挖掘化学实验资源培养学生推理能力探析

杨孝珍

摘 要：化学作为一门与实验密切相关的课程，很多理论基础知识都是从实验中得来的，而且一些化学问题也需要通过实验验证。为有效培养学生在化学学习中的推理论断能力，教师在教学过程中要引导学生进行科学猜想，并结合课堂内容充分挖掘实验资源，在两者结合的情况下引导学生总结和表达，进而提高其理论推理能力。结合当前化学教学现状，就初中化学教师在教学过程中如何利用实验资源来培养学生推理能力作简要分析并提出相关教学策略。

关键词：初中化学;实验资源;推理能力;教学策略

推理能力是指学生在学习过程中根据基础知识在经过深思熟虑后对于问题作出科学推断和逻辑判断，不仅要做到对实验信息进行科学处理，还得根据其实验结果进行总结和延伸，以促使其化学论据推理能力进一步提升。对此，教师在教学过程中也要根据教学安排，给学生安排尽量多的实验课程，使其根据理论内容从实验中获得真知，在真正提高学生化学水平的同时提升其化学学科核心素养。

一、根据理论问题，引导学生科学猜想

在日常生活中，学生会遇到很多的化学现象，但是不明白其化学原理。对此，教师在教学过程中可引导学生依据教学内容进行合理猜想，以形成对知识的感性认识。首先，教师在平时上课时要根据课堂内容培养学生在生活中的化学知识发现意识。对此，教师可根据目前的一些热点问题或者生活常见现象，如纯碱可以去油污、氧含量对物质燃烧的影响等，让学生根据所学知识从理论上推断其原理，并依据其过程作出一些推断，如物质在封闭系统里燃烧，其火焰会逐渐降低至熄灭等。其次，教师要给予学生自主思考的时间，在其有自己的想法后，教师可让学生之间进行讨论，以促使学生互相交流想法，并通过深思熟虑和互相探讨能充分考虑到生活现象的发生过程及趋势、实验验证细节，这样能发展学生的思维能力，也能为接下来的实验验证打下坚实基础。如，在“燃烧和灭火”一课教学时，教师可利用家里油锅着火引导学生走进化学课堂，询问学生当油锅着火时为何不能用水浇、盖锅盖为何能迅速灭火等问题，这时学生一般都会考虑到关于燃烧的影响因素，如油水不容，浇水不起作用;盖锅盖则能阻止氧含量的补充等，在学生作出一定的判断后，教师可让学生成立学习小组进行讨论交流，并设计实验进行验证，教师可根据学生的燃烧实验进行补充说明。教师在教学过程中根据生活想象导入课堂内容，不仅能促使学生进行合理猜想，还能激发其做实验的兴趣。

二、利用实驗补充，培养学生自主探究能力

在化学学习中，实验既是对理论知识的补充和验证，也是学生获得化学理性认识和实践经验的唯一途径。对此，教师在教学过程中要引导学生制订合理的实验计划，通过实验教学从多方面来培养其化学学科核心素养。一方面，教师可引导学生根据实践问题在进行一定的理论分析和认识后，让学生根据自己的猜想和实验注意事项自主设计实验内容，包括实验的设计、分析、实验步骤以及预期的实验结果等，既提高其对理论知识的理解程度，也能培养其对实验的自主探究能力。另一方面，教师也要让学生注意对实验的观察和理解能力，要让学生注重对每一步实验结果的分析和探讨，既解决实验实际问题，也能提升其化学综合能力。如，在“溶液酸碱性的检测”一课教学时，教师将酸碱性环境中一些检测试剂的变化引进课堂内容，然后让小组学生根据自身所学自主设计实验内容，包括实验试剂的选取、实验步骤的制定、比色卡的比对方法等。在实验前教师要给学生讲清楚实验室规则和注意事项。在学生实验过程中，教师要让其注意观察实验现象，如紫色石蕊遇酸变红、无色酚酞遇碱变蓝等。同时教师也要让其分析实验现象和理论依据，以提高其推理能力以及自主实验能力。教师在教学过程中利用实验补充来验证学生的科学猜想，不仅能促进其理论知识的发展，还能培养学生的自主探究能力。

三、理论实验结合，丰富学生认知结构

在实验的基础上，学生对于化学现象和原理已经有了一个初步的认识，但是如何将实验信息理论化和清晰化，大部分学生却不得而知。对此，教师可在学生做完实验后让其和理论知识结合进行系统复习，以丰富其认知结构。首先，教师要给学生深化实验内容，引领学生通过实验步骤的不断推进而了解关于实验更深层次的知识，如氧气的制取除了高锰酸钾外，还有过氧化氢和氯酸钾等;自然界的水除海水、河流外还有地下水等，要既立足于课堂实验，还能放眼于自然界，以丰富课堂内容。其次，教师要让学生针对实验内容进行语言输出，即能够有层次、有逻辑地将实验信息表达出来。对此，教师在学生做实验时就要让学生根据实验信息组织自己的语言进行整理，并结合课堂内容进行深入分析和理解，也可根据实验过程中的问题进行下一步的推理和判断。如，在“空气中氧含量的测定”一课教学中，这个结果是人所共知的，氧气约占空气的1/5左右，因此教师要注重对学生的实验理论结合能力以及信息获取能力的培养。在学生进行实验前，教师要先让学生梳理实验环节和注意事项，如实验步骤可归纳为查—装—定—点—收—离—熄，实验时要注意装置的气密性、要冷却完全等。同时教师也要通过引导学生对实验的探究让其及时了解实验变化情况，并具体说明原因，如烧杯水面变化说明了什么、红磷熄灭的原因是什么等。在学生实验后，教师还要让其进行复述。教师在教学过程中促使学生结合理论进行实验，能极大地丰富其认知结构。

