化學(xué)實驗教學(xué)中提高初中學(xué)生的探究能力

摘 要：化學(xué)實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)重要組成部分，能培養(yǎng)學(xué)生的積極性、創(chuàng)新性和探究能力.化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師應(yīng)重視提高學(xué)生的探究能力.據(jù)此文章分析了化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)從激發(fā)興趣，引起學(xué)生探究意識、開放式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究思維和創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生實踐探究三個方面來提高初中學(xué)生的探究能力.

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；探究能力；初中化學(xué)

中圖分類號：G632?? 文獻標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）20-0098-03

收稿日期：2023-04-15

作者簡介：吳章琴（1981.9-），女，福建省漳州人，本科，中學(xué)一級教師，從事初中化學(xué)教學(xué)研究.[FQ）]

2022年版《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提到，學(xué)生實驗活動必做實驗及實踐活動：（1）粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除；（2）氧氣的實驗室制取與性質(zhì)；（3）二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)；（4）常見金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)；（5）酸、堿的化學(xué)性質(zhì)；（6）一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液的配制；（7）水的組成及變化的探究；（8）燃燒條件的探究［1］.這八個實驗活動是人教版初中化學(xué)新教材重要的實驗內(nèi)容和初中學(xué)生必做的化學(xué)實驗，而且福建省各地市教育局也將這八個實驗活動列為初中化學(xué)實驗抽考內(nèi)容.這足以說明了初中化學(xué)實驗教學(xué)要注重對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探究能力的培養(yǎng).筆者在初中化學(xué)實驗教學(xué)中不斷地摸索，認真地學(xué)習(xí)，努力轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和教學(xué)方法，更新初中學(xué)生學(xué)習(xí)模式，就如何從化學(xué)實驗教學(xué)中提升初中學(xué)生的探究能力，得出了一些經(jīng)驗和心得.

1 激發(fā)興趣，引起學(xué)生探究意識化學(xué)知識聯(lián)系生活，有很多的趣味性，化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的重要環(huán)節(jié).人們常說：“興趣是最好的老師，有興趣才有動力，才有創(chuàng)造力”，學(xué)生只有通過對化學(xué)實驗的觀察，真正參與到化學(xué)實驗實踐中，才能真正體會到學(xué)化學(xué)的有意之處，才能真正體會到引發(fā)探究的自覺性.

筆者在上人教版初三化學(xué)上冊第一課“緒言”時，演示了三個魔術(shù)實驗.第一個實驗是“白紙顯字”，先用酚酞溶液在一張白紙上寫上“化學(xué)”二字，然后用濃氨水在這張白紙上熏一熏，就能看到白紙上“化學(xué)”二字以紅色呈現(xiàn)出來；第二個實驗是“清水變牛奶”，在一支試管中先加入適量的澄清石灰水，然后在燒杯中滴入碳酸鈉溶液，可見燒杯中出現(xiàn)了白色渾濁；第三個實驗是“火樹銀花”，先在蒸發(fā)皿中加入少量的酒精，點燃酒精，酒精的火焰上灑鐵粉，就可看到鐵粉燃燒很劇烈，有明亮的火星四射現(xiàn)象.學(xué)生觀看這三個實驗后反應(yīng)激烈，從中激起學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和探究意識，也為以后學(xué)好化學(xué)做了很好的鋪墊.

第一單元課題2安排了學(xué)生探究熟悉物質(zhì)蠟燭及其燃燒和探究人體吸入空氣與呼出氣體，第二單元安排內(nèi)容有用紅磷測定空氣里氧氣含量實驗、氧氣的性質(zhì)實驗和氧氣實驗室制取與性質(zhì)實驗活動，這些課堂實驗和學(xué)生分組實驗活動也都很能引起學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和探究意識.當(dāng)然生活中無時無刻都伴有化學(xué)，生活是化學(xué)實驗的最大課堂，對學(xué)生化學(xué)實驗探究意識的培養(yǎng)有著潛移默化的作用.學(xué)生在學(xué)習(xí)過濾時，筆者布置學(xué)生帶家庭用的塑料漏斗（代替玻璃漏斗）、紗布（代替濾紙）和筷子（代替玻璃棒），過濾渾濁水中不溶性雜質(zhì).課后還布置學(xué)生分小組完成家庭小實驗——自制簡易的凈水器，讓學(xué)生找到的生活物質(zhì)，如剪去底部飲料瓶、紗布、小石頭、細沙和活性炭等來組裝.學(xué)生在學(xué)習(xí)檢驗溶液的酸堿度內(nèi)容時，筆者布置學(xué)生自帶一些生活中常見液體如雪碧、橙汁、肥皂水和洗潔精等，親手用pH試紙來測定這些液體的酸堿度.這些有趣的實驗活動，使學(xué)生們在親身實踐的快樂中心理得到極大的滿足，動手能力和探究意識得到了有效的培養(yǎng).

