运用化学实验培养学生的科学探究能力

范雅玲

培根曾指出：没有实验，任何新的东西都不能深知。实验是化学学科不断发展的生命源泉，也是化学科学赖以生存的基本土壤，更是化学教学质量的一个关键衡量标准。有效运用化学实验，在激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创造性思维，开发学生的潜能，发展学生的个性等方面均具有非常重要的作用。

化学实验探究教学，是以实验选题作为整个教学中心，紧紧围绕着实验过程，综合采用观察、分析以及比较、概括等多种手段，实现对化学反应实质、化学现象和化学实验装置等多个方面的全方位、多层次剖析。在此基础上探究出某些化学规律，寻找出客观事实的某些实验属性，从而达到提高学生创新意识，发散学生创新思维，训练和增强学生动手能力的教学目的。在中学《化学课程标准》中指出：中学教师在化学教学中，应当努力创造条件，给予学生更多主动体验探究过程的机会，在不断的思考、探究和知识形成、应用中提高化学素养，获得科学的方法，在潜移默化中养成终身学习、科学学习的意识和能力。

下面，笔者结合教学实践，对中学化学怎样通过化学实验培养科学探究能力并结合教学实践中的一些做法，谈几点体会。

一、增加趣味实验，提高学生学习兴趣

实验教学是中学化学教学的重要组成部分，蕴含着大量的奇幻现象，能够提高学生的学习热情，进而激发对化学的浓厚学习，并激发他们的探究欲望。因而教师在教学中应当借助实验，调动起学习动机中最现实也是最活泼的学生心理成分，为学生开启通往化学探索的大门。例如，在中学的第一节化学课时，笔者特地设置了“魔棒点灯”、“烧不坏的手绢”以及“铁树开花”这些非常符合中学生心理的有趣“魔术”。当演示完毕后，学生就会急切想知道，这些现象是怎么发生的，为什么会出现这类奇怪的现象，自己能否操作？因而学生学习化学的积极性就很容易调动起来。又如，在进行第七单元中的“燃烧与灭火”教学时，对于课本中的隔绝空气可以灭火这一现象都能够理解，但是当讲到把温度降低到可燃物着火点以下也能够起到灭火的作用时，由于缺乏类似的实践经验，学生持怀疑态度。教学中，笔者为了让学生真正理解灭火原理，就设置了一个降低温度灭火的实验。具体的实验操作步骤为：向一个250mL的烧杯中加入大约150mL的水，接着再加入一些NH4NO3，完成之后进行不断搅拌，主要目的在于使水的温度急剧降低；取出适量的豆油倒入到事先准备好的小铁盒中，然后点燃；取出坩埚钳将含有豆油的小铁盒放置到烧杯冰冷的水面上，这时提醒学生注意观察，就能够直观地观察到在温度降低的作用下，火焰立即被熄灭。实验过程中，为了确保学生观察的全面性，笔者又将小铁盒拿出来，并且重新点燃，此时可以观察到残留在铁盒中的豆油在空气中也能够燃烧。实验进行到此，学生已经不再怀疑降低温度可以灭火，与此同时也能够加深对灭火原理的理解。所以，在中学化学实验教学中，教师应当树立先进的教学理念，努力将验证性实验转变成一些具有探索性、研究性以及设计性的有趣的“魔术”实验，提升学生的学习兴趣，增强学习化学的主动性。

二、创设实验教学，增强学生的探究能力

众所周知，化学实验对于化学教学的创新教育起着重要的作用，有利于学生掌握知识、形成能力。同时，它还在很大程度上调动起了中学生的感观协同活动，对于培养和增强学生的探究精神具有重要意义。通过探究能够将学生从“要我学”的被动学习态度，转变为“我要学”的主动求知，对于化学教学来说，这是质的突破与飞跃。在新教材中可以看到大量的具有开放性的活动与探究实验，其中蕴含着发现问题、提出问题以及设计实验论证等多个实验内容。教学中以探究活动的形式不断深入，不仅能够满足课堂教学的一般要求，还能够兼顾学生之间存在的差异性，在潜移默化中培养学生的创新意识，锻炼学生的严谨治学态度。教师必须意识到，学生是实验活动的主体，在整个实验过程中，只有学生积极主动地参与，才能够确保教学质量的提升。具体教学中，可以从以下几个方面着手：

