初中化學實驗教學中培養學生科學探究能力的策略初探

胡曉梅

（甘肅省民勤實驗中學，甘肅民勤 733399）

隨著新課改的不斷深化，僅引導學生掌握基礎的學科知識已不能滿足新課改的要求，教師需要引導學生在學習過程中不斷提升綜合素養，以自身所學知識解決實際問題。在初中化學教學中，實驗教學占據較大比重，教師在此項教學中不僅需要讓學生理解各類實驗現象與實驗原理，也需要引導學生聯系自身所學內容，進一步搞清楚實驗現象產生的原因。另外，化學實驗需要學生具備良好的科學探究能力，只有科學的探究才能進一步提升化學實驗的效果，使學生在實驗的過程中學習更多的知識。

一、初中化學實驗教學中培養學生科學探究能力的重要性

由新課改對教師提出的教學任務可知，教師在初中化學教學過程中需重點提升學生的核心素養，進一步引導學生在學習化學知識的過程中完善自身，同時樹立終身學習的意識，進一步立足于開闊的視野與境界，實現自我發展與提高。在此基礎上，教師也需培養學生的化學學科素養，引導其掌握化學基礎知識與學科理念，如綠色化學理念等，同時掌握比較法、歸納法等基本學習方法，從而更好地學習化學。此外，教師也要培養學生的化學思維與化學信息素養，如引導其樹立化學邏輯思維素養，了解化學工藝流程等，并提升學生的合作交流能力，使其逐步樹立積極的情感態度。在提升學生化學核心素養的過程中，科學探究能力在各個環節都發揮著重要作用。

在初中化學教學中，科學探究能力主要考查學生的實驗探究情況與接收信息情況，同時需要學生具備調查能力與推理能力。實驗在科學探究能力中占據較高比例，也是化學領域的主要探究方式。不僅能體現化學的本質特征，也能反映學生的整體素質。因此在初中化學實驗教學中，培養學生科學探究能力尤為重要。

二、現階段學生科學探究能力培養工作存在的問題

（一）教師需更新自身教學觀念

由初中化學教學漫長的發展歷程來看，傳統教學模式存在的時間相對較長，教師在此教學模式下形成了相對固化的教學觀念。大部分教師更注重向學生灌輸化學基礎知識，即使在實驗教學環節，也僅向學生講解實驗現象與實驗原理。學生在此教學模式下往往沒有親自動手驗證實驗現象與實驗原理的機會，僅能對實驗涉及的各類現象與原理死記硬背。長此以往，學生在難以親手做實驗的情況下，易喪失學習化學的興趣，即使短期記住了相關知識點，也難以維持長久的記憶，無形中為其后續學習埋下隱患［1］。

（二）學生需提升獨立自主能力

在教師的傳統教學模式影響下，大部分學生易對教師存在過度依賴的心理，尤其在化學實驗教學環節，需要學生動手實踐才能得出結論，而在不具備動手實踐機會的前提下，學生僅能依靠教材與教師，對教材中的實驗現象死記硬背之余，再聽教師講解實驗涉及的各方面知識點。長此以往，學生難以獨立思考，面對問題時僅處于等待教師公布答案的狀態，不能順利投入思考，遑論提升科學探究能力。因此，為了著力提升學生的科學探究能力，教師必須為學生提供更多的動手實踐機會，鼓勵學生對實驗結果進行科學歸納，進一步探索化學實驗的奧秘。在逐步樹立獨立思考能力與歸納總結能力后，學生才更有可能提升科學探究能力［2］。

三、初中化學實驗教學中培養學生科學探究能力的策略

為使學生在化學實驗過程中樹立科學探究能力，教師首先要為學生提供更多動手操作實驗的機會，并在實驗過程中酌情加大難度，使實驗與知識點更具契合度。教師同時也需要充分考慮化學實驗教學的規律，不斷優化實驗教學，使學生能在實驗過程中收獲更多的科學探究能力。

（一）引導學生理解實驗設計意圖

實驗設計是實驗得以順利開展的有力保障，在實驗設計更具邏輯性的前提下，做實驗后得出的結果才更有意義。因此，教師為提升學生科學探究能力，需要先鼓勵學生學會動腦，將自身思維應用于實驗設計環節，避免出現僅引導學生被動接受實驗的情況。

