初中化学科学探究培养学生的创新能力刍议

王光聚，张金聚

(1.费县教育局教科研中心，山东临沂 273400；2.费县费城街道初级中学，山东临沂 273400)

初中化学科学探究培养学生的创新能力刍议

王光聚1，张金聚2

(1.费县教育局教科研中心，山东临沂 273400；2.费县费城街道初级中学，山东临沂 273400)

科学探究活动能有效激发学生学习化学的兴趣，能让学生学会从日常生活、工农业生产、科学研究中或从化学问题的实际情境中，发现有探究价值的问题。但不少学生对于科学探究类试题，往往不知如何入手去解答，教学中通过学科科学探究可培养学生的创新能力。

初中化学；科学探究；培养；学生；创新能力

引 言

《新课程标准》提出：“将科学探究作为改变学生学习方式的突破口。”当前，教学研究的重心正从知识传授向能力培养转变，从重视结果向重视过程转变。在近几年的中考试题中都出现了探究题，且分值所占比重比较大，但不少同学对于科学探究类试题，往往不知如何入手去解答。实际上掌握了科学探究的一般步骤(提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流)，可以说并不难解。本文结合典型探究实例，谈一谈如何通过化学探究题的教学，从而培养学生的创新能力。

一、教学实例

【案例1】向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液，无色酚酞变红。氢氧化钠溶液中哪种粒子使无色酚酞溶液变红？请你设计实验验证。(答出实验的设计方案、现象及结论)

(师投影出示问题后，要求学生以小组为单位进行自主学习、合作讨论，探究之后做出猜想)

猜想：可能是氢氧化钠溶液中的水分子(H2O)、钠离子(Na+)、氢氧根离子(OH-)使无色酚酞溶液变红。

师：请同学们设计实验验证哪一个猜想正确，合作讨论后，让小组代表说出该组设计的实验方案。

(组内同学积极讨论、记录)

生：我们组的设计方案为：分别取氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液于试管中，分别向其滴加无色酚酞溶液，发现氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液都能使无色酚酞变红，分析可得出氢氧根离子使无色酚酞变红的结论。

师：请大家讨论后，确定这个实验方案是否可行，并对该实验方案提出意见。

(训练学生的评价能力，开阔其对问题的思维空间)

【分析】上述探究题是让学生思考溶液中哪种粒子起了作用。解此类题应设计用含有上述溶液中某一种粒子的溶液分别实验，或设计实验排除某些粒子的干扰，无现象的否定，有现象的肯定，方能得出正确结论。

生：这个方案可行，因为溶液中含有相同的氢氧根离子。

生：该组的答案不够严谨，因为氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液中除了含有相同的氢氧根离子外，还含有相同的水分子，无色酚酞变红不一定是氢氧根离子的作用。

(同学们讨论后同意第三个同学的意见)师：大家对该组的实验方案有没有改进？

生：取少量的水于试管中，向其滴加少量的无色酚酞溶液，与以上两支试管一起对比观察，就可以得出氢氧根离子使无色酚酞变红的结论。

师：其他组还有别的实验方案吗？

生：我们的实验方案是分别取水、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液三种溶液于三支试管中，分别滴加无色酚酞溶液，发现盛水和盛氯化钠溶液的试管滴加无色酚酞溶液后，无色酚酞没有变红，而盛氢氧化钠溶液的试管滴加无色酚酞溶液后，无色酚酞变红，这就证明氢氧根离子使无色酚酞变红。

师：该组的同学在逐一排除了钠离子、水分子的可能性后，确定出氢氧根离子使无色酚酞变红的结论。这个方案设计方案很严密，结论正确。

生：因为氢氧化钠溶液中含有钠离子、氢氧根离子和水分子三种粒子。我们组的设计方案为：取氢氧化钠溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，然后再加入足量的稀盐酸，也可以证明氢氧根离子使无色酚酞变红。

(学生讨论后，认为此方案可行)

师：该组同学的实验方案利用了化学反应中粒子的变化进行探究，从问题的另一个角度考虑，使问题的解决更简单，想法新颖且结论正确。其他同学应该像该组同学这样多方面、多角度分析解决问题。

