初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神的研究

唐愛華

(江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)浦頭鎮(zhèn)高漢中學(xué) 225219)

1 初中化學(xué)實(shí)驗的教學(xué)現(xiàn)狀

目前，初中化學(xué)的實(shí)驗課教學(xué)中，明顯存在教學(xué)質(zhì)量低的現(xiàn)象，再加上化學(xué)教師受應(yīng)試教育的影響，過于注重學(xué)生的考試成績，這就使其將更多的關(guān)注點(diǎn)放在了成績相對優(yōu)異的學(xué)生身上，而忽略了成績相對較差的學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展.同時，部分學(xué)校會將學(xué)生的考試成績與教師的教學(xué)績效掛鉤，這不僅會影響到我國的教育事業(yè)發(fā)展，而且還會抑制學(xué)生的綜合能力發(fā)展.化學(xué)教師在實(shí)驗教學(xué)中，大部分都是通過黑板實(shí)施知識講解，在講臺上將相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗示范給學(xué)生看，學(xué)生則通過筆記的形式，將其中的知識點(diǎn)一一記錄，這就會影響到教學(xué)互動性的提高.還有些化學(xué)教師為了實(shí)現(xiàn)實(shí)驗課的教學(xué)時間節(jié)省，就會讓學(xué)生盡可能地吸收相關(guān)化學(xué)知識，而不會讓學(xué)生親自參與到實(shí)驗操作的過程，這種被動接受化學(xué)知識的狀況，就會使化學(xué)課堂的整體氣氛較為煩悶.另外，化學(xué)實(shí)驗的教學(xué)中，學(xué)生對于實(shí)驗學(xué)習(xí)的需求也更趨向于多樣化，而當(dāng)前化學(xué)教材的實(shí)驗?zāi)康?、?shí)驗原理、實(shí)驗器材、實(shí)驗過程等都相對統(tǒng)一，雖然教師也會讓學(xué)生自主設(shè)計些實(shí)驗方案，但由于化學(xué)教師給的實(shí)驗器材相對統(tǒng)一，因此，獲得的結(jié)論也相對一致.長期以往，學(xué)生就會對化學(xué)實(shí)驗的學(xué)習(xí)喪失興趣，并致使實(shí)驗室中做實(shí)驗成了一種形式.

2 化學(xué)實(shí)驗與科學(xué)探究能力

在最新的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，將“科學(xué)探究能力”作為一項重要的教學(xué)目標(biāo)，要求教師在組織和開展課堂教學(xué)時，應(yīng)依據(jù)科學(xué)探究的基本要素，即：提出問題、猜想與假設(shè)、制作計劃、進(jìn)行實(shí)驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等，依據(jù)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容、初中學(xué)生的認(rèn)知水平等，強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng).

基于初中化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，實(shí)驗教學(xué)是教學(xué)的重中之重.基于學(xué)科素養(yǎng)下的要求，積極開展探究性實(shí)驗，依托化學(xué)實(shí)驗強(qiáng)化學(xué)生探究意識，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力，已經(jīng)成為研究的重點(diǎn).可以說，學(xué)科素養(yǎng)下的要求，初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)出現(xiàn)了明顯的發(fā)展變化，集中體現(xiàn)在：第一，更加具備延伸性.化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)下，實(shí)驗教學(xué)承擔(dān)著明晰化學(xué)原理、鞏固理論實(shí)施、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的任務(wù).面對這一全新的實(shí)驗教學(xué)目標(biāo)，教師不僅要重視實(shí)驗教學(xué)，還應(yīng)緊緊圍繞“科學(xué)探究”的內(nèi)涵，對化學(xué)實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展、延伸，并設(shè)計出具有探究性的實(shí)驗教學(xué)方案，使得學(xué)生在實(shí)驗參與中，逐漸提升自身的化學(xué)綜合素養(yǎng)；第二，實(shí)驗教學(xué)應(yīng)具備實(shí)用性.基于化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，化學(xué)教師在優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的時候，還應(yīng)關(guān)注化學(xué)實(shí)驗的實(shí)用性，使得學(xué)生在生活化的實(shí)驗中，對抽象的化學(xué)理論知識進(jìn)行驗證、內(nèi)化，最終在多角度思考、分析和解決的過程中，強(qiáng)化自身的科學(xué)探究素養(yǎng).

