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

毛健

【摘? 要】在新課標(biāo)背景下，探究能力是化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵，會(huì)對(duì)學(xué)生自學(xué)能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皢?wèn)題求解能力等產(chǎn)生較大影響，加強(qiáng)探究能力培養(yǎng)理念在教學(xué)實(shí)踐中滲透研討具有重要教育意義。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探究能力；教學(xué)對(duì)策

作為決定初中生學(xué)力的關(guān)鍵能力之一，探究能力是學(xué)生自學(xué)能力提升中不可或缺的基本素養(yǎng)?；瘜W(xué)本身是一門(mén)側(cè)重實(shí)踐能力發(fā)展的課程，尤其是化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作能力、自學(xué)能力、探究能力等具有非常高的要求。然而，以往只側(cè)重化學(xué)知識(shí)灌輸?shù)氖谡n方式不利于學(xué)生探究能力的提升及發(fā)展，反而容易使他們失去持續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣，加快創(chuàng)新化學(xué)教學(xué)方法，構(gòu)建以探究能力發(fā)展為核心的教學(xué)體系值得深入探討。

一、探究能力

探究能力主要是運(yùn)用特定設(shè)備與科研方法，為了對(duì)客觀事物外在運(yùn)動(dòng)規(guī)律或內(nèi)在本質(zhì)進(jìn)行認(rèn)識(shí)所開(kāi)展的調(diào)查研究。其中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種常用的探究方法，可以將客觀現(xiàn)象直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，為新技術(shù)、新產(chǎn)品等的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)造提供必要的理論依據(jù)。在教育領(lǐng)域，探究能力主要體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)未知問(wèn)題或現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)識(shí)過(guò)程中所開(kāi)展探索活動(dòng)的一種學(xué)習(xí)能力。探究能力的高低決定了學(xué)生自身是否可以在科學(xué)探究精神的引領(lǐng)下采取科學(xué)手段與方法完成問(wèn)題和分析任務(wù)，這對(duì)他們自學(xué)能力提升有積極意義。

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

在核心素養(yǎng)引領(lǐng)下，關(guān)鍵能力與良好品質(zhì)是初中化學(xué)教學(xué)的兩個(gè)核心任務(wù)。其中，探究能力無(wú)疑是初中生必備的化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力之一，不僅關(guān)系學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)養(yǎng)成，而且會(huì)對(duì)學(xué)生自學(xué)能力、化學(xué)綜合素質(zhì)乃至全面發(fā)展等提升產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中化學(xué)教學(xué)體系的重要組成部分，本身在初中生探究能力培養(yǎng)他們對(duì)生活與世界進(jìn)行認(rèn)識(shí)和健康向上態(tài)度培養(yǎng)等方面都有極大的幫助，尤其是可以促使初中生將所學(xué)化學(xué)知識(shí)有效運(yùn)用于生活實(shí)踐，對(duì)提高學(xué)生實(shí)踐能力、問(wèn)題解決能力等同樣有積極作用。此外，基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以為學(xué)生提供一個(gè)動(dòng)手、動(dòng)腦的自主活動(dòng)機(jī)會(huì)，使他們?cè)陂_(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中鞏固自己課堂所學(xué)化學(xué)知識(shí)，尤其是可以使他們自助驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)的真?zhèn)涡?、?shí)用性與有效性。同時(shí)初中階段許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身都是集體性實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生彼此之間協(xié)作，在他們合作探究過(guò)程中不僅可以助力自身探究能力發(fā)展，而且可以培養(yǎng)他們協(xié)作意識(shí)，這對(duì)他們化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，全面提高學(xué)生的化學(xué)綜合素質(zhì)有積極的意義。

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

（一）聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生探究興趣

興趣是影響學(xué)生主觀能動(dòng)性發(fā)揮，決定教學(xué)成敗最關(guān)鍵的一個(gè)因素。在興趣的引領(lǐng)下，可以最大程度地解放學(xué)生思想，讓他們?nèi)硇膮⑴c課堂教學(xué)，不會(huì)出現(xiàn)走思而直接影響學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)成敗。同樣的，在促使初中生探究能力提升期間，首先需要做的是激發(fā)初中生自身的探究意識(shí)和興趣，即要使學(xué)生樹(shù)立正確的自主探究觀念，并想要主動(dòng)參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)當(dāng)中，以探究實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證或鞏固自身所學(xué)化學(xué)理論知識(shí)、化學(xué)性質(zhì)與規(guī)律等。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須從把控初中生的興趣點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選那些學(xué)生感興趣的生活化素材及現(xiàn)象等，科學(xué)制訂化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案促使初中生開(kāi)展深入的探究活動(dòng)，以此鞏固在他們課堂所學(xué)化學(xué)理論知識(shí)的同時(shí)，幫助他們對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作流程形成深刻認(rèn)知。在此基礎(chǔ)上，教師要進(jìn)一步指導(dǎo)他們開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作，避免因?yàn)閷W(xué)生缺乏主動(dòng)參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的興趣而直接影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)高效開(kāi)展的情況。但是，無(wú)論從哪個(gè)生活視角入手，或者選擇何種生活化素材，都要確保可以吸引初中生興趣，讓他們對(duì)這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)產(chǎn)生自主探究興趣。

