初中化学实验中学生问题意识与创新精神的培养

王锐敏

【摘要】化学是一门实验性非常强的学科，通过实验，学生可以更好地对化学现象进行了解，掌握化学知识。为此，教师有效利用化学实验特有的学科功能，在实验探究课堂中培养学生良好的问题意识，继而全面提升学生综合素质与能力。

【关键词】初中化学 实验教学 问题意识 创新精神

在初中化学教学中，教师不难发现，学生缺乏一定的问题意识，且发现新问题、提出问题的积极性也在不断降低。而探究性实验的目的则在于培养与提高学生思维创新能力与学习积极性。为此，教师应有效利用化学实验特有的学科功能，在实验探究课堂中培养学生良好的问题意识，继而全面提升学生综合素质与能力。

一、设置“留白”实验，培养学生的问题意识

演示实验课堂的作用主要体现于能反映与验证教师在教学过程中所传授的内容是否具有科学性。大多化学教师为提高化学实验教学质量及效果，常利用实验优化与完善教材内容。而在实验优化与改进过程中，积极引导学生参与其中，可通过“留白”的形式拓展学生思维能力，继而培养其问题意识。就以“金属的化学性质”这一实验为例，在实验前，教师便可向学生提出：“除了镁与铁外，其他金属能不能与氧气发生反应呢？而其他金属除了能与氧气发生反应外，还能与哪些物质发生反应？”让学生通过自主设计实验的方式，观察得到的实验现象。有的小组便会将铜丝与铝丝用砂纸进行打磨后，放在酒精灯上加热；有的小组便会将光亮的铜丝、铝丝和铁丝浸入冷水中；有的小组便会将光亮的铜丝、铝丝和铁丝浸入稀硫酸中。通过实验的方式，学生便会提出新问题。而学生在将铜丝、铝丝和铁丝浸入稀硫酸时，可看到大量的气泡产生，故教师便可引导学生提出：“铝、铁能与稀硫酸产生氢气，但铜却不能，那么金属的活泼性是否相同？”或“将铝、铁浸入稀硫酸后，所产生的气泡速度是否一样？哪种金属更为活泼？”等等。通过留白实验的方式，不仅能让学生在实验过程中获取新问题，并感受化学实验的现象美、直观美与物质美，培养其严谨的科学实验态度，还能使学生在自主实验中解决新问题，并不断培养其问题意识。

二、创设“递进”实验，让学生深入探究问题

著名教育家程鸿勋曾说过：“在客观世界中，一切存在的客观事物均具有有序性，而青少年成长、进步、创新与超越这一过程中也具备有序性，即具有循序渐进的递进式过程”。故在化学实验中，教师也要遵循与尊重学生的认知规律，并通过创设“递进”实验的方式，让学生攀登知识的阶梯，让其在攀登中发现新问题，深入探究问题，继而有效解决学科知识。就以“燃烧和灭火”这一实验为例，因演示实验对实验应具备的条件要求较高，故学生常难以理解。因此，教师可借助“递进”实验的方式，来提高学生理解能力。实验步骤如下：（1）将玻璃片与小纸片采用坩埚钳夹起，并在燃烧的酒精灯上燃烧，让学生观察其現象：玻璃片未燃烧，但小纸片燃烧，继而得出“燃烧需可燃物”这一结论；（2）在小试管中放入白磷，并在管口套上一个小气球，将小试管放入冰水中，学生便可看到白磷未燃烧这一现象，继而得出“可燃物只有与氧气接触才能燃烧”这一结论；（3）分别将红磷、白磷、白磷和水放入三只小试管中，并在其管口上套上小气球，同时放入冰水和热水中，学生便可看到红磷、白磷和水未燃烧，只有白磷燃烧的现象，继而得出“可燃物燃烧需在与氧气接触与温度到达着火点的情况下才能燃烧”这一结论。在“递进”实验中，教师采用由浅到深，有简到繁这一原则进行实验，便可让学生更快进入探究实验中，继而通过增加实验难度的方式，让学生在观察实验中提出问题，并深入问题意识。

