基于科學探究視角的初中化學實驗教學現狀與對策探討

摘"要：新課標下，基于“科學探究”視角的初中化學實驗，對促進學生科學探究能力成長、推動化學實驗改革具有積極的意義。文章以《二氧化碳的實驗室制取與性質》實驗為例，通過為學生創建實踐探究平臺、強化問題導引、注重合作探究等方式，凸顯了化學實驗的“探究性”特點，有效促進了學生科學探究能力的提升。

關鍵詞：初中化學；實驗教學；科學探究

中圖分類號：G633.8"""文獻標識碼：A"""文章編號：1673-8918（2025）01-0128-04

《義務教育化學課程標準（2022年版）》（簡稱“新課標”）將“科學探究”作為培養學生化學核心素養的重要路徑。誠然，教育改革的大背景下，“動手”與“動腦”的學習模式，更有助于促進課程教育改革，發展學生核心素養。基于“科學探究”視角的初中化學實驗教學，教師在實驗中需要強化學生“動手”與“動腦”的結合，提高實驗教學的實效。

基于新課標指導，教師應在初中化學實驗教學中深化學生科學探究能力培養的研究。文章認為，通過充分的理論與實驗研究，化學實驗與科學探究之間呈相輔相成的關系，有效的化學實驗有助于促進學生科學探究能力的提升；反之，較強的科學探究能力，又有助于促進化學實驗教學效果提升。文章以新課標為指導，探索“科學探究”視角下，初中化學實驗教學的有效策略。

一、 初中化學實驗教學“科學探究”理論概述

（一）核心概念界定

1. 科學探究

關于“科學探究”，國內外學者均有豐富的研究成果。新課標指出：“科學探究”是一種科學實踐活動，是收集證據進行解釋與發現、創造與應用的過程。綜合學術界相關研究，文章將科學探究定義為：初中化學教學中，教師以新課標為指導，以化學教材中實驗模塊為載體，通過問題驅動、開展實踐活動等多元化的方式，引領學生以小組合作的方式探索、分析和解決問題，達到發展學生化學核心素養的教育目標。

2. 科學探究能力

探究，即探索、研究。科學探究能力，是學生完成化學實驗中各項科學探究活動所具備的能力，也是通過參與實驗探究活動所形成和發展的能力。初中化學教學中，學生的科學探究能力，是科學知識、探究技能的有機結合，是實踐、發現和創新能力的綜合。

（二）理論基礎

1. 杜威“從做中學”理論

“從做中學”是美國著名哲學家、教育家杜威的教育理論。杜威認為：在知識學習中，“做”即參加社會實踐活動。而所有的學習，都是活動的副產品。“做”是促進學生思考并習得知識的有效途徑。杜威“從做中學”的理論，不僅塑造了現代化的美國教育，同時也影響了全世界。

初中化學教學中，實驗活動、科學探究活動的開展，都需要通過“做”的方式實現教學目標。因此說：“從做中學”理論，是初中化學教師基于科學探究視角開展化學實驗的理論基礎。

2. 建構主義學習理論

建構主義學習理論認為：知識的學習是通過有意義建構的方式獲得，是主動而非被動的學習過程。同時，知識并非靜態，而是隨著時代發展而不斷變化。學生的知識學習并非是簡單地從課本中積累，而是基于已有的知識結構經驗、以質疑的態度去發現的主動建構過程。

基于科學探究視角的初中化學實驗教學，“探究”的過程，既是實踐的過程，又是質疑和主動建構的過程。因此，建構主義學習理論，是初中化學教師基于科學探究視角開展化學實驗的理論基礎。