1.明確化學實驗探究目的。作為一種目標性較強的活動，化學實驗的各個步驟都需要圍繞實驗目的完成，其中選材與操作、記錄環節等都與實驗目的緊密相連。教師在帶領學生進行實驗的前期，首先要引導學生明確實驗的探究目標，提高學生參與實驗探究的能力。在此過程中，教師可設計相關問題，以提問環節引導學生逐步建立實驗探究目標，并在思考的同時探索完成實驗目標的策略［3］。

例如制取二氧化碳實驗可分為五個環節，一旦學生對目標思維缺乏明確度，后續實驗僅能依照教材進行，且實驗過程易存在失誤。為避免此類問題，教師可先組織學生閱讀教材中的相關介紹，再提出引導性問題，如“二氧化碳是怎么收集的？”在此類問題的引領下，學生對制取二氧化碳的目標進行深入思考，并在潛移默化中形成嚴謹的治學態度。而針對實驗后期涉及的探究二氧化碳性質的目標，教師可帶領學生回憶實驗的各個環節，提醒學生注意二氧化碳可溶于水而生成碳酸、二氧化碳不支持燃燒等基本特征。在此類引導過程中，師生雙方共同完成對二氧化碳性質的探究，引導學生明確化學探究目的的同時，也起到以問促思的作用，使學生全面理解實驗探究目標與實驗各環節之間的關聯。

2.師生共同確定實驗方案。在明確實驗目的、理清實驗原理后，學生已具備構思實驗方案的能力。在傳統的教學方式和策略中，部分教師一般只按照教材提供的實驗方案完成實驗，學生在此過程中能發揮的主觀能動性并不多，僅能機械地按照教材所給內容操作，難以鍛煉自身的科學探究能力。但在提升學生科學探究能力的過程中，教師需要盡量避免此類問題，要鼓勵學生擺脫教材給出的實驗方案，發揮自身的主觀能動性，設計新的化學實驗方案。

例如在制取氧氣與探究氧氣性質的教學中，學生處于初期接觸化學實驗的狀態，尚不具備相對完善的實驗觀念。教師可組織學生先觀察材料，并在觀察過程中充分理解實驗原理，明確材料的用途。在與教師交流的過程中，學生能明確各類材料的使用方法。在此基礎上，教師可由“生成氣體”與“收集氣體”兩方面出發，鼓勵學生明確實驗方案，樹立科學探究精神。

（二）鼓勵學生開展小組合作探究模式

化學實驗的最主要作用之一在于引導學生實現做中學的目標，也是提升學生科學探究能力的重要環節。就初中階段的學生整體情況而言，科學探究能力是一項難度相對較大且不易獲得的能力。為使學生更好地提升科學探究能力，教師可開展小組合作探究實驗模式，鼓勵學生集思廣益，以合作的方式共同進步［4］。

1.做好組內分工合作。操作步驟相對較多是化學實驗的主要特點之一，且各個步驟都離不開具體、精準的操作。在此前提下，化學實驗合作探究小組首先需要明確組內分工，避免操作過于混亂的問題。從初中化學實驗難易程度來看，合作探究小組可采取三人一組的分配制度，且因化學實驗內容差異較大，組內分工不宜一成不變，可在不同實驗中靈活分配。具體分工方式可由學生自主決定，從而考驗學生的實驗管理能力。在教學過程中教師可為學生指明“合理分工，共同觀察”的實驗目標，引導學生在各個實驗操作步驟前期明確實驗要求與實驗復雜程度，并在實驗結束后由組內成員共同確定實驗結果。

例如在探究常見金屬性質的實驗中，學生需要面對鎂、鐵、鋅、鋁、銅等不同金屬的物理性質與化學性質，因實驗涉及的內容較多，加重了對學生科學探究能力的考驗程度。教師在組織此項實驗時，可先在每個實驗小組中選派一名組長，由組長負責實驗協調。在開展探究不同金屬的實驗前期，組長先與組內成員溝通，并為其分配任務。如探究鎂的物理性質與化學性質時，組內需要一名學生負責投放金屬塊，一名學生負責向試管中滳加稀硫酸，一名學生負責照看現場，監督實驗過程。三名學生共同記錄實驗現象，使探究活動有序推進。在此類小組合作探究模式的引導下，學生能充分發揮自身的主觀能動性，提升自主探究能力與溝通能力，并在潛移默化中提升團隊合作精神。更重要的是學生能由小組合作探究出發，不斷提升科學探究能力，在后續的學習過程中更好地掌控實驗節奏。

