新课改下化学实验中培养学生科学探究能力的实践

蔡伍南

摘 要：《普通高中化学课程标准》中有对化学课程性质进行明确的定义，化学是一门以实验为主的教育学科，对学生实验观察能力、实验探究能力的提升有着寓意非凡的价值。可见，培养学生的科学探究能力不仅是化学学科的本质价值体现，也是化学新课改的明确要求。因此，如何发挥化学实验教学的作用，促使学生在实验中探究和发展，是当前化学教师必须要重视和深入探讨的问题。基于此，笔者将围绕新课改的中心思想，借助高中化学实验教学实践，对学生科学探究能力的培养策略进行深入的探讨，旨在凸显化学实验的教学作用，以及化学学习的价值，使教与学得到双向发展。

关键词：新课改;高中化学;实验教学;科学探究能力;实践策略

时代的变迁使人们的思维方式发生了一定的变化，哪怕不出家门也可知天下事。正是如此，人们不仅要有丰厚的文化基础，也就是通过学习所累积的知识，还要具备一定自学能力，只有这样才能成为一位合格的现代公民。因此，培养学生的“科学探究”能力，不仅是为了满足输出更多创新型人才的社会需求，更是对党和国家教育方针的一种践行体现，全面落实对学生的素质培养目标。高中化学实验教学以科学探究活动为主，具有非常显著的“科学探究”能力培养优势，所以对其教学实践策略的研究具有非常现实的价值和意义。接下来，笔者将围绕以下几个方面进行探讨：

一、提出“科学”问题，促进思维深度发展

笔者认为问题是促进学生进行科学探究活动的重要条件，也是培养学生科学探究能力的核心因素。然而，想要让问题发挥真正的“探究”引导作用，就必须要提高问题的质量和价值，让学生能够在问题的作用下进行问题的深入探究，从而获得相应的问题意识和探究能力。因此，教师要善于抓住学生表层化思维的实际，及时通过科学的问题引导学生深入思考，让学生在原有的问题之上进行更加细致、深入的探究，从而得到思维的纵横向深度发展。笔者一般会采用从实验中找问题和情境中提问题两种“科学”提问方式。

（一）实验中找问题

高中化学教材中有很多实验教学的内容，如：演示实验、家庭小实验、探究活动等。所以，加强对学生实验观察和分析教学活动的开展，让学生对实验的过程、内容，以及教材内容持有怀疑态度，能够有效提高学生质疑的意识和能力，使其发现问题的能力得到一定的发展。例如：实验室制取氯气实验时，首先，引导学生分析实验所需的器材和化学物品，如：化学物品需要用到二氧化锰、氯酸钾和浓盐酸;实验器材有酒精灯、烧杯、药匙等，并提出相应的问题：“该实验是选用的二氧化锰来制作氯气，除了这一种药品外是否可以用其他药品呢？高锰酸钾可以吗？为什么？”以此加深学生对实验原理的理解。这样比教师直接告诉学生该实验的化学式、原理等更有利于学生理解和把握;其次，组织学生设想实验的装置并通过问题进行引导，如：“该实验是否需要安装尾气吸收装置？为什么？如果需要安装，可以利用什么液体来吸收尾气？”这样不但能够通过问题引导学生回顾氯气的性质，并通过其性质选择合适的尾气吸收装置和吸收液体，实现学以致用的学习目标，还能有效地提升学生发现问题、解决问题的能力，使其科学探究能力得到真正的提升和培养。

（二）情境中提问题

让学生自主提问，设置合理的情境是最有效的一种策略。合理的问题情境能够激起学生解决、探究问题的欲望和主动意识，使教学收获更好的效果。因此，教师要善于根据实验探究活动内容的不同，采用不同的创设问题情况方式，以使问题情境带来更大的作用和收获。首先，可以结合化学实验需求创设问题情境。长此以往的“灌输式”教学，导致高中生的问题意识十分薄弱，对教师的依赖程度大，所以不愿意也不敢提出问题。对此，教师要善于利用化学实验教学的内容和素材，创设出具有趣味性的问题情境，以此提高学生的问题意识，使其思维处于高度活跃的状态。例如：“铝的氧化物和氢氧化物”演示实验教学时，教师可以选择从生活中常见的胃药入手，创设相应的问题：“这是一张胃药的说明书，大家仔细阅读该药品的成分，思考为什么胃药里面会添加“氢氧化铝”这一种物质？为什么不是用氢氧化钠、氢氧化钙等氢氧化物质呢？”以此让实驗探究变得多样化、丰富化，使学生的探究兴趣得到充分的提升。其次，可以通过具有梯度的问题层层推进。由浅入深的问题能够让学生逐步进入到深度探究学习的过程中，使其思维得到进一步发展。例如：在进行“硫酸制备和性质”相关的实验教学时，教师可以从酸的性质，引入到硫酸的性质，最后上升到硫酸与其他物质发生反应的特点。如：常见的酸有哪些？它们都有什么特点呢？硫酸与铜发生反应是体现在氧化性还是酸性？最后生成的物质是什么呢？这样层层递进的问题，能够让学生实现多次质疑、发现，有利于学生科学探究能力的提升。

