初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

● 周國榮

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

● 周國榮

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的奇幻現(xiàn)象，會使學(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)探究能力的發(fā)展?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)所創(chuàng)設(shè)的生動活潑的教學(xué)情景，能迅速誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的內(nèi)在動力，幫助領(lǐng)會化學(xué)知識、掌握實(shí)驗(yàn)技能，同時啟迪學(xué)生思維，培養(yǎng)探究意識。下面結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐談?wù)勗诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。

一、激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑探究的欲望

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容通過創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生提出問題的情境來誘發(fā)探究欲望，激發(fā)學(xué)生興趣。當(dāng)學(xué)生有了想親自探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因或規(guī)律的興趣時，教師的課已成功了一半。

如在《二氧化碳的性質(zhì)》的教學(xué)中，我先展示一瓶飲料向?qū)W生發(fā)問：你怎能確定其中溶有二氧化碳呢？學(xué)生頓時興趣高漲，討論設(shè)計(jì)方案并動手實(shí)驗(yàn)證明。接著我又發(fā)問：由飲料你還能想到什么？分析得出：既然飲料中可逸出二氧化碳，說明二氧化碳能溶于水。如何用實(shí)驗(yàn)證明？學(xué)生用了很多方法，如探究對比實(shí)驗(yàn)：取兩瓶內(nèi)盛等量水的塑料瓶，一瓶中充入二氧化碳，另一瓶中沖入空氣，充分振蕩，觀察兩瓶中的現(xiàn)象，從而得出二氧化碳能溶于水的性質(zhì)。這時提問：“為什么一些飲料商標(biāo)上寫碳酸飲料而不寫二氧化碳飲料？”很自然激起又一輪探究高潮。

二、提高探究的有效性

為了在有限的45分鐘課堂時間內(nèi)，保證探究的時間，保證學(xué)生思考的充分展開和深入，保證學(xué)生充分表達(dá)、師生充分交流，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和能力基礎(chǔ)，選擇探究重點(diǎn)內(nèi)容和容量。否則即使激起了探究欲，也難以展開和深入。如在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，因?qū)W生缺乏復(fù)分解反應(yīng)的知識和查閱溶解性表的能力，如果設(shè)計(jì)讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中直接探究為何不用碳酸鈣和硫酸的原因，不但浪費(fèi)寶貴時間，且意義不大。而教師設(shè)計(jì)對制取裝置選擇的探究中，如果教師拿出多套不同裝置的儀器，讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)，并討論裝置的氣密性檢驗(yàn)，這樣，學(xué)生既要掌握錐形瓶、燒瓶、廣口瓶等儀器代替試管連接簡易裝置，又要學(xué)會使用長頸漏斗的使用方法，探究容量和難度太大，學(xué)生會陷入盲目或無所適從，沒有效率。因此，教師應(yīng)將探究內(nèi)容分散，一環(huán)套一環(huán)，且適當(dāng)引導(dǎo)。

三、確保學(xué)生探究過程科學(xué)性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生把注意力放在實(shí)驗(yàn)探究活動上，在積極、主動的實(shí)驗(yàn)探究活動中，掌握化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是在學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的探索過程中，感受科學(xué)的魅力，受到科學(xué)思維方法的訓(xùn)練，形成科學(xué)的態(tài)度、情感和價值觀。

學(xué)生剛開始做實(shí)驗(yàn)往往很茫然，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)循序漸進(jìn)、有計(jì)劃地進(jìn)行，問題鏈設(shè)計(jì)是一種很好的教學(xué)措施。如第一次指導(dǎo)學(xué)生做蠟燭及其燃燒的實(shí)驗(yàn)時，我根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平，設(shè)計(jì)好能起引路作用的問題鏈：

首先，提出問題：蠟燭燃燒是物理變化還是化學(xué)變化？

（1）猜想與假設(shè)。學(xué)生回答不一：有的說是物理變化，有的說是化學(xué)變化，有的說既有物理變化又有化學(xué)變化，有的不置可否。

（2）學(xué)生實(shí)驗(yàn)。點(diǎn)燃桌上的蠟燭，觀察現(xiàn)象。

（3）教師提問：1．蠟燭燃燒屬于什么變化？絕大部分學(xué)生毫不遲疑回答：化學(xué)變化。2．為什么是化學(xué)變化？學(xué)生回答：因?yàn)橄灎T逐漸減少且消失得無影無蹤。

（4）學(xué)生實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生吹滅蠟燭，立即手持蠟燭倒立在實(shí)驗(yàn)盤的上方，學(xué)生看到蠟油滴在實(shí)驗(yàn)盤上。

（5）反思交流。A、蠟燭燃燒屬于什么變化？大部分學(xué)生說既有物理變化又有化學(xué)變化。B、為什么說蠟燭燃燒既有物理變化又有化學(xué)變化？學(xué)生分析、交流、總結(jié)。然后得出結(jié)論。

通過提問點(diǎn)撥，使學(xué)生進(jìn)入有效探究狀態(tài)并順利完成探究報告。隨著學(xué)生能力的提高，教師逐漸放手。

四、確保探究有序進(jìn)行

探究學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主性，但并不忽視教師的指導(dǎo)；而應(yīng)更強(qiáng)調(diào)教師適時地、必要地、有效地指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生明確探究的方向，從而使學(xué)生的探究能力在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷發(fā)展。