二、 基于“科學探究”視角的初中化學實驗教學現狀

通過對初中化學實驗教學現狀的調查研究與分析，文章總結歸納基于“科學探究”視角的初中化學實驗教學現狀如下：

（一）化學實驗以教師為主導，學生自主性不足

基于“科學探究”視角的初中化學實驗教學，探究的過程應當凸顯學生的自主性，包括實驗材料的準備、實驗小組的確立、化學實驗的組織實施等，都應當以學生為主體。然而，通過開展調查研究可見：當前的初中化學實驗教學以教師為主，包括實驗主題、實驗內容的確立；實驗流程和步驟、實驗結論等，都忽視了學生的自主性。例如，在化學實驗進行中，學生是按照教師的講解一步一步進行實驗，整個過程是被動的。實驗結束后，很多學生對實驗的流程依然處于茫然的狀態。此外，鑒于化學實驗的結論是以教師單向講授為主，使得學生對化學實驗原理的理解停留在淺層。

（二）學生動手實踐機會少，科學探究能力有待提升

“科學探究”是以實踐為基礎的。為培養學生科學探究能力，初中化學教師要善于為學生創造實踐探究的機會，科學引領學生“從做中學”，發展其化學核心素養。然而，調查研究發現，受到傳統實驗教學理念的影響，初中化學實驗教學中，教師給學生創造的實踐探究機會極少，學生“做”的機會缺失，從而影響了科學探究能力的提升。

例如，化學實驗中，實際的“科學探究”受到的阻力較大，對學生基礎知識儲備、化學思維能力、動手實踐能力要求較高。因此，為確保實驗目標的實現，教師都會強化過程干預。

三、 基于“科學探究”視角的初中化學實驗教學優化策略

針對當前初中化學實驗教學面臨的現實困境，文章研究依托人教版初中化學新教材開展了多個化學實驗。基于“科學探究”的視角總結歸納初中化學實驗教學的優化策略如下。

（一）以學生為主體，創造實踐探究平臺

新課標下，基于“科學探究”視角的初中化學實驗教學是以杜威“從做中學”、皮亞杰建構主義學習理論為理論基礎的。因此，遵循“以學生為主體”的基本原則，為學生搭建實踐、探究的平臺，是教師強化學生“科學探究”的前提和基礎。就實驗教學而言，學生的“主體”性體現在對實驗的操作和在實驗過程中的自主思考和解決問題。為此，教師需要給學生創設必要的實驗情境和實踐機會，讓他們有探索的欲望，并有機會“從做中學”，教師同時還要提前做好分工指導，確保學生全員參與。

1. 創設實驗情境，激發探索欲

初中化學實驗教學中，部分學生之所以會出現“被動實驗”的現象，主要原因在于學生缺乏實驗的興趣和探索欲。文章認為，激發學生的探索欲，是初中化學教師構建“探究性”化學實驗的關鍵所在；而創設實驗情境，則是初中化學教師激發學生探索欲的有效路徑。

通過對初中化學實驗情境創設的研究，文章總結歸納了多種方式，如利用微視頻創設情境、設置懸疑問題創設情境、整合熱點話題創設情境、引入生活實例創設情境等。不同的情境創設方式，方式不同，目標一致。以《二氧化碳的實驗室制取與性質》實驗為例，為有效地激發學生的求知欲，在實驗導入環節，教師創設了以生活實例為核心的實驗情境：拿出幾瓶可樂，隨機挑選幾名同學上臺，每人手持一瓶可樂用力搖晃，然后打開瓶蓋，學生觀察實驗現象。教師提出情境性的問題：“同學們，為什么搖晃后的可樂打開時會有‘噗噗’的聲音？瓶蓋打開后，會有可樂從瓶中溢出？”

這一以學生生活經驗為載體的小實驗，不僅有助于活躍化學實驗課堂的氣氛，同時還有助于激發學生的探索欲，為教師后續實驗活動的開展奠定基礎。

2. 創造實踐機會，引領“從做中學”

初中化學實驗教學中，學生實踐探究的機會與其實踐探究的能力相輔相成。要想全面提升學生的科學探究能力，教師要為學生創造實踐的機會，科學引領“從做中學”，以期達到提升學生科學探究能力的教育目標。

