在化學(xué)實驗中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

朱愛軍

探究能力是21世紀人才的必備素質(zhì)之一，對探究能力的培養(yǎng)，是當前我國素質(zhì)教育中的一大任務(wù)。探究能力，作為人們探索、研究自然規(guī)律和社會問題的一種綜合能力，通常包括提出問題的能力、收集資料和信息的能力、建立假說的能力、進行社會調(diào)查的能力、進行科學(xué)觀察和科學(xué)實驗的能力、進行科學(xué)思維的能力等。

化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)的重要部分，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、進行科學(xué)探究的重要方式。在化學(xué)實驗中筆者把科學(xué)探究作為課程改革的突破口，對學(xué)生進行科學(xué)探究實踐的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)新意識，促進學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，使獲得化學(xué)知識和技能的過程成為理解化學(xué)、進行科學(xué)探究、聯(lián)系社會生活實際、形成科學(xué)價值觀的過程。那么，如何發(fā)揮化學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢，在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力？

1 融演示實驗為學(xué)生實驗，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能

1.1 突出演示實驗的示范性

演示實驗是學(xué)生學(xué)習(xí)實驗操作的首要途徑。教師演示實驗的質(zhì)量和態(tài)度，對學(xué)生的實踐意識和科學(xué)態(tài)度有潛移默化的表率作用。所以，教師必須認真做好操作示范，從藥品的取用、儀器的安裝和洗滌、物質(zhì)的加熱到現(xiàn)象的觀察，每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)合理規(guī)范。為了讓學(xué)生對實驗的基本操作掌握更全面、系統(tǒng)，筆者在 實驗的基本操作中增加檢查裝置氣密性的內(nèi)容。通過教師嫻熟的操作、嚴謹?shù)膽B(tài)度和精彩的實驗效果，培養(yǎng)學(xué)生認真嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和動手操作能力。

1.2 突出學(xué)生實驗的操作性

學(xué)生實驗可分為學(xué)生隨堂實驗和學(xué)生分組實驗。學(xué)生親自做實驗比教師演示、學(xué)生觀察留下的印象更深刻。這時學(xué)生由觀看者變成操作者、實驗者，其心情之激動、態(tài)度之積極、思考問題之主動都是顯而易見的。學(xué)生隨堂實驗既可以達到演示實驗的目的，又可以彌補演示實驗的不足，因此，在條件允許的前提下，對操作簡單、費時不長、安全可靠、不污染環(huán)境的演示實驗都可以改成學(xué)生隨堂實驗。

學(xué)生分組實驗是學(xué)生運用知識，親身體驗化學(xué)變化過程，培養(yǎng)實驗技能的重要途徑。紙上得來終覺淺，覺知此事要躬行。比如，在用高錳酸鉀制取氧氣的學(xué)生分組實驗中，學(xué)生盡管對裝置圖的錯誤十分熟悉，但在自己動手實驗時仍出現(xiàn)試管口高于試管底、鐵夾夾在試管口、試管口沒堵棉花、完畢時先熄滅酒精燈再從水槽中取出導(dǎo)管等種種錯誤。所以，學(xué)生只能在做的過程中提高動手能力，培養(yǎng)實驗操作技能。

2 改平順型實驗為矛盾型實驗，激發(fā)學(xué)生的探究意識

探究行為的發(fā)生必須在強烈的探究意識的支配下進行。由于化學(xué)學(xué)科是九年級剛剛接觸的課程，教材安排的很多實驗設(shè)計都是平順型實驗。雖然這種實驗可以激發(fā)學(xué)生的感性興趣，但不能引發(fā)學(xué)生的思維沖突，不能激發(fā)學(xué)生思維層面的探究興趣。所以，筆者把平順型實驗改為矛盾型實驗，在完全對立矛盾的實驗現(xiàn)象中營造心理困境，激活學(xué)生的思維，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，激發(fā)學(xué)生自主探究的意識。