三、加强“自助”实验，培养学生的创新意识

“自助”实验主要指教师仅提供给学生实验所需的实验仪器，并要求学生根据教材内容，通过互助实验、相互答疑、相互学习的方式，在实验中发现与解决新问题。就以“制取氧气”这一实验为例，教师便可通过“自助”实验的方式，让学生根据教材内容实施实验操作。在实验器材准备时，教师可提供给学生高锰酸钾、氯酸钾、氧化泵、二氧化锰、酒精灯等材料。并向学生提出“如果使用高锰酸钾、氯酸钾、氧化泵作为实验的原料来制取氧气，你会采用什么仪器设备？而这些仪器又应该怎么组装成装置呢？”等等，继而让学生在初次实验中，得出失败的原因，并在再次实验中得出制取氧气所需要的仪器有哪些，如铁架台、大试管、导管、水槽、集气瓶、试管架及酒精灯等仪器。继而使每组学生对实验进行改进，而学生在改进实验中便可发现其他新的问题。如“制取氧气应采用‘排水法‘向上排空气法还是‘向下排空气法？”“为什么瓶口需放上一团棉花？”“为什么要先移动导管后才停止加热？”等等。而学生在填写实验报告反思栏中，便写道：“通过初次实验的失败，我们发现应选取无毒、无害、节约能源、易于反应的药品进行实验……”通过“自助”实验这一方式，可拓展学生知识视野，并使其学会采用不同的方式去解决新问题，从而提升学生的创新意识。

四、实施“陷阱”实验，提高学生的问题意识

学生在接受新知识时需要一定的过程，而教师在教学中更多的是将完善、简明的实验过程展现给学生，但却隐蔽思维过程中失败的那一部分。而所“隐蔽”的这一部分却往往是学生易出错的部分。故在化学实验中，教师应合理利用“陷阱”实验，让学生产生思维冲突与矛盾，继而提高其问题意识。就以“质量守恒定律”这一实验为例，教师在利用碳酸钠粉末与盐酸的反应来验证其定律时，可在实验课堂上着重强调该定律，并提出问题，如“实验反应前后天平是否还保持平衡？”让学生对实验反应进行猜想，继而验证实验。将少量的碳酸钠粉末放入锥形瓶中，并将盐酸放入被小细线系住的小试管中，使碳酸钠粉末与盐酸隔离开，并整体放在天平上，适当调节天平直至其平衡后，拉动细线，使碳酸钠粉末与盐酸充分接触后，让学生观察此现象。在反应结束后，学生便可看到天平失去了平衡，与学生前面所猜想的结果产生矛盾。故学生便会提出质疑：质量守恒定律是否正确？是实验药品或实验器材发生问题吗？此时，教师便可拿出一个带有分液漏斗与橡胶塞的锥形瓶，并根据上述实验步骤再次实验，学生便会看到天平平衡了。根据两次实验所反应的现象，学生便会提出：“为什么第一次实验与第二次实验现象不一致？”让学生将实验装置进行对比，使其自主思考解决问题：第一次实验所使用的锥形瓶是敞开瓶口的，而第二次实验所使用的锥形瓶是完全封闭的。同时，教师还可引导学生提出：“在对质量守恒定律进行验证时，需要注意什么？”让学生在激烈的探讨中得出结论“封闭的化学实验装置可生成气体”。故学生便可在未完全了解与掌握学科知识的前提下，通过“陷阱”实验来突显实验过程中较为薄弱的环节，继而使学生在这一环节中加深理解与探究，扩充知识面与深度，提升问题意识。

总之，问题是学生探究学科知识与提升思维能力的源泉。在实际化学实验教学中，教师通过设计一系列的化学实验，可让学生在教师的引导下，激发问题意识，并提升自身的学习积极性与主动性，继而养成良好的学习习惯，提高化学教学质量及效率。

参考文献：

[1]肖赛群.初中化学教学中问题意识培养的策略研究[J].数理化解题研究，2017，（26）.

[2]张树芳.初中化学教学中培养学生问题意识的策略研究[J].中国校外教育，2014.