初中化學分組實驗教學中學生探究能力的培養

劉文華（甘肅省鎮原縣城關初級中學）

化學是初中階段的重要學科，而科學探究是學習化學的重要途徑。因此，初中階段的化學教學不僅要強化學生對化學基礎知識的學習，還要有意識地發展學生的科學探究能力，將化學知識與技能的獲得過程與科學價值觀的形成過程聯系起來，設計并組織實驗教學活動的意義由此凸顯。但是，傳統模式下的初中化學實驗教學存在過于強調學生自主、實驗小組組建不當等問題，教學效果差強人意，而分組實驗教學的設計有助于改變這一現狀，值得教師展開深入研究。

一、初中化學實驗教學中學生探究能力的培養阻礙

1.過于強調學生自主

以生為本一直都是基礎教育強調的，傳統初中化學實驗教學雖然踐行了這一要求，但是存在過于強調學生自主的問題。教師引導學生獨立設計并進行實驗，并未考慮到部分學生由于探究能力有限無法獨立完成實驗任務的問題，導致教學效果不理想。部分學生甚至在此狀態下會失去化學探究的自信，阻礙教師培養學生的化學探究能力。

2.實驗小組組建不當

在傳統初中化學實驗教學中，部分教師隨機組建實驗小組，將一些思維結構和性格習慣存在明顯差異的學生劃分在了同一小組，忽略了和諧的小組關系。相契合的小組思維是保證學生合作實驗學習效果的關鍵，學生無法在小組中建立良好的合作關系，形成積極的學習體驗，對提升學習效果、培養探究能力造成了消極影響。

二、初中化學分組實驗教學中學生探究能力的培養路徑

1.結合學生實際組建學習小組

相較于傳統的初中化學實驗教學，分組實驗更加重視學生在探究過程中的合作與交流。學習小組的合理組建有助于打造更加廣闊的學生交流與合作空間，教師應該結合學生實際組建學習小組。教師要先對學生的理論知識掌握情況和化學探究能力發展情況展開分析，同時將性格、習慣對其實驗探究行為和意識的影響考慮在內，組建合理的學習小組。

例如，在教學人教版《義務教育教科書·化學》（以下統稱“教材”）九年級上冊“實驗活動1 氧氣的制取和性質”時，教師在組織學生走進實驗室并對課程活動展開探究之前，對其過往學情展開分析，了解學生對氧氣的基本認識，如實驗室制氧氣的基本方法與裝置、氧氣的特點和性質等，調查學生的化學探究基礎能力。隨后，以“組內異質、組間同質”為原則組建學習小組，保證每個小組中既有探究能力突出的學生，又有探究能力稍差的學生，既有性格活潑、勇于表達、常常顯現創新思維的學生，又有性格內向、創新意識不足的學生。學生之間相互啟發，探究能力突出且性格活潑的學生為組內其他學生提供恰到好處的實驗幫助，而性格內向的學生在記錄制取氧氣實驗數據、整合探究氧氣性質的結論方面發揮著重要作用。生生合作形成，探究能力在合作互助中得到培養。

2.基于探究目標設計實驗內容

探究性的化學學習過程是培養學生探究能力的關鍵，但是教師開展的化學實驗主要以“驗證理論”為核心，缺乏探究思維的融入。為解決這一問題，教師要明確探究目標，優化對教學目標的設計，并以此目標為核心設計實驗教學內容。

例如，在教學教材九年級上冊“實驗活動2 二氧化碳的實驗室制取與性質”時，教師以教材為依托設計如下教學目標：（1）探究向上排空氣法在實驗室氣體制取中的運用方法與作用；（2）探究在實驗室中制取二氧化碳需要的用品，以及操作過程和具體方法；（3）通過觀察在實驗室中制取二氧化碳的過程，探究二氧化碳的氣體性質。教師根據目標布置分組實驗任務，組織學生以小組為單位參與課程活動，自行設計實驗方案，達成學習目標。探究思維滲透在每一個目標中，使學生探究貫穿于課程活動內容的始終，促進其探究能力的培養。但是，在探究過程中，由于對知識與方法的掌握不深入，學生不可避免地會陷入認知或操作困境，這就要求教師對其學習行為展開動態觀察，并為學生提供動態指導。部分學生認為，向上排空氣法并非收集二氧化碳的唯一方法，排水法也可以，并在制作氣體收集裝置時選擇使用排水法，導致無法成功收集二氧化碳氣體并分析其性質。此時，教師可以循序漸進地圍繞氧氣、空氣、二氧化碳與水的關系提出問題，使學生回憶“二氧化碳能溶于水”的知識點，改變學生對實驗方法的錯誤認識，幫助學生形成正確的探究思維。

3.根據實驗過程提出探究問題

發現問題并解決問題是初中化學分組實驗的重要內容，發現并解決問題的過程，也是培養學生探究能力的必經之路。由于初中階段是學生首次系統地學習化學知識的時期，大部分學生尚未形成良好的問題發現能力，限制了其問題探究與能力發展。基于此，在分組實驗教學中培養學生的探究能力，教師可以嘗試根據學生實驗過程進行提問，保證問題的科學性，引導學生對正確答案展開分析。

例如，在教學教材九年級下冊“實驗活動4 金屬的物理性質和某些化學性質”時，教師根據學生分組探究不同金屬物理性質和化學性質的過程，有序提出以下問題：哪些性質屬于金屬的物理性質？哪些化學研究方法可以用來探究金屬的物理性質？如何設計實驗能夠證明金屬的導電性？鎂條、鋁片、銅片與5 ml稀鹽酸或稀硫酸的反應說明了什么？學生根據實驗過程得出答案，實現了對分組實驗內容與現象、結果的深度探究，并在此過程中培養了學生的化學探究能力。

4.圍繞化學實驗展開組間互動

組內合作有助于提高初中化學分組實驗教學效果，組間互動同樣對培養學生的探究能力大有裨益。因此，教師還應該在組織學生參與分組實驗的基礎上，督促他們展開組間互動。為保證互動效果，教師可以設計探究話題。

例如，在教學教材九年級下冊“實驗活動7 溶液酸堿性的檢驗”時，在學生分組參與實驗的前提下，教師設計“生活中哪些材料可以用來制作酸堿指示劑”的話題，組織學生對其展開討論。話題將生活中的化學與教材知識聯系起來，學生在探究與互動中結合生活經驗，提升思維活躍性，為培養其探究能力創造了良好條件。在由話題討論引領的互動中，學生還能建立起積極的組間合作意識，為分組完成化學實驗任務、合作探究學科知識帶來了更有力的支撐。依據“植物浸出液可以用來檢驗溶液酸堿性，一些帶有顏色的植物花瓣或果實可以用來制作酸堿指示劑”的互動反饋，學生的探究能力得到培養。

三、結束語

初中化學分組實驗教學活動，在培養學生探究能力方面具有實踐價值。在新課程背景下培養學生的探究能力，教師應該主動優化對分組實驗的設計與組織。正視學生實際發展情況和需要，立足實際組建學習小組，基于探究目標設計實驗內容，同時在學生實驗參與中有序提出探究問題、引領組間互動，持續完善學生對化學實驗的思考，融入必要指導，切實提高教學效果，促進學生發展。