【点评】同一个实验，可能有多种方案，但不同的方案所需要的原料、仪器、所采取的步骤以及生成物等均有所不同。在设计实验方案时，应从多方面分析、比较，设计出最佳方案。

【案例2】有一包白色粉末，可能由碳酸钡(BaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、硫酸钠(Na2SO4)、硫酸铜(CuSO4)和氯化钡(BaCl2)中的一种或几种组成。为此，某化学小组的同学进行了如下探究：

提出假设：白色粉末由上述五种物质组成。

实验探究：

步骤1：取少量白色粉末，加足量的水溶解后过滤，得白色沉淀和无色滤液；

步骤2：取少量由步骤1得到的白色沉淀，加入足量的稀硝酸后，部分沉淀溶解，并有无色气体产生。

结论：原白色粉末中一定没有＿，说明假设不成立，步骤1得到的沉淀是＿，白色粉末的组成可能是＿＿。

(学生对最后一个问题回答不完整)

【分析】这是一道推断探究题，考察了几种盐的物理性质和化学性质，上述几种物质都是白色固体，而碳酸钡难溶于水，硫酸铜溶于水，溶液呈蓝色；碳酸钠、硫酸钠与氯化钡反应会产生白色沉淀，由步骤2可知步骤1得到的白色沉淀是碳酸钡和硫酸钡的混合物，原白色粉末的组成可能有三种情况：Na2SO4、BaCl2、BaCO3；Na2SO4、BaCl2、Na2CO3；Na2SO4、BaCl2、BaCO3、Na2CO3。

二、教学效果评价

由以上探究题的学习中看出：很多学生对探究题的分析不够，猜想不合理，实验设计不完整；回答问题的语言叙述不严谨，内容不全面；对所学知识掌握不牢，如对物质的颜色分辨不清，使推断探究的思维受阻，对物质的性质掌握不牢，不能推断出结论。

因此，解此类题要注意：认真读题，审清题意，确立需探究的问题。提出猜想和假设，要依据题给信息，联系已有经验和知识，有理有据地提出。在假设(或猜想)的基础上，合理应用知识与技能、研究性学习的一般思路与方法制订研究计划，并进行观察与记录、收集证据，对比分析，最终得出结论。

教学中充分体现了新课标中以学生为主的教学思想，学生的思维创新能力等得到了培养提高。在教学过程中，小组生生互动进行得很好，充分调动了学生的积极性，学生能够积极主动地去探究学习，总结方法，效果较好。

三、教学启示

在对探究题的教学中，教师通过挖掘化学学习材料中的创新因素，设计情景交融、新颖多变的课堂模式，利用所学知识，创设问题情景激发学生的创新动机和兴趣，让其身心愉悦地投入学习和创新探究，有意识地引导学生发现问题，运用学过的知识独立思考、独立解决问题，让学生在实践中施展才华，从而拓展学生的思维，提高学生的创新意识和创新能力。

每位学生存在着各种各样的差异，对同一问题学生会产生各种各样的思维方式，产生不同的结果。因此，学生之间的合作学习可以使不同程度的学生看到问题的不同侧面，对问题达成共识，加深对问题的理解。

加强学生自我评价、活动表现等多种评价方式，关注学生个性发展，既要看学生学习的结果，又要关注学生的探究过程的参与程度并依此分享探究经验，激励学生进行问题探究，增强学生的自信，有助于激发学生的创新欲望，提高其创新能力。

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2] 余军民.化学实验考查内容的变化趋势分析及教学启示[J].中学化学教学参考，2015(5).

[3] 王秀玲.有效探究教学三要素的思考[J].当代教育科学，2014(10).

[4] 肖中荣.谈化学核心素养支实验探究精神的塑造[J].

1.王光聚，1967年生，男，山东省临沂市费县教育局教科研中心初中化学教研员，初中教研室主任，教育局教科室主任，高级教师。

2.张金聚，1973年生，男，山东省费县费城街道初级中学化学教研组组长，中级教师。