利用初中化學實驗培養學生科學探究能力的路徑探析

范智東

【摘要】化學作為基礎學科之一在素質教育中占有重要位置，當前素質教育全面推行的背景下重視化學課堂教學的優化和創新也是教師的主要任務。實驗是化學學科的重要教學內容，是課堂教學成效展現的關鍵，然而在傳統的教學模式下，化學實驗教學并沒有真正展現其價值。伴隨著教育體制改革進程的加快，為落實學生核心素養培養目標，重視并優化初中化學實驗教學迫在眉睫。文章主要論述了如何利用初中化學實驗培養學生的科學探究能力，希望可以為初中化學教師提供一些參考。

【關鍵詞】初中化學實驗? 科學探究能力? 培養路徑

【中圖分類號】G633.8 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）43-0197-02

化學作為一門應用型學科建立在實驗的基礎上，學生通過實驗參與和探索實現對所學理論知識的理解和掌握，近年來實驗也成為中考考題中的重要考查內容。可以見得，隨著化學實驗的關注度顯著提高，現階段的初中化學實驗教學，教師不僅要關注學生對基礎化學理論的掌握情況，更要注重學生的科學探究能力培養，引導學生在化學學習上展現其主體性和自主性，在實驗操作的過程中創新與創造，使其真正感受到化學學習的價值與樂趣，不斷提高學生獨立解決化學學習問題的能力，培養學生務實嚴謹的態度和持之以恒的精神，以提高學生的科學探究能力促成中學生化學學科核心素養養成。

一、優化教學設計，巧設問題情境，提高學生動力

當前的初中化學實驗教學，教師需要轉變自身教育理念，落實人本理念的工作指導，圍繞學生需求來設計并開展相關教學工作。要想通過實驗實現對學生科學探究能力的培養，教師必然要注重教學方式的更新，以激發學生實驗探究動機為前提采用合適的教學手段，而創設問題情境就是一種有效嘗試。化學教師根據教學內容為學生創設一些可以使其發現問題或者提出問題的情境，結合教師的引導和學生思維的發散來進行積極的思考。創設問題情境時教師要注重方法的多元性，融入學生喜聞樂見的要素，適應不同學生的需要，增強學生學習主動性，滿足學生的探究欲。

以《奇妙的二氧化碳》一課教學為例，教師就可以先創設一個故事情境：有一個人帶著一條狗走進一個山洞，走著走著，狗突然倒地不起，原來狗已經死了，導致狗死亡的原因是什么？學生紛紛展開討論，一些學生提出狗死亡是因為缺少氧氣，山洞深處充滿二氧化碳氣體。教師對學生的回答先不作回應，組織學生展開實驗：利用一根蠟燭、一個密封的容器，一盆植物來進行操作。當把蠟燭點燃放入容器中使其處于密閉狀態，可以看到蠟燭會漸漸熄滅，如果把植物一并放進其中，蠟燭則可以保持較長時間的燃燒狀態。這時候教師再要求學生根據實驗現象說出自己的看法或者理解，結合對前面問題的解釋來為學生作整理和補充，學生就更容易理解二氧化碳的作用和性質。教師還可以利用學生的生活經驗提出問題：同學們知道打開汽水瓶或者可樂瓶時冒出的氣體是什么嗎？學生對這類生活問題會表現出極大的興趣，于是教師可以鼓勵學生在課下進行家庭實驗，利用冷開水、白糖、果味香精和碳酸氫鈉自制汽水。這樣的教學模式下，學生思考和探究熱情增加，動手實驗能力得以鍛煉。

二、轉變師生角色，學生自主探究，教師適當點撥

化學教師要改變以往強調教師意志，導致學生處于被動學習狀態的情況，要始終將學生作為學習主體貫穿于實驗教學過程，重新定義師生角色，放手讓學生自主探究，教師給予適當點撥。實際的教學過程中，部分學校因為實驗教學資源的缺乏，為了保護好已有的實驗設備，一般只由教師演示實驗過程，學生觀察實驗結果，學生能夠動手的機會不多。在新的教育形勢下，化學教師要盡可能地為學生提供或者創造親歷實驗操作的機會，告知學生實驗操作需注意的事項，傳達給學生保護好實驗設備，不浪費實驗材料的理念，多鼓勵學生根據課堂上學到的知識來進行探究，避免將化學實驗課堂演變為教師的獨角戲，這樣學生的化學學習才可達到理想的效果。例如，當講到《溶液的酸堿性》一課時，以往的情況就是教師演示常見酸性和堿性溶液探究紫色石蕊試液和無色酚酞試液的變色規律實驗來讓學生觀察，學生雖然直觀地看到實驗變化，得出一定的結論，但是學生如果不是親自動手參與操作的話，其學習記憶也不夠深刻，只能記住書本上已有的結果，而無法從實驗細節中得出新的思考，知識掌握浮于表面。因此，對于這類操作比較簡單方便的實驗，教師要“放手”，讓學生自己搞，給予學生信任，引導學生總結實驗規律，培養學生知識歸納和整理的能力，使學生可以深度理解酸堿指示劑的概念。在此基礎上，教師可給予學生一些提示使其過渡到新的問題，比如提問：剛剛我們所做的實驗中，用到的醋酸和鹽酸都可以使紫色石蕊變紅，那么哪個的酸性更強呢？燒堿溶液、石灰水都顯堿性，那么誰的堿性強呢？怎么表示？如何測定溶液的酸堿度？學生在操作中可以逐步深化自己的理解，更能享受這樣的學習過程，這是單純由教師演示無法做到的。