例如，在學(xué)習(xí)“酸和堿的反應(yīng)”中，教師可以聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活中常見(jiàn)的酸與堿，以此為素材指導(dǎo)初中生開(kāi)展自主化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展之前，可以聯(lián)系學(xué)生日常生活中感興趣的事物進(jìn)行設(shè)問(wèn)，如“我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中有哪些常見(jiàn)的酸與堿？”“如果將這些生活中的酸和堿進(jìn)行混合，那么會(huì)發(fā)生何種反應(yīng)？會(huì)產(chǎn)生何種現(xiàn)象呢？”在這些貼近學(xué)生生活素材的支持下，可以促使學(xué)生對(duì)酸和堿之間反應(yīng)方面的知識(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究興趣，并且會(huì)在思考問(wèn)題期間得到不同的答案。在學(xué)生討論及交流一段時(shí)間后，可以由教師給出最終的正確結(jié)論，并趁機(jī)導(dǎo)入本部分所學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，其間還可以為學(xué)生提供這些必要的實(shí)驗(yàn)素材，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式共同開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)。在這樣充滿探究興趣的學(xué)習(xí)方式下，學(xué)生可以始終將自身注意力放在課堂中，確保整堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也可以為初中生化學(xué)探究能力提升做好鋪墊。

（二）巧設(shè)啟發(fā)探究問(wèn)題，激活學(xué)生探究思維

“思源于疑。”為了有效促進(jìn)初中生化學(xué)探究能力的提升，要注意問(wèn)題的啟發(fā)與引導(dǎo)。同理，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中培養(yǎng)初中生化學(xué)探究能力期間，也要注意有計(jì)劃地設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性探究問(wèn)題，借助問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生的探究思維，促使他們?cè)诔掷m(xù)開(kāi)展探究活動(dòng)過(guò)程中不斷促進(jìn)自身化學(xué)探究思維和能力發(fā)展。但是，在啟發(fā)性探究問(wèn)題設(shè)計(jì)中，需要充分考慮學(xué)生自身的興趣以及化學(xué)知識(shí)的學(xué)情，保證學(xué)生對(duì)所設(shè)計(jì)的啟發(fā)性探究問(wèn)題感興趣，避免因?yàn)檫@些問(wèn)題設(shè)計(jì)不合理而無(wú)法有效調(diào)動(dòng)他們的自主探究思維。雖然現(xiàn)有化學(xué)教材中包含著大量化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)以及適用于學(xué)生群體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能一味地采取“拿來(lái)主義” 教學(xué)思想，而必須有計(jì)劃地設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性問(wèn)題激活學(xué)生的自主探究思維，促使他們主動(dòng)對(duì)這些探究問(wèn)題進(jìn)行分析，確保最大限度地發(fā)展他們的探究

能力。

例如，在學(xué)習(xí)“實(shí)驗(yàn)室制取H2和O2”部分化學(xué)知識(shí)之后，教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“實(shí)驗(yàn)室制取CO2”部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)期間，可以從激活學(xué)生的自主探究思維出發(fā)，靈活地設(shè)計(jì)如下一些啟發(fā)性探究問(wèn)題。其一，在CO2氣體制備實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行制備過(guò)程中需要考慮何種問(wèn)題？基于你的思路，你會(huì)選擇何種化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材構(gòu)成CO2氣體制備的發(fā)生裝置進(jìn)行組裝？你覺(jué)得何種氣體收集裝置可以使CO2氣體收集更加高效和安全？其二，你是否可以設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生過(guò)程進(jìn)行隨時(shí)調(diào)控（包括隨時(shí)停止或發(fā)生）？在這些啟發(fā)性探究問(wèn)題的設(shè)計(jì)下，可以促使學(xué)生遷移自己已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)程的H2和O2等氣體制取化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并且結(jié)合自身的設(shè)計(jì)思維自主設(shè)計(jì)各種各樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。在此基礎(chǔ)上，可以采取小組合作學(xué)習(xí)的方式指導(dǎo)全體學(xué)生對(duì)他們各自所設(shè)計(jì)的CO2制取實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分析，包括指出不同化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)勢(shì)或不足。在這樣的啟發(fā)性探究問(wèn)題引領(lǐng)下，可以有效激活全體學(xué)生自身的自主探究思維，并且可以在他們大膽設(shè)想、充分發(fā)揮自身想象能力與創(chuàng)造能力的過(guò)程中主動(dòng)參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)踐中，這樣不僅可以對(duì)全體學(xué)生自身的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效展示，還能促進(jìn)他們自主探究思維發(fā)展。此外，針對(duì)現(xiàn)階段初中化學(xué)教材中涉及的化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，也要靈活設(shè)計(jì)一些探究問(wèn)題促使學(xué)生進(jìn)行思考，以確?？梢杂行Т龠M(jìn)他們自身探究思維能力的發(fā)展。

