初中化学实验教学培养学生科学探究能力的要点分析

摘要：化学实验是初中化学教学的重要内容，也是培养学生实践和探究能力的重要途径.科学离不开探究，化学学习离不开学生的实践和探究，化学实验是化学教学不可缺失的教学途径.化学教学中通过化学实验，可以培养学生的动手能力和探究精神，引导学生从被动学习转向主动探究.

关键词：能力培养；科学探究；实验教学；初中化学

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2023）08-0116-03

收稿日期：2022-12-15

作者简介：嵇美丽（1974.10-），女，江苏省连云港人，本科，从事初中化学教学研究.

在初中化学教学中，化学实验是不可或缺的组成部分.在实验过程中，学生可以清晰地看到书本中描述的化学反应过程、很多自然现象的变化过程等，这种直观的视觉冲击会带动初中生的思维意识，使其脑海中出现很多前所未见的想法、画面.为了“拨开迷雾，寻找真相”，初中生会从“被动接受知识”逐渐转变为“主动探究未知事物”.从方法论、学习论的角度进行理解，上述“从被动向主动转化”的过程实际上便是主动探究能力的提升.

1初中化学实验与培养学生科学探究能力的契合性分析

科学研究起源“问题”，而问题本身可以分为两种类型：其一，经验问题.这个分类角度主要关注经验事实与科学理论之间是否相容——经验事实是否能够对一种理论起到支撑或否证作用.在此基础上，一种尚未得到证实的理论是否具有前瞻性，是否能够对未来的实验事实进行有效预测；其二，概念问题.该分类角度主要关注理论本身是否存在自洽性和洞察力，涉及整个科学理论的基础和核心.对初中阶段的教育教学而言，培养学生科学探究能力暂时无须提升至概念问题的高度，只需围绕经验问题开展定向教学即可，深层逻辑在于：初中学生虽然已经在一定程度上形成了知识体系，但知识积累量毕竟尚浅，除了极个别天赋异禀的初中生之外，绝大多数学生都需要在教师的引导下，以“不断定向获取新知识”为主要学习目的.在上述前提条件下，学生在学习过程中最常见的现象是：如果只是机械性地被动接收教师教授的知识，则相当一部分学生会不自觉地产生厌恶之情，或是知其然而不知其所以然，无法对知识点进行深入理解.

化学实验能够将书本中记载的内容以“可视”形式呈现在学生眼前，这实际上是一种哲学思想的体现，即“眼见为实”，亲眼看到、亲耳听到的画面和声音具有强烈的真实感，会令学生印象深刻.

亲手做化学实验的过程会进一步激发学生的探索之心，学生很可能出现以下心理活动：（１）课本中记载的某种化学实验的开展流程重点强调了先做×××、后做×××；（２）按照常规流程顺利完成了實验，已经印证了课本所载内容的重要性，那么是否可以尝试将实验次序颠倒，看看会发生什么情况.至此阶段，学生的“探究性思维”已经得到了激发.后续的能力培养重点便需集中在“科学”方面.依然从哲学角度进行分析，可以得出的结论为：科学探究能力是方法论的一种具象呈现形式，围绕问题进行解析时既要有敢于挑战问题的信心与勇气，同时又不能盲目，必须以科学的方法对问题进行全面分析.只有如此，才能兼顾科学性与探究性.如上文提到的初中生做化学实验时产生的心理活动中，有一些明显与科学性相悖，课本中明确记载的“注意事项”是经过前人多次印证后给出的经验教训，是非常严肃的内容，不能仅仅在好奇心、探究心的驱使下进行尝试，并不是“绝对不能尝试”而是需要在满足特定条件下，做好充分准备后方可尝试，否则相关行为不仅违背了科学性，也不是真正意义上的探究性思维.总体而言，初中化学实验与科学探究能力培养之间高度契合，初中化学教师应该引起重视.

化学实验不能只看实验结果，要重视学生化学实验的过程.初中化学实验主要是教材安排的化学实验.通过化学实验帮助学生更好地理解化学现象和化学原理.是重要的化学学习的实践活动，也是锻炼学生化学实践能力的重要途径和环节.