教師必須把握好以下問題：探究的進(jìn)度能否由教師預(yù)先確定或設(shè)計(jì)？是否應(yīng)該先給學(xué)生一段時間讓他們自主地開展非指導(dǎo)性的探究？探究過程中學(xué)生自主活動的重點(diǎn)是什么？教師重點(diǎn)指導(dǎo)什么？如何引導(dǎo)，何時介入，介入多少？在實(shí)際教學(xué)中，教師常常介入得過早，以致阻礙了學(xué)生本可以自主發(fā)現(xiàn)的機(jī)會，使探究流于形式，有時則介入過晚以致讓學(xué)生過久地處于無助狀態(tài)甚至陷入危險之中。有時指導(dǎo)又不夠充分，以致學(xué)生感到手足無措。因此，需要教師課前精心準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)。

比如在學(xué)習(xí)“二氧化碳的制取和性質(zhì)”一節(jié)，鑒于學(xué)生在第二單元已經(jīng)學(xué)過氧氣的制法，已具備一些制備氣體的簡單知識，可讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下自主地探究。

（1）反應(yīng)原料的選擇。課前教師可先讓學(xué)生預(yù)習(xí)家庭小實(shí)驗(yàn)，上課時教師再補(bǔ)充學(xué)生想不到的反應(yīng)，如碳酸鈉和鹽酸、碳酸鈣和硫酸等部分反應(yīng)，師生討論確定反應(yīng)原理。

（2）提出“你能當(dāng)一個小設(shè)計(jì)師，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的原理設(shè)計(jì)出二氧化碳的發(fā)生裝置嗎？”學(xué)生們都表現(xiàn)出一副躍躍欲試的樣子。這時再讓學(xué)生閱讀資料：決定氣體發(fā)生和收集裝置的因素，然后讓學(xué)生聯(lián)系制二氧化碳的原理，以小組為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)二氧化碳的制取裝置的探究活動，最后把他們的設(shè)計(jì)繪出裝置圖展示出來，并介紹設(shè)計(jì)意圖和所設(shè)計(jì)的裝置的優(yōu)點(diǎn)。教師對學(xué)生的設(shè)計(jì)都給以點(diǎn)評。學(xué)生在討論中提高了自己的合作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，同時也激發(fā)了學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣。

（3）請學(xué)生根據(jù)自己桌上的儀器組成一套裝置，并制取收集一瓶二氧化碳。

（4）組織討論：①二氧化碳與氧氣實(shí)驗(yàn)裝置的異同并歸納出實(shí)驗(yàn)裝置的確定方法。②各種裝置的氣密性檢查方法。③裝置中的儀器你能否找到代用品。通過環(huán)環(huán)相扣的探究實(shí)驗(yàn)，不但使學(xué)生牢固掌握實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法，而且使學(xué)生知道探究的重要環(huán)節(jié)。在整個問題解決過程中，教師是引導(dǎo)者、組織者和參與者，問題的討論分析、結(jié)論的得出都由學(xué)生來完成，學(xué)生成為了學(xué)習(xí)過程的主體，既增長了學(xué)生的知識，又培養(yǎng)了動手能力、交流能力、思維能力。

五、提高探究創(chuàng)新力

在實(shí)驗(yàn)過程中如果學(xué)生都是“照方抓藥”，簡單機(jī)械的重復(fù)課本中實(shí)驗(yàn)，沒有積極的思維和創(chuàng)新，不利于對學(xué)生獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。針對這種情況，在學(xué)生預(yù)習(xí)的情況下，要對實(shí)驗(yàn)提出新要求，引導(dǎo)學(xué)生大膽探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完善方案。例如，在學(xué)習(xí)測定空氣中氧氣的含量時，我?guī)椭鷮W(xué)生設(shè)置了如下認(rèn)知思維空間：測定空氣中O2的含量非得用紅磷嗎？然后啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生：要測定空氣中O2的含量，必須將O2去掉而不引入新的氣體或引入新的氣體又能通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)即時除掉。經(jīng)過點(diǎn)撥，學(xué)生的思維空間迅速打開，通過自己學(xué)習(xí)，查閱資料，互相商討后，不少同學(xué)將自己的設(shè)計(jì)方案交了上來。如（1）用蠟燭在空氣中燃燒測定空氣中O2的含量，但原集氣瓶中的水用氫氧化鈉或氫氧化鈣溶液來代替。（2）可以用注射器和白磷測定空氣中O2的含量。這樣既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還培養(yǎng)了學(xué)生動手和觀察能力，又使學(xué)生鞏固了二氧化碳與堿溶液反應(yīng)的相關(guān)知識，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

堅(jiān)持以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)通過觀察、實(shí)驗(yàn)等多種形式來學(xué)習(xí)化學(xué)的理念全面貫穿在化學(xué)課程內(nèi)容體系和教學(xué)全過程之中，在實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)學(xué)生的自主性和探究性，把設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀察記錄現(xiàn)象、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、通過分析推理獲得結(jié)論作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，使學(xué)生在實(shí)證和實(shí)踐的過程中理解實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究價值，感悟科學(xué)思維方法，提高科學(xué)探究能力。

周國榮/青島即墨市通濟(jì)中學(xué)

（責(zé)任編輯：劉 明）