（三）基于化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一種非常重要的實(shí)驗(yàn)類(lèi)型，在整個(gè)初中階段，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的占比相對(duì)較高。如果可以抓住化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)開(kāi)展時(shí)機(jī)，靈活地設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)方案，那么可以借助這個(gè)過(guò)程幫助學(xué)生探究能力的形成及發(fā)展。在以往化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中，教師主要是實(shí)驗(yàn)演示及操作的主體，學(xué)生只需要被動(dòng)地觀察即可，缺少自主操作的時(shí)機(jī)。雖然學(xué)生可以在經(jīng)過(guò)這種化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作后對(duì)相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本流程、步驟、現(xiàn)象及結(jié)論等進(jìn)行記憶，但是卻無(wú)法借助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有效提高學(xué)生自身的動(dòng)手實(shí)操能力與促進(jìn)其自主探究能力發(fā)展。因此，在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)開(kāi)展期間，教師可以緊密結(jié)合學(xué)生探究能力的提升，對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證可以采用這種探究性演示實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)為學(xué)生提供一個(gè)動(dòng)手和動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，充分促進(jìn)他們探究能力的發(fā)展。

例如，在學(xué)習(xí)“實(shí)驗(yàn)室制取O2”部分化學(xué)知識(shí)期間，教師可以指導(dǎo)初中生對(duì)高錳酸鉀法進(jìn)行O2制取的實(shí)驗(yàn)裝置圖進(jìn)行觀察，期間可以有針對(duì)性地為他們?cè)O(shè)計(jì)如下一些探究性思考題目，促使他們進(jìn)行自主思考：在氧氣制取實(shí)驗(yàn)中會(huì)運(yùn)用何種實(shí)驗(yàn)器材？哪些實(shí)驗(yàn)儀器可以歸屬發(fā)生裝置范疇？哪些實(shí)驗(yàn)儀器可以歸屬收集裝置范疇？為什么氧氣會(huì)采用排水法進(jìn)行收集？在安裝氧氣收集裝置過(guò)程中需要遵循何種原則呢？上述這些探究性問(wèn)題學(xué)生在自主開(kāi)展思考并給出自己答案之后，可以明確整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本步驟與流程。之后教師可以進(jìn)一步指導(dǎo)他們自主完成實(shí)驗(yàn)操作體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這樣的過(guò)程可以讓他們有自主探究的機(jī)會(huì)，使他們可以經(jīng)過(guò)自主動(dòng)手開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)氧氣氧化性等相關(guān)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，提高他們的自主探究能力。這樣就可以將教材中的演示性實(shí)驗(yàn)相應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生探究能力發(fā)展有積極意義。

（四）豐富動(dòng)手實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，提高學(xué)生探究能力

熟能生巧，探究能力的提升不是一蹴而就的，必須要求學(xué)生持續(xù)參與探究實(shí)踐活動(dòng)，經(jīng)過(guò)探究思維的有效運(yùn)用及鍛煉可確保探究能力得以持續(xù)性發(fā)展。因此，在平時(shí)化學(xué)課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都要注意有計(jì)劃地為學(xué)生提供一些自主探究機(jī)會(huì)，包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)等，它們都可以成為鍛煉及發(fā)展初中生自身探究能力的重要機(jī)會(huì)。因此，在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須立足于學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)設(shè)計(jì)視角，緊密結(jié)合現(xiàn)階段化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生提供一些能夠親自動(dòng)手完成探究的機(jī)會(huì)。

總之，探究能力是新課程下初中生化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的必然要求，會(huì)對(duì)學(xué)生化學(xué)綜合素質(zhì)發(fā)展產(chǎn)生較大影響。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以從聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生探究興趣出發(fā)，注重巧設(shè)啟發(fā)探究問(wèn)題激活學(xué)生探究思維，同時(shí)要懂得基于化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，豐富自主動(dòng)手實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，保證最大程度地提高學(xué)生探究能力培養(yǎng)效果。

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