用科學(xué)探究化學(xué)實(shí)驗(yàn) 提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力

王學(xué)

摘要：《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》在前言中，全面地論述了義務(wù)教育課程的總目標(biāo)，且把科學(xué)探究置于課程的總目標(biāo)中。本人認(rèn)為，化學(xué)實(shí)驗(yàn)因其獨(dú)特的魅力，可以有效培養(yǎng)和提升九年級(jí)學(xué)生的科學(xué)探究能力。其中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的引導(dǎo)、改進(jìn)、設(shè)計(jì)、運(yùn)用是培養(yǎng)和提升九年級(jí)學(xué)生科學(xué)探究能力的有效手段。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究? 九年級(jí)學(xué)生? 化學(xué)實(shí)驗(yàn)? 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》在前言中指出：“義務(wù)教育階段的化學(xué)教育，要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學(xué)的基本觀念;引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?！北疚慕Y(jié)合作者改進(jìn)人教版九年級(jí)化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)事例，在理論和實(shí)踐等方面作一些探討，目的是改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力。

一、通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力

自主性是科學(xué)探究的一個(gè)基本特征。學(xué)生能熟練地進(jìn)行科學(xué)探究，有著濃厚的探究興趣，可以顯著增強(qiáng)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的自主性。在化學(xué)學(xué)習(xí)中，魅力最大的就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)。但是多數(shù)學(xué)生只是對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的豐富多彩的現(xiàn)象感興趣，而對(duì)科學(xué)探究過程則不一定感興趣，所以在實(shí)驗(yàn)過程中必須讓學(xué)生親自參與其中。

例如，在人教版九年級(jí)化學(xué)教材“對(duì)蠟燭及其燃燒的探究”實(shí)驗(yàn)中，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生將這個(gè)實(shí)驗(yàn)分三個(gè)階段：點(diǎn)燃前—點(diǎn)燃時(shí)—點(diǎn)燃后。其中在探究蠟燭燃燒產(chǎn)物時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下表格：

通過討論與交流，學(xué)生們最終得出結(jié)論：蠟燭燃燒時(shí)生成了CO2和H2O。

做完這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我又拿出酒精燈并點(diǎn)燃，讓學(xué)生根據(jù)蠟燭燃燒的探究步驟，歸納出酒精燃燒的產(chǎn)物。學(xué)生們還針對(duì)以上探究過程，進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)了一些新的問題（如，為什么蠟燭燃燒過程中可以看到黑煙，而酒精燃燒時(shí)則看不到黑煙呢？）接著他們又提出了假設(shè)，并尋找資料進(jìn)行驗(yàn)證。由此可見，學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)中表現(xiàn)了較強(qiáng)的自主性，并能較熟練地操作新的實(shí)驗(yàn)探究。

二、設(shè)計(jì)改進(jìn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

化學(xué)知識(shí)就存在于在我們?nèi)粘Ｉ詈蛯W(xué)習(xí)之中，當(dāng)學(xué)生認(rèn)同這一觀點(diǎn)時(shí)，就會(huì)極大地激發(fā)并持久保持著化學(xué)探究的興趣，使得科學(xué)探究空間無限的延伸。

例如：在人教版九年級(jí)化學(xué)教材中，學(xué)完酸堿指示劑后，我布置了一個(gè)探究任務(wù)，探究生活中的哪些物質(zhì)可以做指示劑，大部分學(xué)生選擇了紫卷心菜作為探究目標(biāo)。下面是學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

【提出問題】紫卷心菜汁液能做酸堿指示劑嗎？

【猜想與假設(shè)】紫卷心菜汁能做酸堿指示劑

【查閱資料】紫卷心菜汁在不同pH值的溶液中顯示的顏色。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證】

