初中化學探究性實驗的設計與教學策略

馬偉永

【內容摘要】實驗在初中化學教學中占有很大的比重，是學生了解化學現象的主要途徑，只有提高化學實驗教學效果，才能保證化學這門課程目標順利實現。在傳統教學模式下，通常是由教師進行實驗演示，學生只能在臺下觀看，不僅學習效率不高，還難以培養學生的動手能力，對學生創新思維發展帶來了限制。在新課改背景下，初中化學教師需要樹立新的教學理念，不斷對實驗教學內容與方法進行創新，體現“以人為本”的原則，才能讓學生在實驗操作中獲得更大的收獲。本文將結合初中化學探究性實驗設計與教學的現狀，有針對性提出了可行策略。

【關鍵詞】初中? 化學? 探究性實驗

化學作為一門自然學科，實驗是最為基礎的內容，在化學實驗中能夠讓學生對各種反應、現象有進一步的理解，也能夠滲透對學生創造能力和創新精神的培養。在新課程改革背景下，初中化學實驗教學有了新的目標，需要實現“過程與方法”“知識與技能”和“情感態度與價值觀”的三維目標。這樣要求教師真正意識到化學實驗的價值，不斷對實驗教學方法進行改進，這樣才能啟迪學生智慧，促使學生動手操作能力提升。但是在應試教育影響下，在初中化學實驗教學過程中，長期以來有著“輕過程、重結論，輕理解、重記憶”的情況，導致教學效果非常低效，不利于學生實驗素養的提升，也影響了學生對化學知識的掌握。這就要求教師結合初中化學教學要求，精心設計實驗教學內容，為學生學好化學課程打牢基礎。

一、初中化學探究性實驗設計與教學現狀

1.教育理念轉變不及時

當前，還有部分化學教師未樹立新的教學理念，在素質教育背景下，初中化學教學中更強調對學生能力的培養，尤其是要引導學生加強實踐。化學作為一門基礎性課程，需要讓學生親身經歷實驗過程，達到觀察變化和分析現象的目的，否則一味的想象化學反應與現象，則很難真正理解化學知識的本質。初中化學教師在備課的過程中，應該加強對學生實驗操作能力的鍛煉，并非只是應付考試。教師通過設計有趣的化學實驗，引導學生全身心參與其中，在實驗中探索化學現象的本質，才能更加深入理解與內化，初中化學教學才更加高效。

2.實驗參與度有待提升

現在學生參與化學實驗的程度普遍很低，很多實驗主要是教師在課堂上進行演示，學生很少有機會在實驗室進行操作，實踐能力長時間得不到提升。在這種教學模式下，學生只能對初中化學知識進行死記硬背，實驗操控能力不強，親自動手進行操作的時間不多。雖然學生一般能夠將化學實驗操作要求與現象背誦出來，但是理解上不夠深入，這種學習方式是錯誤的，參與實驗次數少，學生就容易對各種化學反應產生混淆，難以在腦海中留下深刻印象。

二、初中化學探究性實驗設計與教學策略

1.創設問題教學情境

通過問題的引領，能夠促使學生思考與分析，培養學生的實驗探究能力。初中化學教學中教師要關注對學生思維能力的鍛煉，尤其是在設計實驗中創設問題情境，確保學生對所學內容產生興趣，在探究活動中積累豐富化學知識，提高學習效率①。

例如：對“燃燒的條件”實驗來說，學生根據教材內容做完實驗后，教師可以直接提出問題：“你們完成三個實驗后，能夠總結出哪些結論？”學生A會說：“棉花沾上酒精以后，可以在加熱后燃燒，但沾水后無法燃燒。”學生B會說：“乒乓球、碎紙片可以在酒精燈上加熱后燃燒。”學生C會說：“用蓋子將蠟燭罩住后，蠟燭無法正常燃燒。”接下來教師繼續用語言引導：“大家通過做化學探究實驗，能夠學到很多知識，你們可以分析每個實驗結果代表了哪些化學道路呢？”學生會說：“我明白了燃燒所需的條件。”教師根據學生的回答繼續引導：“在觀察與實驗操作中可以總結出燃燒需要具備哪些必須條件呢？”學生會得出：“燃燒的基本條件就是要有可燃物，同時也需要有足夠的氧氣，否則無法燃燒。”之后在教師的指導下，學生會根據這些條件自主設計實驗，驗證結論是否正確，不僅提高了化學教學效果，也鍛煉了學生實踐能力與總結能力。

2.引導學生觀察實驗現象

初中化學實驗教學中也要引導學生細致分析與認真觀察，這是認識化學現象與本質的有效途徑，也能促進學生思維的發展。教師在實驗中應該要求學生仔細觀察，將實驗中的干擾因素逐一排除，將實驗目標與觀察重點確定下來，保證學生能夠順利完成化學實驗，將最終結果準確記錄下來。在探究性實驗中，教師先讓學生觀察需要用到的各種儀器裝置，弄明白不同儀器設備是如何進行連接的，同時了解各種實驗藥品的性質。在實驗操作中教師需要讓學生結合化學現象進行分析，了解其原理，針對學生的錯誤思維教師應該及時提出來，幫助學生進行糾正。

例如：在探究“鐵絲在氧氣中燃燒”這個實驗的過程中，學生一般會被火星四射的化學現象所吸引，但很少注意瓶底形成的黑色固體，即Fe3O4。又如：在“磷在氧氣中燃燒”實驗中，教師應該要求學生既要關注生成的白煙，也要認真觀察火焰燃燒的形態。在“酸堿中和”探究實驗中，在酸堿度處于等當點后，酚酞指示劑變紅的時間非常短，教師要提醒學生注意捕捉瞬間的突變，加強對學生敏銳性的培養，促使學生在掌握化學知識的同時，也能實現觀察能力的提升。