2.完成實驗指導工作。在實驗操作過程中難免遇到阻礙，教師需要避免放任學生獨自探究，而要在學生實驗的過程中不斷巡視并指導，及時了解、掌握學生的實驗情況，弄清學生在實驗過程中所遇的阻礙，并及時加以指導。例如在探究常見金屬化學性質時，教師需要觀察學生滴加稀硫酸的情況，確保其滳加的稀硫酸將金屬塊完全浸沒；還需要觀察學生使用坩堝鉗的情況，確保其操作的正確性。此外，學生在試管中放入金屬塊時，需要先保持試管橫放等細節也需要教師注意。在確保學生操作無誤下，教師需要觀察學生合作方面的不足，及時給出指導建議。一旦發現全班學生普遍存在的錯誤操作，教師可讓全體學生暫停實驗，統一糾正學生的錯誤操作。針對個別操作錯誤，教師可一對一指導，使學生及時走出誤區，明確自身的探究方向。

（三）培養學生依托于實驗記錄優化思維的習慣

實驗記錄可視為實驗探究的結果，是實驗的重要環節之一，更是學生在實驗中收獲知識與能力的重要途徑。教師可引導學生不斷完善實驗記錄環節，使學生在探究中更具嚴謹性與規范性，并能在完善實驗記錄的過程中不斷優化自身思維，最終達到提升科學探究能力的目標［5］。

1.培養學生形成記錄實驗的良好習慣。實驗記錄需要學生記錄實驗現象，此項記錄需要貫串實驗的整個過程。在以往的實驗教學中，教師發現大部分學生都熱衷于動手操作，并能在操作過程中完成觀察與討論等環節，但卻常忽視記錄實驗，僅將之視作學習任務，并未樹立正確的記錄理念。由本質情況來看，記錄實驗是收集實驗證據的重要環節，不僅不能忽視，還需要以規范、嚴謹的方式完成。在化學實驗中，全程做好實驗記錄是較為重要的科學探究素養之一，教師需要引導學生在日常實驗中逐步樹立此項理念，并養成正確記錄實驗的良好習慣。在日常實驗中，教師需要提醒學生隨時做好實驗記錄。例如在探究常見金屬性質的實驗中，學生首先需要用砂紙打磨金屬塊，此后需要進行金屬導電實驗、金屬加熱實驗等，各個步驟完成后都需要及時記錄觀察結果，保持邊記錄邊做實驗的狀態直到結束全部實驗，此后仍需整理實驗記錄，使其成為完整的實驗報告。培養學生在實驗中形成記錄的習慣并非一蹴而就，而是一項漫長的過程，需要教師長期反復對學生進行訓練，使其逐步樹立全程記錄實驗情況的理念，最終養成全程記錄實驗的良好習慣，為其提升科學實驗能力奠定堅實基礎。

2.培養學生使用規范語言的習慣?；瘜W實驗最終往往以數字、文字、公式等各類形式表述，作為一項科學活動，化學實驗的結果表述也需要具備科學性與規范性，因此培養學生使用規范的化學語言也是教師需要落實的一項重要工作。由科學探究能力來看，準確使用規范的化學語言表述實驗結果也是探究能力的重要構成因素之一。由于語言與思維密不可分，培養規范的語言表述能力在提升學生科學思維能力的過程中發揮了重要作用，能使學生樹立嚴謹的治學態度，對其后續發展極為有利。

在此過程中，教師可先對學生在記錄實驗中使用的語言提出具體要求，引導學生使用簡明扼要且邏輯性強的語言。一旦學生在記錄實驗時出現明顯的原則性錯誤，教師可充分利用此類錯誤資源，引導學生在后續記錄實驗的過程中避免發生同類問題。例如記錄物質溶解過程中的能量變化時，部分學生在記錄實驗時出現了“氫氧化鈉使溫度升高”的表述方式，教師需要明確指出此類表述缺乏嚴謹性的問題，即表述中并未體現實驗的主要物質及不同物質間的關系，可改為“氫氧化鈉溶于水后，溶液溫度升高”。在此類糾正中，學生能更充分地認識化學實驗表述的嚴謹性，從而為后期提升科學探究能力打下良好基礎。

綜上所述，化學實驗教學是初中化學教學中的重要組成部分，看似簡單有趣，實則涉及的內容相對龐雜，不僅考驗學生對基礎知識的掌握情況，也考驗學生的科學創新能力。在缺乏科學創新能力的情況下，學生僅能照搬書本知識，機械性地完成實驗，并不能為后續發展帶來益處。但具備科學創新能力后，學生可舉一反三，更好地完成實驗，體會實驗的精髓，為后續學習奠定堅實的基礎。