2初中化学实验中培养学生科学探究能力的有效方法

2.1围绕生活常见现象做化学实验，激发学生的主观探究性

初中教师应以日常生活中随处可见的事物作为原材料，对课本所记载的实验过程进行演示，以达到激发学生兴趣，使其初步具备探究知识之心.具体的实验选择以及培养学生科学探究能力的可行性方法为：“铁生锈”在日常生活中较为常见，每一名学生几乎都见过锈迹.围绕这种现象做化学实验，主要目的集中在以下五个方面：其一，使学生对日常生活中普遍存在的“铁生锈”问题进行正确认知，明确“铁生锈”过程必须消耗空气中的氧气；其二，使学生知道被酸溶液、浓盐水浸泡过的铁制品更容易生锈；其三，知道使用稀盐酸能够有效去除金属铁表面存在的铁锈；其四，使学生初步掌握有效防治铁生锈的方法；其五，使学生懂得通过化学知识，对资源进行合理利用的方法.实验过程的每一个环节以及对学生科学探究能力培养的侧重点如下：其一，实验材料的准备.将一根废弃的铁丝切割成几个小段，放入烧杯之中，之后向烧杯内加入5mL稀盐酸，浸泡除锈后的铁丝一段时间；其二，静置烧杯一段时间之后，对放置于稀盐酸溶液之内的铁丝进行观察，由学生自行总结烧杯内发生的变化：稀盐酸溶液变成黄色，铁丝表面的锈迹消失.如果时间比较长，则还能够看到铁丝表面出现少量气泡；其三，将表面锈迹已经得到清除的铁丝取出并放入锥形瓶内，向其中加入3mL浓盐水，之后使用带有导管的单孔橡皮塞封住锥形瓶口，将导管的另一端放入装有红色墨水的烧杯中.经过一段时间之后，同样引导学生对化学反应情况进行自主总结：锥形瓶内的铁丝表面出现红色的固态物质，与装有红墨水烧杯相连（导管深入烧杯红墨水之下）的导管端有红墨水倒吸.

在上述实验中，第一、第二两个环节主要对学生进行以下引导：（1）使学生思考向表面有锈迹的铁丝加入稀盐酸的目的是什么？（2）铁丝表面的锈迹为什么加入稀盐酸并浸泡一段时间之后，铁锈便会消失.第三个实验环节对学生的引导为：（1）铁丝表面锈迹逐渐消失的过程中，稀盐酸溶液的颜色为什么会出现变化，且铁丝表面为什么会出现气泡？（2）表面锈迹被清除的铁丝接触浓盐水一段时间之后，表面为什么出现了红色固体物质，这些物质的主要成分可能是什么？（3）与红色墨水接触的导管端为什么会出现倒吸现象？上述问题都是基于化学实验过程中发生的现象，进行“倒退”之后进行提问，目的在于带动学生的思维，使其对现象产生的原因进行思考.在这个过程中，化学教师应该组织学生进行自主总结，并对自己给出的结论进行解释，由其他学生进行思考，判断相关解释是否合理.