四、引导学生自我反思，拓展其知识空间

自我反思是指让学生在理论学习或实验后思考自己的操作细节、结果以及失误的原因等，从而能吸取教训，并加深理解和记忆，以提高其知识空间。对此，教师在教学过程中可引导学生进行自我反思，使其通过反省而发现问题和解决问题。在实验结束后，教师要鼓励学生说出自己在实验中所遇到的问题和困难，可先让学生进行自我反思和评估，要说出其实验收获和心得，并着重突出其与实验前的猜想是否对上以及自己的理论推断哪里出了问题等。在这个过程中，教师先要从整体上给学生把实验内容与环节梳理一遍，然后对于不同学生出现的不同问题进行针对性的调整解决，这样既能满足其学习需要，还能拓展其知识空间。最后教师还需要根据学生在实验中的表现以及其实验结果进行合理的评估。如，在“铁制品锈蚀条件”一课教学后，教师可先给出时间让学生总结自己在实验中的收获与心得，并提出自己不懂的问题和实验困难，如对铁发生的锈蚀反应不理解、铁的锈蚀产物成分不确定等。对此，教师可先给学生做整体上的梳理，让学生针对自己的问题有一个初步了解。然后教师再给其详细解释或者继续实验验证，如，在让学生进行充分的猜想和反思后，引导其设计铁锈的成分测定实验;对于不生锈的铁钉从理论上去探析原因等。教师在教学过程中引导学生进行自我反思，不仅能提升其思维能力，还能发展其化学学科核心素养。

五、完善探究要素，培养学生推理意识

在化学实验教学中教师要从科学探究出发，在做好教学创新工作的基础上将学生带入到实践中去，以此来帮助学生实现学习目标。学生所提出的问题主要是从事实证据出发的，通过猜想与假设，以此来提出不确定结论，为后续验证工作开展奠定基础。通过对学生的实际情况进行评价，在掌握学生具体特点的基础上来满足学生的学习需求，保证教育的先进性。学生也可以结合具体的实践活动来进行调整，在收集证据的基础上实现科学探究目标。由于科学探究与具体环节实施之间有着密切的联系，因此在教学中就要从相互联系出发，在做好相辅相成的基础上找准教育重点，做好科学判断工作，激发出学生的学习主动性，在强化学生推理意识的同时满足学生的学习需求。通过从各项探究要素入手，在保证学生学习循序渐进的同时提高学生的学习主动性，让学生感受到学习化学实验知识的乐趣，从而在借鉴要素的同时加深对化学知识的理解，实现学习目标。

六、创设教学情境，激发学生证据意识

实验情境作为化学教学中的重要环节之一，对学生的论证推理能力发展有着重要的意义，同时也是学生科学探究与获取事实证据的基础。在教学中要从科学探究出发，确保学生能够掌握事实证据，以此来提高學生的学习感受。不论是哪一种研究成果，在发明上有着一定的相似性，也就是说问题是来源于实验事实的，同时也可以借助实验事实来解决。所以在教学中教师就要深入挖掘教材，选择典型的案例来引导学生，在提高学生学习体验的基础上保持学生的学习积极性。如，学生在学习“燃烧和灭火”这一内容时，就可以从学生的生活常识入手，借助“水中生火”来激发出学生的好奇心。实验的展示，不仅可以调动起学生的学习积极性，同时也可以让学生对化学现象产生出探究的欲望，在提出自己看法的基础上进行深入学习。通过对实验情境进行分析，不仅可以激发出学生的求证意识，也能够对燃烧条件进行进一步探索，从而掌握重点知识，激发出学生的学习主动性，培养学生的探究意识与能力，让学生在获取证据的基础上感受到学习的乐趣所在，并逐渐形成证据推理能力。这一阶段的学生正处于形象思维向抽象思维不断过渡的阶段，但是在面对问题时更多的是以形象思维为主，所以在教学中就要从学生身心特点出发，选择学生熟悉的生活场景，在做好研究工作的基础上来培养学生的分析能力，激发出学生的学习主动性，以此来满足学生的学习需求，让学生在探究中养成论证推理习惯，提高学习的有效性。

培养学生的论证推理能力不仅是化学教学的重点，其在大方向上也符合新时代课程目标的教学要求。对此，教师在教学过程中也要制订科学的、合理的教学计划，既从理论上去丰富学生的认知结构，也要给其增加较多的实验机会，使其能在学习中成长，在反思中进步，在促进学生化学水平全面提高的同时提升教师自身的教学艺术。

参考文献：

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编辑 张佳琪