2 開放式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究思維

學(xué)習(xí)知識的目的離不開運用知識解決問題，因此教師要開放學(xué)習(xí)，營造一種探究氛圍，給學(xué)生提供必要的信息，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)探究思維.

學(xué)生在學(xué)習(xí)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)之一二氧化碳是否會與水反應(yīng)時，筆者通過開放式學(xué)習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生的探究思維能力.筆者的實驗方法是先將二氧化碳通入到水中之后，再向得到的液體中滴加紫色石蕊溶液.提前告知學(xué)生紫色石蕊溶液是一種酸堿指示劑，遇到酸溶液會變紅.當(dāng)學(xué)生看到紫色石蕊溶液變紅后，提問學(xué)生：你們猜想哪些物質(zhì)會使紫色石蕊變紅，請在表1中填入猜想和證明猜想的實驗方法.

學(xué)生在學(xué)習(xí)燃燒的條件時，筆者問學(xué)生：根據(jù)前面幾個單元學(xué)過的很多固體（如紅磷、硫、鎂條等）在空氣中燃燒的實驗，你們猜想燃燒的條件是什么，請在表2中填入猜想和證明猜想的實驗方法.

這種方法的訓(xùn)練過程有很濃的探究味道，可以拓寬學(xué)生思維，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主動性和主導(dǎo)性，從而有效培養(yǎng)了學(xué)生的探究思維能力.

3 創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生實踐探究

教師進行化學(xué)實驗教學(xué)時，要讓學(xué)生學(xué)會質(zhì)疑和思考，不是讓學(xué)生復(fù)制教師的想法和做法，重復(fù)教師走過的路.教師要努力創(chuàng)設(shè)探究情境，讓學(xué)生進入查閱資料、假設(shè)、討論和實驗的探究情境中，才能改變學(xué)生“填鴨式”被動接受化學(xué)實驗知識的局面，真正達到探究目的.

學(xué)生在學(xué)習(xí)實驗室制取二氧化碳時，筆者給學(xué)生提供了四種藥品組合：大理石和稀硫酸，大理石和稀鹽酸，氧化銅和木炭及木炭和氧氣，安排學(xué)生分四組進行查資料后進行實驗探討，選擇出藥品的最佳組合——大理石和稀鹽酸；然后展示實驗室制取氧氣的裝置，問學(xué)生問題，能否用在實驗室這套裝置制取二氧化碳，四組學(xué)生積極思考和交流，提出實驗室制取二氧化碳的簡單裝置；再讓學(xué)生分析該裝置的不足之處（如試管的容積小會導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體量少和不能隨時加入稀鹽酸等）并對該裝置進行改進，有的學(xué)生就提出了用錐形瓶代替試管，還有的學(xué)生提出用長頸漏斗來加入稀鹽酸.這樣學(xué)生既很好地完成了實踐探究，同時在進行分析和改進實驗的探究過程中，學(xué)生的比賽競爭和團結(jié)協(xié)作的精神也得到了培養(yǎng).

學(xué)生在學(xué)習(xí)金屬的某些化學(xué)性質(zhì)時，要探究一些金屬的活動性.筆者給學(xué)生提供一些藥品：鎂條、鋅粒、鐵絲、銅絲、稀鹽酸和稀硫酸，讓學(xué)生先查資料，再進行討論實驗應(yīng)注意的地方，如酸的用量和濃度等.這之后學(xué)生就分組開始動手實驗，他們先分別將鎂條、鋅粒、鐵絲和銅絲四種金屬放入四支試管中，再分別加入等體積、等濃度的稀鹽酸或稀硫酸，觀察實驗現(xiàn)象并記錄現(xiàn)象.最后結(jié)合之前查資料得出的判斷依據(jù)——金屬與相同的酸反應(yīng)的現(xiàn)象越劇烈或產(chǎn)生氣泡速度越快，該金屬就越活潑，從而比較出這四種金屬的活動性.

對蠟燭及其燃燒的探究是人教版初三化學(xué)上冊第一單元課題2的內(nèi)容，是初三化學(xué)第一個探究實驗.初三學(xué)生還處化學(xué)入門階段，教師做好對蠟燭及其燃燒的探究實驗且讓全班學(xué)生參與進來是非常重要的，可引起學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情、主動性和積極性，并且讓學(xué)生了解化學(xué)探究過程，儲備化學(xué)知識，為后續(xù)的學(xué)習(xí)做好鋪墊.