例如，《二氧化碳的實驗室制取與性質》實驗中，導入實驗完畢之后，教師提出問題：“同學們，通過閱讀可樂瓶上的標簽可見，可樂瓶搖晃出來的是二氧化碳氣體。那么，我們如何檢驗瓶中氣體的成分呢？請同學們認真思考，并提出實驗設計方案。”

從上述教學環節可以看出：整個過程，教師都是以“導”的方式開展教學。而引領學生自主設計實驗方案和開展實驗活動的方式，讓學生實踐探究的平臺更加廣闊，為促使學生更好地“從做中學”奠定了基礎。

3. 注意分工指導，確保學生全員參與

由于實驗儀器設備有限，化學實驗只能分小組進行，而小組進行過程中，總是有一些學生忙得不亦樂乎全程都在操作，而有一些學生則只是在旁邊觀察甚至完全不參與。究其原因，除設備操作機會不足外，更有分工不明確的原因。為此，教師采取的策略是實驗前就對實驗做好分工設計，并給足時間讓學生輪流操作。

具體的分工方案可以靈活多變，常用的方案包括兩種：第一，流程環節分工，即每個流程環節讓一個學生負責操作。這樣的好處是，學生為了確保實驗成功，都會特別注意其他環節學生的操作，前面環節的學生會監督指導后續環節，后續環節的學生也會監督前面環節。但是這樣的流程環節分工需要小組長領導得力，能較好組織成員協調配合。第二，主副分工，即整個實驗過程以一個學生為主操作員，其余的則為副手，負責準備有關材料等“打下手”的活兒。這樣的分工最好讓學生輪流幫助操作員，才能確保學生對實驗操作過程充分熟悉和理解。

整體而言，為更好地引領學生科學探究，初中化學教師應當遵循以學生為主體的基本原則，積極為學生搭建實踐、探究的平臺，以“做”為主線促進學生科學探究能力提升。

（二）以問題為導向，培養化學科學思維

在知識學習中，探究與思維有著密不可分的關系。一般而言，學生的科學探究必然建立在活躍的學習思維基礎之上；而較強的思維能力，則有助于促進科學探究。這就要求初中化學教師在化學實驗中，積極構建以問題為導向的實驗模式，以問促思、以問促行，促學生化學科學思維能力提升。

1. 以“問題串”引領學生步步深入探究

作為初中化學教師，筆者在日常化學課堂教學、化學實驗中均強化了“問題”對教學的導向作用。通過設計“問題串”“問題單”等方式，引領學生深入探索和研究，以達到促其化學科學思維能力提升的教育目標。

以《二氧化碳的實驗室制取與性質》實驗為例，整個實驗過程，教師均凸顯了“問題”的引領和導向作用。如在實驗導入環節，提出問題：“為什么搖晃后的可樂瓶打開時會發出‘噗噗’的聲音？溢出的氣體會是什么成分呢？你如何采取科學的手段檢驗可樂瓶溢出的氣體？”上述一系列的問題均具有關聯性，問題之間呈層層遞進的關系，每一個問題均指向實驗目標，有助于促進學生深入思考。

2. 以“問題集”引領學生總結和拓展

每個實驗過后，一般都要有一個實驗總結過程。這個過程如果由老師直接講述，則使學生失去一次總結思考的過程。教師應當基于總結目標創設若干個問題，形成一個問題集，以問題集引導學生回顧實驗過程，在回顧中總結實驗需要注意的細節和實驗可能改進的方案等；在總結的基礎上應有拓展，拓展就要聯系生活實際。教師可以聯系生活實際，引導學生拓展思考化學實驗與生活的關系，特別是新學的化學原理在未來可能的應用前景等，激發學生聯系社會生活做更廣闊的思考。以問題引導學生總結并拓展思考，化學實驗課往往能在學生豐富的想象力中完成。

