初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的要點(diǎn)分析

摘要：化學(xué)實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和探究能力的重要途徑.科學(xué)離不開(kāi)探究，化學(xué)學(xué)習(xí)離不開(kāi)學(xué)生的實(shí)踐和探究，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)不可缺失的教學(xué)途徑.化學(xué)教學(xué)中通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探究精神，引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)探究.

關(guān)鍵詞：能力培養(yǎng)；科學(xué)探究；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；初中化學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2023）08-0116-03

收稿日期：2022-12-15

作者簡(jiǎn)介：嵇美麗（1974.10-），女，江蘇省連云港人，本科，從事初中化學(xué)教學(xué)研究.

在初中化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是不可或缺的組成部分.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可以清晰地看到書(shū)本中描述的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、很多自然現(xiàn)象的變化過(guò)程等，這種直觀(guān)的視覺(jué)沖擊會(huì)帶動(dòng)初中生的思維意識(shí)，使其腦海中出現(xiàn)很多前所未見(jiàn)的想法、畫(huà)面.為了“撥開(kāi)迷霧，尋找真相”，初中生會(huì)從“被動(dòng)接受知識(shí)”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)探究未知事物”.從方法論、學(xué)習(xí)論的角度進(jìn)行理解，上述“從被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)化”的過(guò)程實(shí)際上便是主動(dòng)探究能力的提升.

1初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)與培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的契合性分析

科學(xué)研究起源“問(wèn)題”，而問(wèn)題本身可以分為兩種類(lèi)型：其一，經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題.這個(gè)分類(lèi)角度主要關(guān)注經(jīng)驗(yàn)事實(shí)與科學(xué)理論之間是否相容——經(jīng)驗(yàn)事實(shí)是否能夠?qū)σ环N理論起到支撐或否證作用.在此基礎(chǔ)上，一種尚未得到證實(shí)的理論是否具有前瞻性，是否能夠?qū)ξ磥?lái)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行有效預(yù)測(cè)；其二，概念問(wèn)題.該分類(lèi)角度主要關(guān)注理論本身是否存在自洽性和洞察力，涉及整個(gè)科學(xué)理論的基礎(chǔ)和核心.對(duì)初中階段的教育教學(xué)而言，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力暫時(shí)無(wú)須提升至概念問(wèn)題的高度，只需圍繞經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題開(kāi)展定向教學(xué)即可，深層邏輯在于：初中學(xué)生雖然已經(jīng)在一定程度上形成了知識(shí)體系，但知識(shí)積累量畢竟尚淺，除了極個(gè)別天賦異稟的初中生之外，絕大多數(shù)學(xué)生都需要在教師的引導(dǎo)下，以“不斷定向獲取新知識(shí)”為主要學(xué)習(xí)目的.在上述前提條件下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中最常見(jiàn)的現(xiàn)象是：如果只是機(jī)械性地被動(dòng)接收教師教授的知識(shí)，則相當(dāng)一部分學(xué)生會(huì)不自覺(jué)地產(chǎn)生厭惡之情，或是知其然而不知其所以然，無(wú)法對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入理解.

化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)?shū)本中記載的內(nèi)容以“可視”形式呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，這實(shí)際上是一種哲學(xué)思想的體現(xiàn)，即“眼見(jiàn)為實(shí)”，親眼看到、親耳聽(tīng)到的畫(huà)面和聲音具有強(qiáng)烈的真實(shí)感，會(huì)令學(xué)生印象深刻.

