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

劉永生

摘 要：新課程倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化學(xué)習(xí)方法，設(shè)置更多的活動(dòng)與探究?jī)?nèi)容，體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程。通過創(chuàng)設(shè)探究教學(xué)情境，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，改演示實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)，挖掘教學(xué)問題的探究性，提高探究性學(xué)習(xí)實(shí)效，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生探究能力的目的。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探究能力；培養(yǎng)

在《初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) （修訂稿） 》的基本理念中明確提出：“讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，在知識(shí)的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，在‘做科學(xué)的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。”“科學(xué)探究既是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的目標(biāo)和重要內(nèi)容，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。”

本次課程改革將科學(xué)探究作為改革的突破口，十分重視和強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主的、開放的探究學(xué)習(xí)。其目的在于：讓學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增進(jìn)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的情素，領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究的本質(zhì)，掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的基本方法，初步形成科學(xué)探究的能力。那么，在新課程中如何加強(qiáng)探究活動(dòng)，達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)探究效果。筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷，淺談在初中化學(xué)新課程探究性學(xué)習(xí)中一些實(shí)踐與創(chuàng)新的嘗試。

1 創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，培育探究的興趣

新課程理念“讓每一個(gè)學(xué)生以輕松愉快的心情去認(rèn)識(shí)化學(xué)，積極探究化學(xué)變化的奧秘，形成持續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)的自信心。”教育心理學(xué)也指出： 重復(fù)、單調(diào)的學(xué)習(xí)容易使大腦疲勞，難以保持學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，而生動(dòng)活潑、靈活多變的學(xué)習(xí)情境則容易使學(xué)生產(chǎn)生新鮮感，激發(fā)他們的求知欲。

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，可增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，深化學(xué)生的探究意識(shí)，是課堂教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的探究能力的最好手段之一。例如：講“二氧化碳的性質(zhì)”這節(jié)內(nèi)容時(shí)，可先從“死狗洞”說(shuō)起，內(nèi)容就是在意大利有一個(gè)山洞，人們叫它“死狗洞”。人進(jìn)去不會(huì)死，狗進(jìn)去則會(huì)死去。后來(lái)科學(xué)家波曼爾經(jīng)過實(shí)地考察后，運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解開了這一謎底。讓學(xué)生領(lǐng)悟到化學(xué)知識(shí)是與人類生存和發(fā)展息息相關(guān)的，是有趣有用的自然學(xué)科。再如：在學(xué)習(xí)《水的凈化》時(shí)，可讓學(xué)生用生活用品自行設(shè)置過濾裝置并進(jìn)行過濾效果比賽。既能讓學(xué)生較好的在過濾中體驗(yàn)操作，又能在一定程度上激發(fā)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣。

2 規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，培育探究的基本技能

“義務(wù)教育階段的化學(xué)課程是科學(xué)教育的重要組成部分，應(yīng)體現(xiàn)啟蒙性和基礎(chǔ)性?！笔炀毝?guī)范的實(shí)驗(yàn)基本操作，是能得到鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和準(zhǔn)確的探究結(jié)果的前提，是避免一切意外事故的保證。因此，要讓學(xué)生練好實(shí)驗(yàn)操作的基本功。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要致力于讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。筆者在教學(xué)中特別注意從規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度上給學(xué)生予以示范，對(duì)學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則方面提出嚴(yán)格要求，而對(duì)如何觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告則加以具體指導(dǎo)。例如，學(xué)生在探究中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用配制已久的氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)過程中有時(shí)能看到有氣泡冒出的現(xiàn)象。由此要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)所觀察到的現(xiàn)象如實(shí)描述下來(lái)，并進(jìn)行原因分析，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束，都留幾分鐘，讓學(xué)生清洗儀器，整理藥品，擦凈桌面，并通過耐心細(xì)致的指導(dǎo)，以養(yǎng)成學(xué)生良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，為學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)探究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 改演示實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)，培育探究的科學(xué)方法