2.2通过严谨的实验教学，培养学生系统性科学探究思维

通过基础化学实验成功激发初中生的主动探索兴趣之后，教师的工作重点应该进行调整，需要将“探究思维”与“科学”相结合.依然以上述“铁的锈蚀”化学实验为例，体现“科学性”之处为：带领学生按照既定流程完整地撰写实验报告.也许在很多人看来，撰写实验报告是一项最基础的工作，与“科学性”之间没有过多的联系.但恰恰相反，流程完整、措辞严谨、真实性强的实验报告最具本质性和基础性，即通过阅读一名学生撰写的实验报告，能够在一定程度上看出该学生的学习态度，是否在探究的过程中彰显务实精神，实事求是同样是最基本的科学思想.比如在“铁的锈蚀”实验报告中，在“实验用品”环节中，学生必须寫出锥形瓶、烧杯、带导管的单孔橡皮塞、镊子、剪刀、稀盐酸、浓食盐水、红色墨水、旧铁丝（与上一条一样）.这些物品均是实验必备用品，涉及的科学思维包括：（1）单孔橡皮塞有前置条件：带导管.如果没有表达出“带导管”，便容易使阅读该报告的其他人出现理解错误；（2）在实验进展期间，学生可以对照实验报告中列出的材料，并与实验中真正使用的材料进行对照.如果发现报告中记载的某种材料或设备并没有在实验中使用，则学生应该思考“因何原因导致这一结果”，是否在实验过程中出现了某些错误的操作，或是在实验期间突发奇想，确实没有使用原来计划中的某种材料或设备的必要性.总之，这种实验的习惯本身具备较强的科学性，可以帮助学生在形成探究思维的过程中，养成良好的行为习惯，对未来发展有益.

化学实验的方法和途径很多，对于初中学生，实验、调查和研究都可以培养学生的实验态度和探究精神，例如，在教学中可以通过调查研究，带领学生了解我国现有的地域资源和化学资源，包括煤、石油、天然气以及诸多矿产资源丰富；钨、锑、稀土、铝等金属储量均居世界前列，也是因为这一原因，为我国现代化的化学工业建设提供了必要的物质基础，科学研究的发展也得到了有力的支持.通过这种方式让学生对资源的开发和利用有着正确地认识，并且激发学生为祖国建设奉献力量的使命感与责任感.除此之外，我国是世界范围内最早合成蛋白质的国家，并且随着现代社会经济发展和科学技术发展速度的加快，有机化合物在生活中的应用越发广泛.

在化学教学的生活化的教育教学实践中，教师可以根据实际情况从多个角度入手，引导学生主动参与教学参观和社会调查.

在社会实践中去加深对化学原理的理解，在实践活动中去学会学习，学会实践.

2.3建立完善的实验演示评价机制，提高学生的评估性探究意识

在化学实验过程中，教师还应建立完善的实验演示评价机制，引导学生逐渐形成科学评估性探究意识.比如上文提到在集思广益、共同探讨化学实验中出现的某些现象时，一些学生给出的观点很可能与正确答案之间存在较大的偏差.但在科学探索的道路上，“允许别人完整地发表自己的意见”是一种非常重要的能力.原因在于：即使在一些错误的结论中，也存在某些可取之处.比如在倾听他人陈述时，作为“倾听者”，可以对他人观点中的逻辑不通之处进行深入思考，对比自己的思考逻辑，审查自己是否存在同样的错误.这便是“科学性的评估思维”.如果在他人陈述的过程中总是粗暴地打断，或是对他人的观点嗤之以鼻，自以为掌握了“真理”，可能终有一日会令自己吃大亏，这不利于学生的长远发展.由此可见，科学探究能力必须建立在科学探究思维之上，而科学探究思维具有广义性，涉及的内容除了具体的知识之外，还会延伸至哲学层面.教师在指导学生做化学实验的过程中，应该对上述内容进行巧妙地渗透，从而达到培养学生的目的.

综上所述，初中化学实验由于具备较强的直观性，能够将课本所载内容以实物景象的方式呈现在初中生的面前，故能够在很大程度上激发学生的兴趣.当初中生对课堂教学内容产生兴趣之后，便是在某种程度上具备了主观探究性，可以在没有他人督促的情况下投入对未知知识的探究.但该阶段的学生在探究过程中大概率缺乏“科学思维”，采用的方式方法存在瑕疵.基于此，教师必须注意培养学生的科学思维，只有当“科学”与“探究”深度融合，帮助学生真正形成科学探究能力时，教育教学的目的才能实现，这对学生终身学习大有裨益.

参考文献：

［1］于仲秦.发展科学探究能力促进科学素养提高[J].中学化学教学参考，2003（22）：16-17.

[2]詹琪芳.巧用实验异常培养学生科学探究能力[J].教育与装备研究，2019（05）：43-45.

［责任编辑：季春阳］