初中化學(xué)科學(xué)探究培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力芻議

王光聚，張金聚

(1.費(fèi)縣教育局教科研中心，山東臨沂 273400；2.費(fèi)縣費(fèi)城街道初級(jí)中學(xué)，山東臨沂 273400)

初中化學(xué)科學(xué)探究培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力芻議

王光聚1，張金聚2

(1.費(fèi)縣教育局教科研中心，山東臨沂 273400；2.費(fèi)縣費(fèi)城街道初級(jí)中學(xué)，山東臨沂 273400)

科學(xué)探究活動(dòng)能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，能讓學(xué)生學(xué)會(huì)從日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中或從化學(xué)問(wèn)題的實(shí)際情境中，發(fā)現(xiàn)有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題。但不少學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究類試題，往往不知如何入手去解答，教學(xué)中通過(guò)學(xué)科科學(xué)探究可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

初中化學(xué)；科學(xué)探究；培養(yǎng)；學(xué)生；創(chuàng)新能力

引 言

《新課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：“將科學(xué)探究作為改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式的突破口?！碑?dāng)前，教學(xué)研究的重心正從知識(shí)傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，從重視結(jié)果向重視過(guò)程轉(zhuǎn)變。在近幾年的中考試題中都出現(xiàn)了探究題，且分值所占比重比較大，但不少同學(xué)對(duì)于科學(xué)探究類試題，往往不知如何入手去解答。實(shí)際上掌握了科學(xué)探究的一般步驟(提出問(wèn)題→猜想與假設(shè)→制定計(jì)劃→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→收集證據(jù)→解釋與結(jié)論→反思與評(píng)價(jià)→表達(dá)與交流)，可以說(shuō)并不難解。本文結(jié)合典型探究實(shí)例，談一談如何通過(guò)化學(xué)探究題的教學(xué)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、教學(xué)實(shí)例

【案例1】向氫氧化鈉溶液中滴加無(wú)色酚酞溶液，無(wú)色酚酞變紅。氫氧化鈉溶液中哪種粒子使無(wú)色酚酞溶液變紅？請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(答出實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案、現(xiàn)象及結(jié)論)

(師投影出示問(wèn)題后，要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、合作討論，探究之后做出猜想)

猜想：可能是氫氧化鈉溶液中的水分子(H2O)、鈉離子(Na+)、氫氧根離子(OH-)使無(wú)色酚酞溶液變紅。

師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證哪一個(gè)猜想正確，合作討論后，讓小組代表說(shuō)出該組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。

(組內(nèi)同學(xué)積極討論、記錄)

生：我們組的設(shè)計(jì)方案為：分別取氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液于試管中，分別向其滴加無(wú)色酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液都能使無(wú)色酚酞變紅，分析可得出氫氧根離子使無(wú)色酚酞變紅的結(jié)論。

師：請(qǐng)大家討論后，確定這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案是否可行，并對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案提出意見。

(訓(xùn)練學(xué)生的評(píng)價(jià)能力，開闊其對(duì)問(wèn)題的思維空間)

【分析】上述探究題是讓學(xué)生思考溶液中哪種粒子起了作用。解此類題應(yīng)設(shè)計(jì)用含有上述溶液中某一種粒子的溶液分別實(shí)驗(yàn)，或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)排除某些粒子的干擾，無(wú)現(xiàn)象的否定，有現(xiàn)象的肯定，方能得出正確結(jié)論。

生：這個(gè)方案可行，因?yàn)槿芤褐泻邢嗤臍溲醺x子。

生：該組的答案不夠嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)闅溲趸c溶液和氫氧化鈣溶液中除了含有相同的氫氧根離子外，還含有相同的水分子，無(wú)色酚酞變紅不一定是氫氧根離子的作用。

(同學(xué)們討論后同意第三個(gè)同學(xué)的意見)師：大家對(duì)該組的實(shí)驗(yàn)方案有沒(méi)有改進(jìn)？

生：取少量的水于試管中，向其滴加少量的無(wú)色酚酞溶液，與以上兩支試管一起對(duì)比觀察，就可以得出氫氧根離子使無(wú)色酚酞變紅的結(jié)論。

師：其他組還有別的實(shí)驗(yàn)方案嗎？

生：我們的實(shí)驗(yàn)方案是分別取水、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液三種溶液于三支試管中，分別滴加無(wú)色酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)盛水和盛氯化鈉溶液的試管滴加無(wú)色酚酞溶液后，無(wú)色酚酞沒(méi)有變紅，而盛氫氧化鈉溶液的試管滴加無(wú)色酚酞溶液后，無(wú)色酚酞變紅，這就證明氫氧根離子使無(wú)色酚酞變紅。

師：該組的同學(xué)在逐一排除了鈉離子、水分子的可能性后，確定出氫氧根離子使無(wú)色酚酞變紅的結(jié)論。這個(gè)方案設(shè)計(jì)方案很嚴(yán)密，結(jié)論正確。

生：因?yàn)闅溲趸c溶液中含有鈉離子、氫氧根離子和水分子三種粒子。我們組的設(shè)計(jì)方案為：取氫氧化鈉溶液于試管中，向其中滴加無(wú)色酚酞溶液，然后再加入足量的稀鹽酸，也可以證明氫氧根離子使無(wú)色酚酞變紅。

(學(xué)生討論后，認(rèn)為此方案可行)