教師是演示實(shí)驗(yàn)中的操作者，而學(xué)生卻是認(rèn)識(shí)的主體，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是認(rèn)識(shí)的客體，認(rèn)識(shí)的主體與客體之間不發(fā)生直接聯(lián)系，教師通過操作實(shí)驗(yàn)，再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓認(rèn)識(shí)的主體從所現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)知客體。這雖能幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)概念和理解化學(xué)間的變化規(guī)律，卻不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。若將某些操作簡(jiǎn)易安全，現(xiàn)象明顯的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，更能充分調(diào)動(dòng)認(rèn)識(shí)主體的積極性、主動(dòng)性和探索性。如在《由多種物質(zhì)組成的空氣》一節(jié)的教學(xué)中，利用事先準(zhǔn)備好的儀器、藥品，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)“空氣中氧氣含量測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)各種實(shí)驗(yàn)方案將學(xué)生分組，再由各組代表闡述方案，師生共同交流。整個(gè)學(xué)習(xí)過程是在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦去探索實(shí)驗(yàn)而獲取化學(xué)知識(shí)的過程。“給學(xué)生一個(gè)問題，讓他們自己去思考；給學(xué)生一片空間，讓他們自己去耕耘”的教學(xué)思想得以充分體現(xiàn)。這不但培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新的精神，而且還使學(xué)生領(lǐng)略到科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和研究方法的真諦。再如學(xué)習(xí)《奇妙的二氧化碳》時(shí)，教材上只說(shuō)明“實(shí)驗(yàn)室常用稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳?xì)怏w”，這純屬教師驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生并不知其所以然。筆者將之改為分組探究實(shí)驗(yàn)：首先提示實(shí)驗(yàn)操作的要領(lǐng)和實(shí)驗(yàn)觀察的重點(diǎn)，然后指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生將塊狀的大理石和碳酸鈉粉末分別與稀鹽酸和稀硫酸作用。這樣的分組探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情很高，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀，效果好。通過探究、交流，學(xué)生都很容易理解：為什么實(shí)驗(yàn)室常用稀鹽酸和大理石（或石灰石）反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳?xì)怏w而不采用其它方法的原因。甚至，有些學(xué)生還能利用其它藥品（如貝殼、雞蛋殼、墨魚骨等）來(lái)替代大理石。

4 挖掘?qū)嶒?yàn)問題的探究性，培育科學(xué)探究的創(chuàng)新能力

讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)其探究能力的有效途徑。學(xué)生通過獨(dú)立設(shè)計(jì)并完成探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)了用實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)問題的方法，提高化學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)。例如有這樣一道實(shí)驗(yàn)習(xí)題：在解決有關(guān)氫氧化鈉變質(zhì)的問題上，設(shè)計(jì)了幾個(gè)層層推進(jìn)的教學(xué)問題：（1）為什么會(huì)變質(zhì)；（2）怎樣證明已變質(zhì)；（3）怎樣驗(yàn)證是完全變質(zhì)還是部分變質(zhì)；（4）若是部分變質(zhì)，則如何提純回收；（5）討論氫氧化鈉的保存方法。提出這些問題后，先讓學(xué)生分小組討論并提出可能的方法，然后分小組設(shè)計(jì)并驗(yàn)證每一種實(shí)驗(yàn)方案。再如：二氧化碳跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，本來(lái)沒有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生在學(xué)習(xí)該反應(yīng)時(shí)沒有感官上的認(rèn)識(shí)，很難接受實(shí)驗(yàn)?zāi)馨l(fā)生的事實(shí)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過從生成物的物質(zhì)檢驗(yàn)或狀態(tài)的變化而引起壓強(qiáng)變化等方面思考，并設(shè)計(jì)完成探究實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證二氧化碳和氫氧化鈉溶液確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，主要以小組合作的方式進(jìn)行探究，課堂上學(xué)生積極性高，思維活躍。通過集體討論，總結(jié)出多種驗(yàn)證方法，設(shè)計(jì)出了許多精彩的方案。

通過這一探究活動(dòng)，既能培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力，還能使學(xué)生明確了科學(xué)探究的方法和一般過程。同時(shí)進(jìn)一步地發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力和培植他們勇于探索的科學(xué)態(tài)度。因此，教師要挖掘教材中問題的潛在探究性，由教師提出探究性問題，大膽放手讓學(xué)生去完成探究。促使學(xué)生便易理解掌握知識(shí)并達(dá)成探究操作技能，最終達(dá)到培養(yǎng)、提高學(xué)生探究能力的目的。

當(dāng)然，學(xué)生探究能力的形成并不是一朝一夕便能完成的，它是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。要在教學(xué)實(shí)踐中不斷加強(qiáng)探究活動(dòng)的開展，促使學(xué)生在探究活動(dòng)中感悟到探究的成就感，加以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、探索求真的科學(xué)精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)，讓學(xué)生初步掌握科學(xué)的研究方法，逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。