課本上探究蠟燭燃燒是否生成二氧化碳，安排的實驗是將一個用澄清石灰水潤濕內(nèi)壁的燒杯罩在蠟燭火焰上方.這個實驗因為燒杯要倒扣蠟燭火焰上方，燒杯內(nèi)壁附著很少量的澄清石灰水，只有很薄的一層，而且澄清石灰水的濃度極??；還有因為蠟燭燃燒時會放出熱量，熱量會傳遞到燒杯使燒杯變得很燙，手持燒杯只能很短時間，故而看到燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水變白色渾濁現(xiàn)象很不明顯.

湖南長沙雅禮實驗中學(xué)許麗丹和吳孝位發(fā)表的“蠟燭及其燃燒的探究的改進實驗”提到，用具塞錐形瓶代替燒杯，用試管夾夾持錐形瓶罩在火焰上方，然后往錐形瓶中倒入澄清石灰水，石灰水變渾濁的現(xiàn)象非常明顯［2］.學(xué)生參考以上的實驗方法，進行改進實驗，實驗步驟如下：把燒杯換成試管，用試管夾住試管，然后在蠟燭火焰上罩上試管約幾秒，不能過久，否則試管過熱，加入澄清石灰水會驟冷破裂.片刻后迅速將試管倒過來，加入少量澄清石灰水，很快就能觀察到澄清石灰水變渾濁，由此得出蠟燭燃燒會生成二氧化碳.

探究蠟燭熄滅時產(chǎn)生的白煙性質(zhì)和重新燃燒的現(xiàn)象，多數(shù)化學(xué)教師進行該實驗時采用“吹氣法”.具體的做法是用嘴去吹滅蠟燭，再用木條點燃白煙.該方法雖然方便，但是操作起來比較難成功，如果用力吹白煙容易被吹散，如果不用力吹蠟燭不會熄滅.所以不控制好吹的力氣，就會很難看到從燭芯冒出一縷白煙，更難用木條點燃白煙.

江蘇徐州市西苑中學(xué)李德前等發(fā)表“從化學(xué)實驗創(chuàng)新談培養(yǎng)師生的科學(xué)精神”提到，用小規(guī)格的集氣瓶將粗蠟燭輕輕罩滅，然后將集氣瓶輕輕提起，同時將燃著的火柴靠近白煙頂端，此時不僅點燃了白煙，而且遠離火柴的蠟燭也被引燃了［3］.學(xué)生參考以上的實驗方法，采用改進實驗是“蓋滅法”.實驗步驟如下：取一個空礦泉水瓶的蓋子，在蠟燭火焰上罩上蓋子，將蠟燭火焰熄滅.這樣不會吹散白煙，而且非常集中，用木條很容易點燃白煙，沿著白煙的方向也能非常清晰地看到點燃蠟燭的火焰.

以上兩個改進實驗的優(yōu)點：（1）儀器和用品易得，廢物再利用，操作簡便；（2）實驗中澄清石灰水很明顯變渾濁現(xiàn)象和很明顯的白煙復(fù)燃現(xiàn)象，實驗取得較高的成功率；（3）實驗結(jié)果有說服力，加深了學(xué)生的實驗印象和改進實驗的成就感，學(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生了更大的學(xué)習(xí)興趣和更敢于去創(chuàng)新實踐.

2022年版《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》還提到，發(fā)展科學(xué)探究的好奇心、想象力與探究欲；通過探究活動，初步養(yǎng)成注重實證，嚴謹求實以的科學(xué)態(tài)度，初步學(xué)會批判性思維方法.對于每一位學(xué)生而言，他們是化學(xué)實驗的主體，沒有實驗活動，就提高不了探究能力.因此，教師要發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)他們進行實驗探究，就應(yīng)該為學(xué)生構(gòu)建一個有趣和開放的化學(xué)實驗教學(xué)環(huán)境，把關(guān)注知識的傳授轉(zhuǎn)移到開發(fā)學(xué)生的智力上來，轉(zhuǎn)移到提高探究能力上來，這是教師在化學(xué)實驗教學(xué)過程中應(yīng)該重視的.學(xué)生的探究能力不是朝夕之間就能提高的，但是只要師生同心協(xié)力、積極配合和堅持不懈，把實驗教學(xué)融入到一個更廣闊的互動空間中去，學(xué)生的探究能力一定會逐步得到提高.

參考文獻：

［1］ 中國人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)［J］.北京：北京師范大學(xué)出版集團，2022.

［2］ 許麗丹，吳孝位.蠟燭及其燃燒的探究的改進實驗［J］.實驗教學(xué)與儀器，2019（7/8）：55-56.

［3］ 李德前，魏海，李偉，等.從化學(xué)實驗創(chuàng)新談培養(yǎng)師生的科學(xué)精神［J］.化學(xué)教學(xué)，2018（4）：65-69.

［責(zé)任編輯：季春陽］