整體而言，以問題為導向的化學實驗模式，不僅有助于促進學生深度思考，同時還有助于突破傳統實驗教學瓶頸，全面提高實驗實效。

（三）以合作為主線，促進科學探究

初中化學實驗中的“科學探究”有多元化的方式，“合作”是重要的組織形式。毋庸置疑，基于“科學探究”視角的初中化學實驗教學，教師實驗活動的開展應當以合作為主線，引導學生通過小組的方式參與實驗，以促進學生合作能力、探究能力的全面提升。

以《二氧化碳的實驗室制取與性質》實驗為例，本實驗的重點有兩方面：一是二氧化碳的實驗室制取；二是二氧化碳的性質研究。為更好地促進學生科學探究，本實驗的組織實施環節，教師建構了以“合作”為主線的實驗模式：按照一定的分組方式，將學生按照5人一組進行分組，每個小組自行推選組長，組織本小組實驗活動的開展。合作實驗小組的任務有以下幾點：①收集有關實驗的資料；②制訂實驗方案；③基于教師的指導自主開展實驗活動；④記錄實驗的流程，觀察實驗的現象；⑤匯報實驗成果。為確保實驗過程中每個學生都有事干，都集中精力干，教師主張各小組按實驗流程環節進行分工，五個流程環節，剛好一個組員負責一個。教師同時規定，每個組最終實驗成效決定小組每個成員的評分。這樣就把各個成員的最終得分與小組合作綁定了起來，各個成員相互配合得就更密切。

由此可見，以小組為單位的實驗模式，學生實驗活動的自主性更強。而以“自主”為核心的實驗活動，則更有助于促進學生科學探究，從而達到發展學生化學核心素養的實驗教學目標。

（四）以評價為手段，推動化學實驗改革

教學評價的診斷、導向作用，決定了其是完整教學不可或缺的組成部分。以初中化學實驗教學為例，教師在指導實驗的過程中應當以評價為手段，推動化學實驗改革。在評價化學實驗的過程中，初中化學教師要做到以下幾點：①設計評價目標。評價手段的應用需依托目標進行，明確的目標有助于指引教師評價的方向，提高評價的實效。以《二氧化碳的實驗室制取與性質》實驗為例，在教學設計環節，教師不僅精心設計了教學目標和教學內容，更設計了評價的三個目標，明確本次實驗活動的開展，教師需要從哪些方面對學生的實驗成效進行診斷。評價目標的設計，為教師應用評價手段奠定了基礎。②明確評價的方法。在教學評價環節，初中化學教師可引入多元化的評價方法。過程與結果的有機整合，是教師建構完善的實驗評價的主要方式。以《二氧化碳的實驗室制取與性質》實驗為例，在學生自主實驗環節，教師全程跟蹤記錄學生實驗的過程，小組合作組織實施的方式，實驗過程中好的思路和方法。而在實驗完成后，每個小組匯報交流環節，教師強化了記錄和點評，讓學生客觀地了解實驗取得的成果與存在的不足。教師評價手段的優化應用，對推動化學實驗的優化和創新產生了積極的促進作用。

四、 結論

新課標下，以核心素養為導向的初中化學實驗教學，教師要突出學生“科學探究”能力的培養。傳統的初中化學實驗，由于學生實踐探究的機會不足，影響了其科學探究能力提升。要借助初中化學實驗培養學生的探究能力，讓學生的探究培養過程融入初中化學實驗教學中。教師需要在實驗前中后各大環節做好相關工作，具體包括：第一，以學生為主體，創造科學探究實踐平臺，具體操作包括創設實驗情境以激發探索欲、創造實踐機會引領學生“從做中學”、注意分工指導確保學生全員參與等；第二，以問題為導向，培養化學科學思維，先以“問題串”引導學生步步深入探究，然后以“問題集”引導學生總結和拓展；第三，以合作為主線，促進科學探究；第四，以評價為手段，推動化學實驗改革。利用這些策略優化“科學探究”視角下的初中化學實驗教學，必能促進學生科學探究能力不斷發展。

參考文獻：

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