師：該組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案利用了化學(xué)反應(yīng)中粒子的變化進(jìn)行探究，從問(wèn)題的另一個(gè)角度考慮，使問(wèn)題的解決更簡(jiǎn)單，想法新穎且結(jié)論正確。其他同學(xué)應(yīng)該像該組同學(xué)這樣多方面、多角度分析解決問(wèn)題。

【點(diǎn)評(píng)】同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，可能有多種方案，但不同的方案所需要的原料、儀器、所采取的步驟以及生成物等均有所不同。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)從多方面分析、比較，設(shè)計(jì)出最佳方案。

【案例2】有一包白色粉末，可能由碳酸鋇(BaCO3)、碳酸鈉(Na2CO3)、硫酸鈉(Na2SO4)、硫酸銅(CuSO4)和氯化鋇(BaCl2)中的一種或幾種組成。為此，某化學(xué)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下探究：

提出假設(shè)：白色粉末由上述五種物質(zhì)組成。

實(shí)驗(yàn)探究：

步驟1：取少量白色粉末，加足量的水溶解后過(guò)濾，得白色沉淀和無(wú)色濾液；

步驟2：取少量由步驟1得到的白色沉淀，加入足量的稀硝酸后，部分沉淀溶解，并有無(wú)色氣體產(chǎn)生。

結(jié)論：原白色粉末中一定沒(méi)有＿，說(shuō)明假設(shè)不成立，步驟1得到的沉淀是＿，白色粉末的組成可能是＿＿。

(學(xué)生對(duì)最后一個(gè)問(wèn)題回答不完整)

【分析】這是一道推斷探究題，考察了幾種鹽的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，上述幾種物質(zhì)都是白色固體，而碳酸鋇難溶于水，硫酸銅溶于水，溶液呈藍(lán)色；碳酸鈉、硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，由步驟2可知步驟1得到的白色沉淀是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物，原白色粉末的組成可能有三種情況：Na2SO4、BaCl2、BaCO3；Na2SO4、BaCl2、Na2CO3；Na2SO4、BaCl2、BaCO3、Na2CO3。

二、教學(xué)效果評(píng)價(jià)

由以上探究題的學(xué)習(xí)中看出：很多學(xué)生對(duì)探究題的分析不夠，猜想不合理，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不完整；回答問(wèn)題的語(yǔ)言敘述不嚴(yán)謹(jǐn)，內(nèi)容不全面；對(duì)所學(xué)知識(shí)掌握不牢，如對(duì)物質(zhì)的顏色分辨不清，使推斷探究的思維受阻，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)掌握不牢，不能推斷出結(jié)論。

因此，解此類題要注意：認(rèn)真讀題，審清題意，確立需探究的問(wèn)題。提出猜想和假設(shè)，要依據(jù)題給信息，聯(lián)系已有經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，有理有據(jù)地提出。在假設(shè)(或猜想)的基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用知識(shí)與技能、研究性學(xué)習(xí)的一般思路與方法制訂研究計(jì)劃，并進(jìn)行觀察與記錄、收集證據(jù)，對(duì)比分析，最終得出結(jié)論。

教學(xué)中充分體現(xiàn)了新課標(biāo)中以學(xué)生為主的教學(xué)思想，學(xué)生的思維創(chuàng)新能力等得到了培養(yǎng)提高。在教學(xué)過(guò)程中，小組生生互動(dòng)進(jìn)行得很好，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，學(xué)生能夠積極主動(dòng)地去探究學(xué)習(xí)，總結(jié)方法，效果較好。

三、教學(xué)啟示

在對(duì)探究題的教學(xué)中，教師通過(guò)挖掘化學(xué)學(xué)習(xí)材料中的創(chuàng)新因素，設(shè)計(jì)情景交融、新穎多變的課堂模式，利用所學(xué)知識(shí)，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)和興趣，讓其身心愉悅地投入學(xué)習(xí)和創(chuàng)新探究，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問(wèn)題，讓學(xué)生在實(shí)踐中施展才華，從而拓展學(xué)生的思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

每位學(xué)生存在著各種各樣的差異，對(duì)同一問(wèn)題學(xué)生會(huì)產(chǎn)生各種各樣的思維方式，產(chǎn)生不同的結(jié)果。因此，學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)可以使不同程度的學(xué)生看到問(wèn)題的不同側(cè)面，對(duì)問(wèn)題達(dá)成共識(shí)，加深對(duì)問(wèn)題的理解。

加強(qiáng)學(xué)生自我評(píng)價(jià)、活動(dòng)表現(xiàn)等多種評(píng)價(jià)方式，關(guān)注學(xué)生個(gè)性發(fā)展，既要看學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，又要關(guān)注學(xué)生的探究過(guò)程的參與程度并依此分享探究經(jīng)驗(yàn)，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題探究，增強(qiáng)學(xué)生的自信，有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，提高其創(chuàng)新能力。

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2] 余軍民.化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查內(nèi)容的變化趨勢(shì)分析及教學(xué)啟示[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2015(5).

[3] 王秀玲.有效探究教學(xué)三要素的思考[J].當(dāng)代教育科學(xué)，2014(10).

[4] 肖中榮.談化學(xué)核心素養(yǎng)支實(shí)驗(yàn)探究精神的塑造[J].

1.王光聚，1967年生，男，山東省臨沂市費(fèi)縣教育局教科研中心初中化學(xué)教研員，初中教研室主任，教育局教科室主任，高級(jí)教師。

2.張金聚，1973年生，男，山東省費(fèi)縣費(fèi)城街道初級(jí)中學(xué)化學(xué)教研組組長(zhǎng)，中級(jí)教師。