3.引導學生探究化學現象

在初中化學課堂上開展實驗教學活動，有利于學生順利完成知識構建，在實驗中學生都積極動手，主動操作，也能全身心融入到合作與探究中，建立起完整的知識體系。化學實驗并非簡單的模仿與記憶，這是由于教師的講解知識引導，需要學生自己完成對知識的內化，這就要求學生進行主動接收和消化②。化學知識的學習，不能過于依賴于教師的灌輸，學生應該結合已有知識經驗，完成自身知識體系的重組與構建。

例如：在探究化學實驗“飽和溶液與不飽和溶液”的過程中，教師不能單方面為學生演示實驗，需要在做實驗的過程中為學生講解。教師要從學生知識基礎出發，合理設計探究課題：“在溶劑量不變的條件下，固體物質是否可以無限制溶解？”面對這個課題，學生都產生了濃厚的興趣，并在合作探究中得出不能無限制溶解的結論。教師結合學生的回答，可以繼續引導：“如何才能讓無法溶解的固體繼續溶解呢？”這樣學生將思考繼續讓固體溶解的條件。在教學的最后，教師讓學生做實驗探究：“無法溶解NaCl可以繼續溶解KMnO4呢？”學生在實驗與探究中將逐步弄清楚“飽和溶液”與“不飽和溶液”的區別，也順利掌握了整個實驗操作流程，對化學知識產生了深刻印象。

4.獨立完成實驗，培養學生創新思維能力

當學生實驗能力實現提升以后，教師要增加實驗內容的難度，體現出開發性特點，達到提高學生探究能力的目的，讓學生在實驗中逐步形成創新思維。學生要想完成探究性實驗，需要掌握豐富而扎實的化學知識，具備一定的問題分析與解決能力。教師應該要求學生采取小組合作學習模式，共同完成開放性實驗任務，針對遇到的問題一起交流與探討，相互之間獲得思維上的啟發③。在探究性化學實驗中，每個學生都表現出極大的興趣，不僅提高了學習效果，也實現了自身綜合實驗素養的提升。

例如：在化學課堂上，教師可以直接引出探究性實驗內容：“如何通過3種最好的方法制取CaCl2溶液？”學生先一起思考并總結出可能制取CaCl2溶液的方法，同時針對各種方法設計相應的實驗方案，并共同完成驗證。在具體的探究性實驗中，學生需要將操作難度大、實驗步驟多和原料成本高的方案舍去，最終確定了通過CaO、CaCO3 和Ca（OH）2分別與稀鹽酸反應制取CaCl2溶液。這些方法不僅省去了很多復雜的實驗操作步驟，也保證了較高了產率，且原料成本也不高。學生通過參與這個探究過程，能夠對各種實驗方案作出綜合分析與評估，不僅實現了探究能力的提升，也對這節課所學內容產生更加深刻的印象。

5.化學實驗設計要聯系實際

初中化學知識的學習，需要注重理論與實際加強聯系，只有做到學以致用，才能讓學生感受到化學知識的作用與價值。其實化學這門學科與自然、生活等密切相關，學生通過對化學的學習，有利于他們更好地認識自然與服務生活。教師將初中化學實驗教學與日常生活、自然等聯系起來，學生之前遇到的很多問題會輕松解決，產生豁然開朗的感受，真正意識到這個世界的多姿多彩，化學其實就在我們身邊④。

例如：教師在課堂上可以直接引入探究的主題：“鐵生銹的原因是什么？鐵銹主要有哪些成分？如何進行防銹？”教師不僅要為學生演示實驗，也要細致講解，并留出以下任務讓學生獨立完成：第一，在家中的找一找生銹的鐵釘、鐵絲等，并認真觀察其外表;第二，嘗試著自己將銹釘、銹鐵絲表面的銹去除，將觀察的現象記錄下來;第三，分別在干燥、潮濕、水中以及香油中放置4個無銹鐵釘和鐵絲;第四，定期觀察，將每天無銹鐵釘與鐵絲的情況拍攝下來;第五，分析鐵生銹的原因，總結防銹的方法。學生通過看一看、想一想和做一做，對金屬銹蝕原理與防護措施有了深入的理解，在做探究化學實驗中也能尋找替代品，或者是利用自制品完成學習活動，對所學化學知識有了更加清晰的認識。

結語

總之，通過化學課程的學習，學生的觀察能力和思考能力能夠獲得提升，尤其是在實驗中學生動手能力將增強，也真正理解化學知識的本質。對此教師要充分認識到實驗教學在初中化學教育中的重要作用，在實驗中加強對學生的引導，讓學生能夠更加全面、深刻和系統的認識化學知識，在實驗中實現了化學思維的養成。這要求教師結合學生的學習特點，設計探究性化學實驗，鼓勵學生獨立思考，并在小組間總結與分享，才能提高化學教學的有效性。

【注釋】

① 董萍. 初中化學疑難實驗的改進與創新[J]. 教育現代化，2018，5（38）：382-383.

② 柏品良. 農村初中化學課外實驗的現狀與對策[J]. 化學教學，2017（07）：34-36.

③ 吳芝含. 初中化學課堂探究性實驗的應用與教學方法研究[J]. 科學大眾（科學教育），2017（06）：21.

④ 夏靈敏. 探究性教學在初中化學教學中的應用要點[J]. 西部素質教育，2016，2（22）：266.

（作者單位：甘肅省張掖市山丹縣教育局）