能力。

二、充分利用和發掘教材資源，發展學生創新意識

1.在實驗中探索新知識

創新意識是使學生進行創新、創造行為的心理動機。作為智力正常的學生，一般都具有創新和創造的潛能。如在實驗教學中，因材施教，拓寬實驗思路，使化學實驗更具有趣味性、探索性和綜合性，以滿足學生動手、動腦、求新的心理特點，支持學生在實驗中萌發的創新意識，鼓勵他們去探究事物的本質。例如：在學習了H2和O2氣體的實驗室制取的方法之后，我們在學習制取CO2的實驗中，可以對二氧化碳的實驗室制取實驗進行如下的設問：①制取H2和制取O2的裝置有什么特點？它們是否只是用于H2和O2的制取？是否可以用來作為制取CO2？②制取一種氣體，我們需要了解哪些信息？③如果實驗室沒有稀鹽酸，可不可以用硫酸代替？④若沒有碳酸鈣該用什么藥品代替？經過動手、動腦，不僅提高了學習興趣，鞏固了所學知識，同時培養了獨立思維能力。

2.變演示實驗為學生設計性實驗

為了提高學生自主創新能力，在演示實驗中，由學生自行設計實驗過程，使之變為探究型、設計型、科研型的實驗。例如：在關于溶液的導電性演示實驗中，教師可以給出所需的藥品和儀器，然后讓學生自擬一個實驗方案來驗證物質的導電性。教學中我們可以這樣安排：①學生自擬實驗方案；②學生詳細設計實驗操作過程；③師生討論、評價實驗。

三、通過化學實驗培養學生科學探究能力的基本步驟

實驗探究式教學模式是在自然科學研究過程中自然形成的，并上升到理論高度，應用于教學中的一種科學的教學模式。整個過程為提出問題、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、表達與交流等要素。因此科學探究活動一般包括有六個基本程序即“提出問題、做出假設、收集證據、形成解釋、評估成果、表達與交流”。

四、創設化學實驗情境，培養學生探究精神和探究能力

實驗探究問題主要是書本知識的升華，通常也應與日常生活、生產實踐和先進的科學技術緊密結合，提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，需要有創造性的想象力。探究精神是指敏銳地把握機會，敢于挑戰，敢于付諸探究行動的精神狀態。因此教師在教學過程中應更多的創設化學實驗情境，來培養學生探究精神和探究能力。

例如：燒杯中的溶液為什么會變紅？

實驗情景：教師在課堂上演示了一個有趣的實驗：在燒杯A中裝入20mL蒸餾水，滴入2～3滴酚酞試劑。讓每個同學都看到，得到的溶液是無色的。

在燒杯B中裝入10mL濃氨水。用一只大燒杯把A、B兩燒杯溶液罩在一起。過幾分鐘，同學們看到了小燒杯A中裝的溶液變成紅色。上述現象說明了什么？請用簡單的實驗證明自己的解釋。

提出假設：

學生對上述現象的看法不一，可能提出如下的假設：①A燒杯內滴入的酚酞要過一會兒才能變色，與B燒杯無關；②大燒杯壁上沾有某種物質，散發出的肉眼看不見的微粒與A燒杯中的溶液接觸，使其變紅；③燒杯B中的濃氨水散發出一種肉眼看不見的微粒，慢慢溶解到燒杯A的溶液中，使A溶液變成紅色。……

實驗探究：

如下：①在潔凈燒杯C中加入20mL蒸餾水，滴入2～3滴酚酞試劑。靜置，觀察現象；將其單獨罩在大燒杯里，觀察現象；②另取兩只燒杯替代A和B。一只中的溶液與A相同，另一只蒸餾水代替濃氨水，如上圖放好，觀察現象；③小心聞燒杯B的濃氨水，嗅到刺激性氣味。取出少量濃氨水注入試管中，滴入酚酞試劑，觀察現象；④把燒杯B中的濃氨水滴入燒杯C中，觀察現象。……

獲得結論：

學生在討論、交流基礎上獲得共識：①氨水能使酚酞溶液變紅；②B燒杯濃氨水中有肉眼見不到的微粒逸出，有些微粒進入了燒杯A中的溶液，使溶液成分改變，顏色變紅。

通過這些實驗倡導學生勇于質疑、勤于思考的精神，指導學生運用已學化學知識和技能方法解決新的、較為復雜的化學問題。鼓勵學生參與探究活動的積極性、主動性，求真務實的科學態度和合作精神等，充分培養學生的科學探究能力。

總之，培養科學探究能力是新課程改革的靈魂，是開展研究性化學實驗的出發點和歸宿，研究性化學實驗必須與探究性思維方式相結合，才能有所突破、有所創新，為培養具有科學探究能力和初步創新精神的人才服務，為學生今后參加社會主義現代化建設和具有終身學習的能力奠定基礎。教師在課堂中如何進行把握，需要我們轉變觀念，改革教法，增強緊迫感和責任感，從而培養出一批有科學探究能力和創新精神的接班人。