三、融入小組學習，推動合作交流，提高學習能力

小組合作也是一種創新課堂教學模式的手段，實踐證明它的效果是顯著的。應用小組合作的目的旨在提升課堂互動有效性，學生、教師溝通和交流更加立體，不同的思維相互碰撞為新思想的產生提供了溫床，協作互助中學生各自的學習能力也可以實現不同程度的提升。不管是學習化學理論知識，還是進行實驗操作，都是一個個能動的過程，如果學生只會悶頭苦學，不懂得和其他人互動，那么學生的思維必然會走向封閉，能力也會日趨下降，想要取得實質進步是很困難的。因此化學教師要將小組合作學習模式合理應用到自身的教學活動中，鼓勵學生之間多溝通、多交流，讓學生可以取長補短，共同進步。與此同時，對于一些復雜的、難度較大的實驗，引導學生通過合作學習深入探究，利于學生更快更有效地解決難題，實現學生科學探究能力的顯著提高，還可以拉近師生距離，促進集體和諧，形成愉快、輕松的課堂氛圍，讓化學學習變得更加開放、靈活。例如，講《氧氣的制取》時，教師就可以讓學生組成合作學習小組，在實驗室里組織小組通過教師指導采用分解過氧化氫溶液、加熱氯酸鉀或者高錳酸鉀的方法制取氧氣。學生在操作和觀察完成后，通過小組交流歸納實驗現象，總結實驗結果并展示，促進學生歸納和總結的能力培養。在學生操作時和操作完成后，教師都要根據實驗進度對學生設計問題，啟發學生思路拓展，幫助學生構建完整的知識結構體系。比如教師可以提問學生：在利用過氧化氫溶液制取氧氣的過程中，二氧化錳是否參加了反應？二氧化錳起到了什么樣的作用？學生通過小組交流和討論得出其未參與反應的結論，起到的作用是引出催化劑。小組實驗利于明確分工，保證實驗步驟的完整，最后由學習小組自主總結和梳理學習進程與結果，每個學生都可以有收獲。

四、適當改進實驗，驅動學生創新，增加學習效益

實驗改進也是培養學生科學探究能力的一個好方法，也是實現當前化學實驗課堂教學革新的必然趨勢，有助于驅動學生創新，增加學生學習效益。首先，改進實驗的前提是確保實驗準確無誤和方案設計科學性，實驗裝置要合理，實驗操作符合規范。其次，改進后的實驗呈現的現象要直觀明顯。再次，要盡量做到簡約，比如取材要容易，裝置要簡單，操作要便捷，不浪費時間，有創意。最后，安全和環保性原則，學生的人身安全十分重要，改進實驗必須要保證不危害師生生命安全，不浪費實驗材料，減少環境污染，提高實驗材料利用率。例如在“燃燒需要的條件”實驗中，根據教材操作發生意外的可能性很高，在開放環境中燃燒白磷，會產生很多白煙，造成污染，這時候有的學生提出可以在實驗進行時取用兩支干燥的大試管，將不同的燃燒素材放進去并密閉，然后將其同時放進熱水中觀察。這樣就避免了污染問題，且操作非常簡便，實驗結果非常直觀。在實驗中教師不能照搬教材，而要做到既要依托于教材，又要善于突破教材限制，改進實驗手段、材料和裝置，賦予實驗教學靈活性，指導學生改進、創新、完善實驗，推動學生各項學習能力的發展，最大化展現實驗教學成效。

五、結語

總而言之，化學實驗可以讓每一個學生更好更全面地認識并感受到化學學科的趣味性和實用性，打牢初中生化學學習基礎，不斷增強學生的學習自信和學習能力。在初中化學教學實踐中，教師要提高對實驗教學的重視，落實對學生正確有效的實驗學習指導，為學生規范實驗操作做好演示，規范學生實驗操作行為和習慣，培養學生嚴謹科學的探究精神，使學生可以達到人才培養標準，在后續的化學學習中持續發力。

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