高中化学科学探究例谈

赵军芳

摘 要：作为自然科学的化学对于科技发展起着不可低估的作用，它是一门离不开实验与探究的学科。化学教师应当善于利用多种科学探究环节培养学生多方面的能力，用建构模型的科学探究培养学生空间想象能力，用实验探究活动培养学生的创新能力，同时不妨设计游戏探究活动培养学生科学的思维方法。

关键词：高中化学；科学探究；能力培养

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2017）17-0070-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.17.043

在新课程改革中如何让学生成为课堂真正的主人，教师在课堂中扮演什么样的角色，怎样确保在课堂教学中进行开放式的探索学习，这是所有科目老师都要认真考虑和研究的问题。化学学科是一门实践性很强的学科，需要调动学生学习的主动性积极参与到科学探究中。如何有效地实施高中化学课堂的科学探究是课堂教学是否成功的一个重要衡量标准。通过引导学生进行科学探究，可以帮助学生提高科学的思維方式，加强学习能力，老师应该有意识地通过形式不同内涵不同的科学探究来培训学生的多种能力。

一、用模型探究培养学生空间想象能力

化学学习离不开想象能力，尤其是对空间的想象能力。具有清晰、明确的想象力能够帮助学生形象地理解那些抽象的概念和理论，在脑中生动地预言某些化学分子的运动轨迹以及各种微粒子的动态。如果不具备这样的想象力，或者想象力偏低，不够清晰，持续时间短，就难以在脑中进行有效的补充，对于化学学习是非常不利的。如何进行模型探究帮助学生培养空间想象力呢？

在学习“苯”的时候，就在化学课上进行了一个探究学习。我们首先分析了这节课的内容，这一节课的内容是在学习了链烃分子的结构和性质的基础上进一步的学习。苯的结构有些特殊，虽然也属于烃，却有很大的区别，是和烃类物质具有不同性质的物质，可以说，对于苯的学习，将是对固有知识的一次逆向思维，不是固化，而是颠覆和解构，是一种重新的认识。这样，我们把这一节课的重点放在了帮助学生理解苯分子结构上。

我们知道，在烷烃分子中存在着碳碳双键和碳碳三键，他们可以形成长链，而在烯烃、炔烃分子中，如果存在一个碳碳双键，那么就会少两个氢原子，而如果有一个碳碳三键存在就会少四个氢原子。这样，让学生依据前面对烃分子结构的学习，学生能够大概掌握苯的分子式，C6H6。让学生分组根据苯的分子式画出苯分子可能具有的结构。这就需要学生调动想象能力，在大脑中进行推演和演化，根据化学的规律和分子运动的规则在可能的领域内进行种种尝试。用大脑想象的好处是不仅省去进入试验室的时间和耗材，更能帮助学生巩固知识，探求新的知识领域。

学生分组画出苯的分子结构图，在画的过程中不仅回味复习了烃类的分子结构，还加深了对有机分子结构的理解，在过程中培养空间想象能力，顺利地完成了数字和形象的结合。

二、用实验探究培养学生创新能力

新课程理论认为，教学的终极目的并不是教会学生教材上已经有的知识，而是通过利用教材教会学生学习的方法、科学探究的方法，养成严谨科学的实验习惯，形成创新能力。创新能力的培养要在多次反复的实验中获得。只有重复才是创新的必要前提，没有扎实的实验基础，没有一次又一次反复的实验，是不可能突然想出新路子来的。所谓的创新，不过是知道越来越多的错误方式，而不得不走向了另辟捷径的成功。

例如，在进行原电池知识点教学的时候，就是通过实验来培养学生的创新能力的。这节课的学习是学生第一次接触电化学知识，我将这个实验分成4个小实验，把学生分成了4个小组来进行，同时，为学生加进水果电池的设计，以此来刺激他们的创新能力，培养他们的创新兴趣，另外，这样设计还可以让这个实验更加的接地气，激发他们学习的主动性。

本节课的难点在于帮助学生理解原电池的形成条件。学生对于电极材料、电子定向迁移形成电流的理解十分困难。在学生掌握原电池的形成原理后，让学生尝试做一个水果电池。学生在实验中发现，水果中的酸性物质充当了电解质的作用，同样能够发出比较稳定的电流。利用水果让小灯泡发光，实验让学生体验到了成功，也体验到科学实验探究的乐趣，用正面的刺激加深了学生对于科学探索的正面引导。

三、用游戏探究培训学生科学的思维方法

化学学科的学习需要严谨的科学论证精神，需要科学的思维方式。这是任何一门学科必备的学习基础。通过益智游戏探究，让学生在化学探究的过程中摸索前进，循序渐进，从而引导学生养成良好的思维习惯，形成科学的思维方法。下面通过一个具体的例子来进行说明。

例如在学习化学键的时候，就可以设计一个小游戏，把学生分成小组，每组六人，各组事先准备好一小篮子乒乓球，让学生自由发挥想象，把乒乓球堆积成具有规则的几何体。这里强调两点，一是任何形体，二是要具有规则性。为什么要设计这样的游戏呢？

我们来分析一下化学键的学习，这一节内容的重点是离子键，而这些概念和物质却是学生无法用肉眼观察到的，也难以想象出来，也就难以理解微观粒子之间的相互作用。在化学教材上，只有一个演示实验，就是进行钠与氯气的反应，这个实验并不便于在教室内进行，氯气为有毒气体，也不太适合进行分组实验。所以，这里有必要安排一个科学探究的环节帮助学生更好地理解离子之间的活动状态。

这个探究环节的设计是让学生理解微粒子之间的相互作用，学生如果仅仅用堆积的方法，仅仅能堆积出一维和二维的几何图形来，但如果想把乒乓球堆积为三维立体结构的形状，就很难实现。学生们就要求助与胶水、双面胶，甚至是胶带这样的物品来施加某种力使之相互粘连。但无论是哪一种方法，没有乒乓球的相互作用，就很难实现。学生最终会领悟到这一点，结合氯化钠的微观结构图，他们看到堆积的粒子，很容易会想到刚才的游戏，而明白粒子间存在着某种相互作用，而这也正是要进行探究的离子键。

益智游戏的完成和与氯化钠微观结构的对比联想，帮助学生形成了“建立模型理解微观世界”的科学思维方法，学生会很自然地体会到离子键这种用肉眼无法看见、用仪器不能检测的微观作用，有效加深了他们对抽象事物的理解，收到了良好的效果。

好的探究活动离不开老师认真的备课，离不开对科学知识的兴趣和熟练掌握，当然也离不开一颗探求真理的心。化学老师应当具备老顽童的气质，对新鲜事物有本能的兴趣，才能设计出巧妙有趣的科学探究环节，在课堂中不断带领学生向科学的高峰攀登。

参考文献：

[1] 林思，胡志刚.摭谈“动手操作”创化学有效教学[J].化学教学，2010（9）：18-20.

[2] 杨浩.中学化学教学中“头脑风暴法”的应用浅探[J].希望月报，2007（6）：56-57.

[责任编辑 齐真]