3 改驗證性實驗為探究性實驗，讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法

新課改倡導(dǎo)學(xué)生是發(fā)展的中心，著眼于學(xué)生終身發(fā)展和科學(xué)素養(yǎng)的全面提高。在教學(xué)方法上，要從以教師為中心、教材為中心的驗證性實驗中走出來，提倡以學(xué)生為中心、以問題為中心，進行探究性實驗。在做探究性實驗時可以借鑒教材中的驗證性實驗，先不讓學(xué)生知道實驗結(jié)果，而是在已有基礎(chǔ)上提出新的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過猜想和假設(shè)，制定出實驗方案，根據(jù)實驗方案進行實驗，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象，對產(chǎn)生的結(jié)果一一記錄。實驗結(jié)束之后，學(xué)生之間進行分析交流，弄明白問題的實質(zhì)，在自主探究的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。

在酸的化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，教材把鹽酸和硫酸的化學(xué)性質(zhì)并行安排。筆者在教學(xué)時，就把硫酸的化學(xué)性質(zhì)實驗由驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?，把硫酸的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)安排在鹽酸之后。在學(xué)習(xí)硫酸的化學(xué)性質(zhì)時，先給學(xué)生提出問題：鹽酸和硫酸的化學(xué)性質(zhì)是相似還是不同？學(xué)生經(jīng)過分析和討論，形成兩種意見：性質(zhì)相似，依據(jù)是兩種物質(zhì)都是酸，組成中都有氫離子；不同，依據(jù)是兩種物質(zhì)中的酸根離子不同。這時，筆者引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一組實驗，請他們將實驗現(xiàn)象填入表中。

學(xué)生通過實驗、觀察、記錄，對上述問題的答案有了一分為二的觀點：兩種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)大體上相同，但也有一點不同。最后引導(dǎo)學(xué)生歸納比較得出：兩種物質(zhì)在性質(zhì)上有4點相似，正是由于它們都是酸，都能在水溶液中電離出氫離子；有一點不同，正是由于它們的酸根離子不同，鹽酸中有氯離子，硫酸中有硫酸根離子。在此基礎(chǔ)上，再補充做硫酸與氯化鋇溶液的反應(yīng)。最后提問，如何鑒別鹽酸和硫酸？學(xué)生自選試劑，并深刻理解二者的鑒別依據(jù)正是兩種酸的酸根離子不同。

在這樣的探究性實驗中，學(xué)生動手做、用腦思，做得積極、學(xué)得主動，應(yīng)用實驗驗證法和邏輯推理法，學(xué)到像科學(xué)家那樣研究問題、解決問題的科學(xué)探究程序和方法。

4 將校內(nèi)實驗延伸到家庭實驗，強調(diào)學(xué)生自主探究

家庭實驗是演示實驗和分組實驗的課外延伸。它是在教師指導(dǎo)下，以在教學(xué)過程中和生活實踐中的問題為載體，利用課外時間，給學(xué)生提供主動探求知識的寬松環(huán)境，創(chuàng)設(shè)科學(xué)研究的情景和途徑。引導(dǎo)通過實踐的感受和體驗，形成積極探索、主動獲取知識的學(xué)習(xí)態(tài)度，進而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，使學(xué)生在成功的設(shè)計和實驗操作的愉悅心情下潛力得到充分發(fā)揮，為學(xué)生自主的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

家庭實驗更有助于學(xué)生的探索能力的增強，如在探索鐵生銹的條件時，讓學(xué)生到家中去實驗，每天觀察在不同條件鐵釘?shù)淖兓樾危囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力、探究能力。又如熱水瓶中的水垢如何除？家中有鹽水、醋、油、洗衣粉、堿，用什么洗得干凈？水垢主成分是什么？又如何鑒別？讓學(xué)生自主去探究。通過這些家庭實驗，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，提高觀察能力，增加實驗生活技能，培養(yǎng)自主解決一些生活問題的能力和科學(xué)探究能力。

在化學(xué)實驗教學(xué)中，無論是增補實驗，還是改進實驗，所有內(nèi)容的設(shè)計都應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力為出發(fā)點，結(jié)合學(xué)生的實際情況，做到真正的“用教材教”，去粗取精、為我所用。從而使化學(xué)實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生探究意識、教與學(xué)生探究方法、發(fā)展學(xué)生探究能力方面發(fā)揮獨特的學(xué)科魅力，真正實現(xiàn)提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的目的，完成新一輪課改的任務(wù)，實現(xiàn)人本化教育。