首先，应当科学安排教材中的实验。在教材（人教版）中有很多的“活动与探究”项目，但并没有严格的划分成“演示实验”、“学生实验”或者“课堂实验”等，即使对于实验基本技能，教材也没有具体的指派。所以就在客观上为学生和老师留下了可以发挥的空间。教师在教学的过程中，综合考虑学校和学生的实际情况，结合大纲要求，可以把其中的一些实验安排成独立实验或合作实验。举例来说，对于点燃石蜡实验、铁生锈实验、自制酸碱指示剂实验以及制作叶脉书签实验、葡萄糖的检验实验、几种纤维的鉴别实验等，其中有的可以安排学生在家里完成，有的也可以安排学生在学校完成，培养起学生处处是化学的学习意识，调动起学生在日常学习生活中关注化学现象、做化学实验的积极性，从而在这种不断的观察和实践中提高探究能力。

其次，自主实验主要突出了师生之间以及生生之间的密切合作。对于师生合作，教师在其中应当发挥主导作用，适时的引导学生发现问题并且解决问题。尤其要注重引导学生从新角度看旧问题、用新思路思考新问题，这一过程中，教师应当尽力营造一种宽松愉快的氛围，从而有利于调动学生质疑的主动性。举例来说，在实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验中，对实验尾气的处理方法学生就有多种不同的方法——收集法和点燃法，从而防止一氧化碳扩散到空气中污染空气。这样的实验能够在较大程度上增强学生提出问题、分析问题以及解决问题的能力，在不断的思考中也培养了他们的创新意识。对于自主实验来说，教师应当努力提倡讨论问题的风尚，为了扩大试验讨论的范围，除了在师生之间进行外，更应当积极推行到学生之间广泛展开，充分表现出学生在实验中的主体性，除了能够调动起学生的主动性和合作性外，也有利于学生创造性的培养。讨论过程中，如果学生遇到问题，教师不必急于给出正确答案，应当指导学生先自我求解，在此基础上组织学生根据各自的实验设计，观察到的实验现象以及得出的实验结论，进行讨论或者辩论，只有这样才能够调动每位学生的积极性，达到取长补短、共同提高的目的。

三、借助计算机技术，优化实验教学效果

中学化学实验中，可以借助多媒体，直观的展示实验操作步骤。同时，化学实验中，部分实验具有一定的危险性，对于实验的具体步骤以及操作规程都要求较高，因而教师在实验前可以借助多媒体来播放相应的动画、图片或者视频，然后让学生在此基础上进行规范操作，从而提高实验的安全性。部分化学实验中，必须通过一些对比实验现象才能够得出结论，但是因为这些现象之间彼此差别不大，举例来说，在金属与稀盐酸的反应实验中，一些金属如镁、锌、铁以及铜的活动性强弱较难判别。教师就可以用实物投影来进行对比，同时用语言引导观察，既简单明了又印象深刻。利用计算机技术辅助教学进入化学实验教学，打破了传统教学中呆板而又单一的实验教学模式，能够让学生的形象思维以及抽象思维获得同步的提升，从而能够大幅度增强实验教学的效果。

四、增设课外实验，增强自主研究能力

在化学实验中，采用课外小实验的形式，除了能够拓展学生知识面，还能够增强学生自我动手的探究能力。对于学生在日常生活和学习中遇到的一些问题，尤其是探究性问题，应当鼓励和引导学生借助学过的理论知识进行分析和解决。课标明确提出，教师应采取多种形式，尽可能“增加学生进行实验操作和实验探究的机会”。例如利用生活中大量存在的一些废旧物品独立完成一些小实验，制作一些小发明，从中尽情的发挥和展现自己的聪明才智。也可以结合全球大力提倡的环保和能源问题，进行相关的实验探究活动，比如借助替代品开发的实验——“生石灰与水反应放出热量可以煮鸡蛋”的实验，煮熟一个鸡蛋，需要生石灰的量较大，可以布置学生以小组为单位收集袋装食品中的干燥剂和鹌鹑蛋。这样用一个250mL烧杯和水就能将鹌鹑蛋煮熟。另外还有“工业水的净化”和“酸雨危害的模拟”实验，通过改进实验设计利用较少的仪器和易得的试剂来开展实验探究，使每一个学生都有亲自动手操作和进行实验探究的机会，使学生真切感受到化学就在我们身边。

学无止境，同样教学也是无止境的。如何优化我们的教学手段，让学生学得更轻松愉悦、认识更深刻，需要我们教者不断创新和总结。总之，化学实验是实现学习化学探究的关键工具，中学教师在教学过程中应当树立先进的实验教学理念，结合大纲要求和学生实际情况，精心设计出丰富多彩的探究性实验，以提高学生的学习兴趣，增强他们的学习能力。

（作者单位：江苏省如皋市白蒲镇阳光初中）