3 初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神的策略

3.1 基于實(shí)驗觀察的求真精神培養(yǎng)

科學(xué)探究精神的核心就是實(shí)事求是，在真理的探索道路上，只有求真務(wù)實(shí)、實(shí)事求是，才能在實(shí)踐當(dāng)中得出真知.伽利略曾說：“一切推理都是經(jīng)過觀察和實(shí)驗得出的.”因此，在初中化學(xué)的實(shí)驗教學(xué)當(dāng)中，想要通過形形色色的化學(xué)實(shí)驗探索到化學(xué)知識的本真，學(xué)生就需通過實(shí)事求是地對各種實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分析與記錄.正是如此，各種各樣的實(shí)驗現(xiàn)象就成了化學(xué)理論性知識呈現(xiàn)的窗口.例如，對檢測空氣中氧氣含量的實(shí)驗進(jìn)行教學(xué)時，實(shí)驗具體教學(xué)中，學(xué)生需秉持實(shí)事求是的心態(tài)觀察相關(guān)實(shí)驗現(xiàn)象，以此對空氣中的氧氣含量進(jìn)行準(zhǔn)確檢測.在該實(shí)驗中，學(xué)生就會觀察到相關(guān)的現(xiàn)象：紅磷在燃燒后就會形成大量的白煙，經(jīng)過一段時間后，鐘罩中的水面就會上升到約1/5，通過該現(xiàn)象，不僅表現(xiàn)出紅磷在燃燒形成的白煙可以與水溶解，還表明了空氣當(dāng)中的氧氣體積大約占了空氣整體的1/5，氮?dú)怏w積大約占了4/5.除此之外，通過該實(shí)驗，還表明了空氣當(dāng)中的氮?dú)獠恢С秩紵?初中化學(xué)的實(shí)驗教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)事求是的精神觀察實(shí)驗，通?？梢允箤W(xué)生在潛移默化中具備求真的科學(xué)探究精神.

3.2 基于規(guī)范操作實(shí)驗的求嚴(yán)精神培養(yǎng)

嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范不僅是實(shí)驗操作的前提，而且還是科學(xué)探究精神的關(guān)鍵.在化學(xué)實(shí)驗的各種操作中，學(xué)生需注重嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的實(shí)驗操作原則，只有這樣，才能保證化學(xué)實(shí)驗的操作正確性，并保證其在化學(xué)實(shí)驗操作過程中的安全性，保證化學(xué)實(shí)驗的結(jié)果準(zhǔn)確性.同時，科學(xué)探究的實(shí)驗開展，不僅能夠使學(xué)生親自參與到實(shí)驗操作，而且還能在實(shí)驗中產(chǎn)生自己的想法，并促使學(xué)生在實(shí)驗的探究中，實(shí)現(xiàn)思維碰撞，體會到每個學(xué)生的思維方式，并收獲到更多的知識.基于此，初中化學(xué)的實(shí)驗教學(xué)中，教師需引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)且規(guī)范的操作實(shí)驗，在循序漸進(jìn)中培養(yǎng)學(xué)生形成求嚴(yán)的科學(xué)探究精神.例如，稀釋濃硫酸的實(shí)驗教學(xué)中，其規(guī)范的操作為：把濃硫酸沿著容器壁慢慢地注入到水中，如果水在燒瓶當(dāng)中，就需通過玻璃棒將濃硫酸引流到燒瓶中，并通過玻璃棒進(jìn)行不斷地攪拌散熱.濃硫酸的稀釋過程當(dāng)中，若學(xué)生的實(shí)驗操作步驟相反，就會造成嚴(yán)重的事故.因此，學(xué)生需嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范地進(jìn)行實(shí)驗操作，這不僅能探究得出準(zhǔn)確的化學(xué)實(shí)驗結(jié)果，而且還能形成求嚴(yán)的科學(xué)探究精神.