親手做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程會(huì)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探索之心，學(xué)生很可能出現(xiàn)以下心理活動(dòng)：（１）課本中記載的某種化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展流程重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了先做×××、后做×××；（２）按照常規(guī)流程順利完成了實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)印證了課本所載內(nèi)容的重要性，那么是否可以嘗試將實(shí)驗(yàn)次序顛倒，看看會(huì)發(fā)生什么情況.至此階段，學(xué)生的“探究性思維”已經(jīng)得到了激發(fā).后續(xù)的能力培養(yǎng)重點(diǎn)便需集中在“科學(xué)”方面.依然從哲學(xué)角度進(jìn)行分析，可以得出的結(jié)論為：科學(xué)探究能力是方法論的一種具象呈現(xiàn)形式，圍繞問(wèn)題進(jìn)行解析時(shí)既要有敢于挑戰(zhàn)問(wèn)題的信心與勇氣，同時(shí)又不能盲目，必須以科學(xué)的方法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行全面分析.只有如此，才能兼顧科學(xué)性與探究性.如上文提到的初中生做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的心理活動(dòng)中，有一些明顯與科學(xué)性相悖，課本中明確記載的“注意事項(xiàng)”是經(jīng)過(guò)前人多次印證后給出的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，是非常嚴(yán)肅的內(nèi)容，不能僅僅在好奇心、探究心的驅(qū)使下進(jìn)行嘗試，并不是“絕對(duì)不能?chē)L試”而是需要在滿(mǎn)足特定條件下，做好充分準(zhǔn)備后方可嘗試，否則相關(guān)行為不僅違背了科學(xué)性，也不是真正意義上的探究性思維.總體而言，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)與科學(xué)探究能力培養(yǎng)之間高度契合，初中化學(xué)教師應(yīng)該引起重視.

化學(xué)實(shí)驗(yàn)不能只看實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要重視學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程.初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是教材安排的化學(xué)實(shí)驗(yàn).通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)原理.是重要的化學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)踐活動(dòng)，也是鍛煉學(xué)生化學(xué)實(shí)踐能力的重要途徑和環(huán)節(jié).

2初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的有效方法

2.1圍繞生活常見(jiàn)現(xiàn)象做化學(xué)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的主觀(guān)探究性

初中教師應(yīng)以日常生活中隨處可見(jiàn)的事物作為原材料，對(duì)課本所記載的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行演示，以達(dá)到激發(fā)學(xué)生興趣，使其初步具備探究知識(shí)之心.具體的實(shí)驗(yàn)選擇以及培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的可行性方法為：“鐵生銹”在日常生活中較為常見(jiàn)，每一名學(xué)生幾乎都見(jiàn)過(guò)銹跡.圍繞這種現(xiàn)象做化學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要目的集中在以下五個(gè)方面：其一，使學(xué)生對(duì)日常生活中普遍存在的“鐵生銹”問(wèn)題進(jìn)行正確認(rèn)知，明確“鐵生銹”過(guò)程必須消耗空氣中的氧氣；其二，使學(xué)生知道被酸溶液、濃鹽水浸泡過(guò)的鐵制品更容易生銹；其三，知道使用稀鹽酸能夠有效去除金屬鐵表面存在的鐵銹；其四，使學(xué)生初步掌握有效防治鐵生銹的方法；其五，使學(xué)生懂得通過(guò)化學(xué)知識(shí)，對(duì)資源進(jìn)行合理利用的方法.實(shí)驗(yàn)過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)以及對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)如下：其一，實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備.將一根廢棄的鐵絲切割成幾個(gè)小段，放入燒杯之中，之后向燒杯內(nèi)加入5mL稀鹽酸，浸泡除銹后的鐵絲一段時(shí)間；其二，靜置燒杯一段時(shí)間之后，對(duì)放置于稀鹽酸溶液之內(nèi)的鐵絲進(jìn)行觀(guān)察，由學(xué)生自行總結(jié)燒杯內(nèi)發(fā)生的變化：稀鹽酸溶液變成黃色，鐵絲表面的銹跡消失.如果時(shí)間比較長(zhǎng)，則還能夠看到鐵絲表面出現(xiàn)少量氣泡；其三，將表面銹跡已經(jīng)得到清除的鐵絲取出并放入錐形瓶?jī)?nèi)，向其中加入3mL濃鹽水，之后使用帶有導(dǎo)管的單孔橡皮塞封住錐形瓶口，將導(dǎo)管的另一端放入裝有紅色墨水的燒杯中.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，同樣引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)情況進(jìn)行自主總結(jié)：錐形瓶?jī)?nèi)的鐵絲表面出現(xiàn)紅色的固態(tài)物質(zhì)，與裝有紅墨水燒杯相連（導(dǎo)管深入燒杯紅墨水之下）的導(dǎo)管端有紅墨水倒吸.