【得出結(jié)論】紫卷心菜汁在不同的酸堿性溶液中可以顯示不同的顏色，但不適合做酸堿指示劑。

【反思與評(píng)價(jià)】學(xué)生發(fā)言的積極性十分高漲，很快提出了用濃度10%、20%、30%的Na2CO3溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，且將兩種變?yōu)榧t色和變?yōu)榫G色的溶液倒在一起，有的變?yōu)樽仙?，有的變?yōu)樗{(lán)色，學(xué)生的思路不斷得到拓展，學(xué)生的創(chuàng)新熱情越來越高。

【表達(dá)與交流】生活中其他有色物質(zhì)，如：胡蘿卜汁、紫薯汁、莧菜汁等能否用作指示劑呢？

將九年級(jí)化學(xué)教科書上的一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，既體現(xiàn)了教師教學(xué)行為的多樣性，也充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神。

三、進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的多向思維能力

多向思維是一種立體思維，它告訴我們思考問題可以從多方向、多角度、多層次進(jìn)行，從而形成解決問題的思路、方法。在思考問題時(shí)，善于利用多向思維，可以突破“點(diǎn)—線—面”的限制，從而使思路更加暢通;促進(jìn)學(xué)生善于隨機(jī)應(yīng)變，打破常規(guī)和定式。

例如，人教版九年級(jí)化學(xué)教材中，用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酸和堿之間的中和反應(yīng)，學(xué)生設(shè)計(jì)了許多的實(shí)驗(yàn)方案，如下：

方案一 向NaOH溶液中先滴入石蕊溶液，再加入稀鹽酸

方案二 向NaOH溶液中先滴入酚酞溶液，再加入稀鹽酸

方案三 取NaOH溶液于燒杯中，測(cè)其溫度為T1，再加入稀鹽酸，測(cè)其溫度為T2

方案四 向稀鹽酸中先加入足量的NaOH溶液，再加入鐵釘

方案五 向稀鹽酸中先入足量的NaOH溶液，再加入Na2CO3固體

方案六 向NaOH溶液中先加少量Na2CO3固體，再滴加稀鹽酸

方案七 向NaOH溶液中先入足量的稀鹽酸，再滴入酚酞溶液

學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案數(shù)量超過了我的課前設(shè)計(jì)數(shù)量。特別是方案六，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生們做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)方案很難出現(xiàn)預(yù)期的現(xiàn)象，若改成定量實(shí)驗(yàn)則能達(dá)到目的，但又會(huì)因此加大難度。我引導(dǎo)同學(xué)們對(duì)上述幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行討論，結(jié)合科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求，通過對(duì)七種實(shí)驗(yàn)方案的綜合比較、判斷，確定了最佳實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案（從操作的簡易程度，現(xiàn)象是否明顯等諸多方面考慮，方案二為最佳）。

四、實(shí)施科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反思

（一）注意科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的條件

探究性實(shí)驗(yàn)要考慮四個(gè)條件：（1）學(xué)生對(duì)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)有一定的知識(shí)、方法儲(chǔ)備;（2）科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不應(yīng)超過化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，可以“起點(diǎn)高，落點(diǎn)低”;（3）教師要充分利用課余時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生準(zhǔn)備、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（4）科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要及時(shí)總結(jié)反思，并要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過程轉(zhuǎn)化為小論文等形式的文字稿。

（二）增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的次數(shù)

隨著動(dòng)手實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加，學(xué)生們能很快熟悉科學(xué)探究的過程和方式。這樣，在探究實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生們就能更好地發(fā)揮主觀能動(dòng)性，從而更高效地達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

（三）鼓勵(lì)學(xué)生尋找實(shí)驗(yàn)代用品

我們身邊的衣食住行蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)知識(shí)，教師可增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)和次數(shù)，發(fā)動(dòng)學(xué)生多利用身邊的一些日常生活中的物品，來進(jìn)行課本上的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)和一些家庭小實(shí)驗(yàn)。

總之，學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)不是一朝一夕能完成的，必須通過教師長期的課堂教學(xué)的滲透和學(xué)生親手實(shí)驗(yàn)的全面鍛煉，理論結(jié)合實(shí)踐，才能得到滿意的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

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