3.3 基于創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗的求新精神培養(yǎng)

開拓創(chuàng)新既是科學(xué)探究精神的活力，又是促進(jìn)科學(xué)不斷發(fā)展的重要源泉.實(shí)驗設(shè)計能使學(xué)生自身的綜合素質(zhì)得到有效提高.學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗設(shè)計時，通常需積極思考與探究，這就能夠使學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維發(fā)散的同時，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力提高.化學(xué)教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計的時候，可指導(dǎo)學(xué)生閱讀、查找些化學(xué)實(shí)驗的小竅門、實(shí)驗儀器用品、實(shí)驗裝置改進(jìn)等相關(guān)資料，開闊學(xué)生視野的同時，啟發(fā)中學(xué)生的創(chuàng)新性與創(chuàng)造性思維，盡可能提供給學(xué)生相關(guān)的動手機(jī)會.例如，在學(xué)習(xí)氧氣的實(shí)驗教學(xué)時，在學(xué)生充分掌握了實(shí)驗原理及儀器用途的前提下，讓學(xué)生通過各種實(shí)驗器材、實(shí)驗步驟進(jìn)行實(shí)驗裝置的組裝，開展實(shí)驗操作.當(dāng)學(xué)生親自參與到操作后，引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗中存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比，讓學(xué)生對其設(shè)計的實(shí)驗進(jìn)行自主評價.在學(xué)生完成實(shí)驗設(shè)計后，教師可通過簡單點(diǎn)評，表優(yōu)鼓差，促使學(xué)生做到再接再厲，自主完成相關(guān)實(shí)驗環(huán)節(jié)，以此將自主權(quán)交給學(xué)生，真正展現(xiàn)出人本化精神，從而使學(xué)生做到思動、口動、手動、互動.在化學(xué)實(shí)驗的教學(xué)中，通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，以實(shí)驗探究的形式獲得新知，這不僅能強(qiáng)化學(xué)生對于化學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣，而且還能使學(xué)生實(shí)現(xiàn)個性化發(fā)展，從而使學(xué)生形成創(chuàng)新思維.通過學(xué)生的自主設(shè)計以及分組討論的化學(xué)實(shí)驗開展，不僅自主性強(qiáng)、自由度大，而且還能夯實(shí)學(xué)生的知識，以促使化學(xué)實(shí)驗的教學(xué)效果得到切實(shí)提高的同時，促進(jìn)學(xué)生觀察與實(shí)踐力的提高，從而使學(xué)生形成勇于創(chuàng)新的科學(xué)探究精神.

3.4 基于探究實(shí)驗問題引導(dǎo)的探究素養(yǎng)