在上述實(shí)驗(yàn)中，第一、第二兩個(gè)環(huán)節(jié)主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行以下引導(dǎo)：（1）使學(xué)生思考向表面有銹跡的鐵絲加入稀鹽酸的目的是什么？（2）鐵絲表面的銹跡為什么加入稀鹽酸并浸泡一段時(shí)間之后，鐵銹便會(huì)消失.第三個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)為：（1）鐵絲表面銹跡逐漸消失的過(guò)程中，稀鹽酸溶液的顏色為什么會(huì)出現(xiàn)變化，且鐵絲表面為什么會(huì)出現(xiàn)氣泡？（2）表面銹跡被清除的鐵絲接觸濃鹽水一段時(shí)間之后，表面為什么出現(xiàn)了紅色固體物質(zhì)，這些物質(zhì)的主要成分可能是什么？（3）與紅色墨水接觸的導(dǎo)管端為什么會(huì)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象？上述問(wèn)題都是基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的現(xiàn)象，進(jìn)行“倒退”之后進(jìn)行提問(wèn)，目的在于帶動(dòng)學(xué)生的思維，使其對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行思考.在這個(gè)過(guò)程中，化學(xué)教師應(yīng)該組織學(xué)生進(jìn)行自主總結(jié)，并對(duì)自己給出的結(jié)論進(jìn)行解釋?zhuān)善渌麑W(xué)生進(jìn)行思考，判斷相關(guān)解釋是否合理.

2.2通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)性科學(xué)探究思維

通過(guò)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)成功激發(fā)初中生的主動(dòng)探索興趣之后，教師的工作重點(diǎn)應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整，需要將“探究思維”與“科學(xué)”相結(jié)合.依然以上述“鐵的銹蝕”化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，體現(xiàn)“科學(xué)性”之處為：帶領(lǐng)學(xué)生按照既定流程完整地撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.也許在很多人看來(lái)，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是一項(xiàng)最基礎(chǔ)的工作，與“科學(xué)性”之間沒(méi)有過(guò)多的聯(lián)系.但恰恰相反，流程完整、措辭嚴(yán)謹(jǐn)、真實(shí)性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告最具本質(zhì)性和基礎(chǔ)性，即通過(guò)閱讀一名學(xué)生撰寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，能夠在一定程度上看出該學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，是否在探究的過(guò)程中彰顯務(wù)實(shí)精神，實(shí)事求是同樣是最基本的科學(xué)思想.比如在“鐵的銹蝕”實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，在“實(shí)驗(yàn)用品”環(huán)節(jié)中，學(xué)生必須寫(xiě)出錐形瓶、燒杯、帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞、鑷子、剪刀、稀鹽酸、濃食鹽水、紅色墨水、舊鐵絲（與上一條一樣）.這些物品均是實(shí)驗(yàn)必備用品，涉及的科學(xué)思維包括：（1）單孔橡皮塞有前置條件：帶導(dǎo)管.如果沒(méi)有表達(dá)出“帶導(dǎo)管”，便容易使閱讀該報(bào)告的其他人出現(xiàn)理解錯(cuò)誤；（2）在實(shí)驗(yàn)進(jìn)展期間，學(xué)生可以對(duì)照實(shí)驗(yàn)報(bào)告中列出的材料，并與實(shí)驗(yàn)中真正使用的材料進(jìn)行對(duì)照.如果發(fā)現(xiàn)報(bào)告中記載的某種材料或設(shè)備并沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)中使用，則學(xué)生應(yīng)該思考“因何原因?qū)е逻@一結(jié)果”，是否在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了某些錯(cuò)誤的操作，或是在實(shí)驗(yàn)期間突發(fā)奇想，確實(shí)沒(méi)有使用原來(lái)計(jì)劃中的某種材料或設(shè)備的必要性.總之，這種實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣本身具備較強(qiáng)的科學(xué)性，可以幫助學(xué)生在形成探究思維的過(guò)程中，養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣，對(duì)未來(lái)發(fā)展有益.