縱觀傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)現(xiàn)狀，教師受到應(yīng)試教學(xué)理念的束縛，基本上都采用“口頭講實(shí)驗”、“按照教材演示實(shí)驗”的方式進(jìn)行教學(xué)的.在這種實(shí)驗教學(xué)模式下，學(xué)生難以參與到課堂中，無法在實(shí)驗中進(jìn)行思考和分析，制約了科學(xué)探究素養(yǎng)的形式.基于此，為了強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，初中化學(xué)教師必須從傳統(tǒng)的實(shí)驗教學(xué)模式束縛中解放出來，結(jié)合實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生設(shè)置出一系列的探究性問題，借助問題的驅(qū)動，使得學(xué)生在思考、探究中完成化學(xué)實(shí)驗的探究學(xué)習(xí).同時，學(xué)生在思考和分析實(shí)驗問題的過程中，也拓展了思維的深度和廣度，促進(jìn)了科學(xué)探究能力的發(fā)展.例如，在“二氧化碳的實(shí)驗室制法”實(shí)驗教學(xué)中，教師就對傳統(tǒng)的“演示實(shí)驗”教學(xué)模式進(jìn)行了改進(jìn)，結(jié)合化學(xué)知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識，思考三個問題：以往所學(xué)的化學(xué)實(shí)驗中哪些化學(xué)實(shí)驗產(chǎn)生了二氧化碳？哪些實(shí)驗可以作為實(shí)驗室制取二氧化碳的方法？為什么？對氧氣和氫氣的實(shí)驗室制法進(jìn)行對比，思考二氧化碳的實(shí)驗室制法的要點(diǎn)有哪些？在問題的引導(dǎo)下，學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識，很快就能提出碳酸鈣和酸反應(yīng)、酒精燃燒等方式，可成為實(shí)驗室制取二氧化碳的實(shí)驗方案；接著，針對學(xué)生確定的實(shí)驗方案展開討論和交流，確定最終的實(shí)驗方案；最后，指導(dǎo)學(xué)生以小組的形式，圍繞實(shí)驗方案展開合作探究.在這一過程中，教師應(yīng)結(jié)合實(shí)驗過程，通過一定的問題引導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗過程進(jìn)行觀察和思考，最終在探究中完成化學(xué)實(shí)驗學(xué)習(xí).如此，不僅豐富了化學(xué)實(shí)驗教學(xué)手段，也促使學(xué)生在問題思考、合作探究的過程中，循序漸進(jìn)提升了的科學(xué)探究能力.

3.5 基于實(shí)驗突發(fā)狀況強(qiáng)化科學(xué)探究素養(yǎng)

化學(xué)實(shí)驗本身就是一個動態(tài)化、復(fù)雜的過程，學(xué)生在實(shí)驗操作、探究的過程中，常常會發(fā)生一些意想不到的狀況，尤其是實(shí)驗失敗.基于此，教師應(yīng)及時抓住這一時機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識，從失敗中找出問題，并圍繞失敗的原因進(jìn)行思考和解決，促使學(xué)生在這一過程中逐漸強(qiáng)化自身的科學(xué)探究素養(yǎng).例如，在“關(guān)于氧氣和鐵絲反應(yīng)的性質(zhì)”實(shí)驗教學(xué)中，按照實(shí)驗教學(xué)的要求，化學(xué)實(shí)驗中應(yīng)達(dá)到的預(yù)期結(jié)果是：產(chǎn)生很多火星、黑色的固體.但學(xué)生在實(shí)驗的過程中，由于其急于求成導(dǎo)致實(shí)驗失敗.面對這一現(xiàn)狀，就引導(dǎo)學(xué)生從中找出實(shí)驗失敗的原因.接著，引導(dǎo)學(xué)生圍繞原因展開分析，有的學(xué)生在實(shí)驗中發(fā)現(xiàn)火柴燃燒時間過長，就會消耗大量的氧氣，無法觀察鐵絲在氧氣瓶中的燃燒現(xiàn)象；如果火柴燃燒時間過短，就無法產(chǎn)生足夠的熱量，難以實(shí)現(xiàn)鐵絲在氧氣瓶中的充分燃燒.針對這一現(xiàn)狀，引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行改進(jìn)，最終確定了運(yùn)用無水乙醇作為燃料.如此一來，有效避免了火柴在實(shí)驗中出現(xiàn)的諸多問題，也使得實(shí)驗操作更加簡單.同時，學(xué)生在實(shí)驗失敗中，分析問題、解決問題，也逐漸強(qiáng)化了自身的科學(xué)探究素養(yǎng).

綜上所述，初中化學(xué)的實(shí)驗教學(xué)當(dāng)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，不僅能夠使學(xué)生親身經(jīng)歷到化學(xué)實(shí)驗觀察、操作、分析、總結(jié)的全過程，而且還能使學(xué)生更加透徹地理解相關(guān)學(xué)習(xí)知識，并迅速地領(lǐng)悟到科學(xué)探究的思想與精神.