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和途徑很多，對(duì)于初中學(xué)生，實(shí)驗(yàn)、調(diào)查和研究都可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和探究精神，例如，在教學(xué)中可以通過(guò)調(diào)查研究，帶領(lǐng)學(xué)生了解我國(guó)現(xiàn)有的地域資源和化學(xué)資源，包括煤、石油、天然氣以及諸多礦產(chǎn)資源豐富；鎢、銻、稀土、鋁等金屬儲(chǔ)量均居世界前列，也是因?yàn)檫@一原因，為我國(guó)現(xiàn)代化的化學(xué)工業(yè)建設(shè)提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，科學(xué)研究的發(fā)展也得到了有力的支持.通過(guò)這種方式讓學(xué)生對(duì)資源的開(kāi)發(fā)和利用有著正確地認(rèn)識(shí)，并且激發(fā)學(xué)生為祖國(guó)建設(shè)奉獻(xiàn)力量的使命感與責(zé)任感.除此之外，我國(guó)是世界范圍內(nèi)最早合成蛋白質(zhì)的國(guó)家，并且隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的加快，有機(jī)化合物在生活中的應(yīng)用越發(fā)廣泛.

在化學(xué)教學(xué)的生活化的教育教學(xué)實(shí)踐中，教師可以根據(jù)實(shí)際情況從多個(gè)角度入手，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)參觀(guān)和社會(huì)調(diào)查.

在社會(huì)實(shí)踐中去加深對(duì)化學(xué)原理的理解，在實(shí)踐活動(dòng)中去學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)實(shí)踐.

2.3建立完善的實(shí)驗(yàn)演示評(píng)價(jià)機(jī)制，提高學(xué)生的評(píng)估性探究意識(shí)

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師還應(yīng)建立完善的實(shí)驗(yàn)演示評(píng)價(jià)機(jī)制，引導(dǎo)學(xué)生逐漸形成科學(xué)評(píng)估性探究意識(shí).比如上文提到在集思廣益、共同探討化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的某些現(xiàn)象時(shí)，一些學(xué)生給出的觀(guān)點(diǎn)很可能與正確答案之間存在較大的偏差.但在科學(xué)探索的道路上，“允許別人完整地發(fā)表自己的意見(jiàn)”是一種非常重要的能力.原因在于：即使在一些錯(cuò)誤的結(jié)論中，也存在某些可取之處.比如在傾聽(tīng)他人陳述時(shí)，作為“傾聽(tīng)者”，可以對(duì)他人觀(guān)點(diǎn)中的邏輯不通之處進(jìn)行深入思考，對(duì)比自己的思考邏輯，審查自己是否存在同樣的錯(cuò)誤.這便是“科學(xué)性的評(píng)估思維”.如果在他人陳述的過(guò)程中總是粗暴地打斷，或是對(duì)他人的觀(guān)點(diǎn)嗤之以鼻，自以為掌握了“真理”，可能終有一日會(huì)令自己吃大虧，這不利于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展.由此可見(jiàn)，科學(xué)探究能力必須建立在科學(xué)探究思維之上，而科學(xué)探究思維具有廣義性，涉及的內(nèi)容除了具體的知識(shí)之外，還會(huì)延伸至哲學(xué)層面.教師在指導(dǎo)學(xué)生做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行巧妙地滲透，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的目的.

綜上所述，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)由于具備較強(qiáng)的直觀(guān)性，能夠?qū)⒄n本所載內(nèi)容以實(shí)物景象的方式呈現(xiàn)在初中生的面前，故能夠在很大程度上激發(fā)學(xué)生的興趣.當(dāng)初中生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生興趣之后，便是在某種程度上具備了主觀(guān)探究性，可以在沒(méi)有他人督促的情況下投入對(duì)未知知識(shí)的探究.但該階段的學(xué)生在探究過(guò)程中大概率缺乏“科學(xué)思維”，采用的方式方法存在瑕疵.基于此，教師必須注意培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，只有當(dāng)“科學(xué)”與“探究”深度融合，幫助學(xué)生真正形成科學(xué)探究能力時(shí)，教育教學(xué)的目的才能實(shí)現(xiàn)，這對(duì)學(xué)生終身學(xué)習(xí)大有裨益.

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［責(zé)任編輯：季春陽(yáng)］