二、转变“教学”形式，发展科学探究能力

笔者认为传统的实验教学之所以很难实现对学生科学探究能力的培养和发展，很大一部分原因在于“教”与“学”的方式上，学生的主体性没有充分被挖掘和发挥，对教师“灌输”的内容不感兴趣，试想怎么可能让学生对化学实验拥有探究兴趣，并在化学实验教学中，使其科学探究能力得到发展呢？因此，转变教与学的形式非常必要，而“突出学生的主体性”是实施教学形式转变的有效依据，也是促进学生科学探究能力发展的必要措施。具体有以下两种途径和方式。

（一）猜想假设中发展

猜想与假设是科学实验探究活动中必不可少的一个环节，有利于唤醒学生已有的学习经验，使其对知识进行联系和构建。在这一环节中发挥学生的主体性，让学生进行大胆的猜想与假设，并在实际实验中进行论证，得出相应的结论验证假设，这样不仅能够提高学生对化学实验的把握程度，还能有效地促进学生科学探究能力的发展。因此，教师可以组织实验探究小组，在进行实验之前，给予学生充足的思考、想象时间，让其能够利用已有知识进行实验结论的初步判断和假设。例如：“探秘膨松剂”实验教学时。首先，对班级学生进行探究小组分组，并规定出相应的探究任务，让每个小组对“膨松剂”实验的现象进行假设，如：“膨松剂能否让蒸出来的馒头变大？让其变大的原因是什么呢？”通过探究任务引导学生利用所学知识进行假设，让其对膨松剂的作用和概念有初步的理解;其次，组织学生分工合作，分别进行使用和不使用膨松剂两种方式蒸馒头，并将最终的实验结论记录下来;最后，课堂上让学生汇报自己的实验结果，探究猜想与实际结论之间是否一致，从而得出造成猜想出错的原因。另外，实验异常现象也能提高学生的猜想和假设能力，例如：装置吸水、检验结果与实际不符等，这些实验异常的出现，都能让学生对问题出现的原因进行假设，并在实际操作中不断完善和更新，促进学生科学探究能力的发展。

（二）实验设计中提升

高中生已经拥有了相对比较丰富的化学实验经验，对实验的仪器、药品，以及一些实验操作、注意事项已经有了一定的掌握，所以具备一定自主设计实验的能力。因此，教师要给予学生自主设计实验的机会，“放权”给学生，让学生结合自身需要对实验进行设计，从而验证自己的想象，最终解决知识问题。为此，教师可以从如下几个方面入手：①为学生制造化学实验设计机会。例如：在开始实验教学之前，教师可以先组织学生结合实验目的设计相应的实验方案，或者一些简单的家庭小实验，让学生对具体的实验器材、药品、装置、步骤等内容进行设计，从而设计出实验方案来，这样能够让学生拥有一定的实验设计思路，还能让其掌握实验设计的方法，对其科学自主探究能力的提升具有深刻意义。②提高学生的计划能力。化学实验设计需要学生有一定的思维能力、计划能力和探究能力，所以，想要让学生实验设计能力得到实质性的提升，就必须要重视对学生计划能力的培养。依据学生的现有能力引导学生进行实验设计准备，并制订出相应的实验计划。如：实验探究的主要目的是什么？需要给装置仪器的安装留下多少时间，实验需要解决哪几个问题，每个问题需要采用的方法有哪些等。这样有逻辑性、有条理性的设计实验计划，能够让学生实现知识的有效内化，让其得到进一步的提升与发展。③教师还可以组织学生进行实验优化、改进设计。例如：实验装置有什么缺陷或者不足，有什么可以改进的方法和措施等，这样能够有效地提高学生发现问题的能力，并在完善实验方案的过程中得到进一步成长和发展。

三、及时“教学”评价，深化科学探究能力

在实验教学中有意识地引导学生评价和分析实验过程，能够培养学生观察生活、发现化学问题的能力，让其拥有良好的科学探究品质，这对学生今后科学实验探究能力的提升有着深化作用和价值。因此，教师要及时组织“教学评价”，为教与学提供进一步发展和提升的依据。具体的评价内容有以下几个方面：①实验评价，实验探究是一个精细化的实践过程，任何失误都将影响实验结论的准确性，甚至导致实验失败，所以能够发现自己实验过程中的问题，对今后的科学探究活动顺利完成有着保障作用。因此，当学生实验结论出错，或者实验不成功时，教师要借此时机引导学生进行实验评价，让学生对实验的步骤、内容多方面进行反思和考虑，找出其中的问题，能够让学生学会扬长避短，有助于提高学生实验的成功率和正确性。②教师可以组织学生以小组形式对实验方案或者实验结果进行汇报，其他学生以听众的身份听取他人的看法和见解，并引导学生对组内成员或者其他小组的结果进行评价，发表自己的看法，这样既能让学生在他人汇报中学其长处，不断更新和完善自己的构思，还能让学生在评价中表达自己的思想和观念，有助于学生表达能力和思维活力的提升。及时的教学评价是教师和学生获取课堂“教”与“学”实际成果反馈信息的有效手段，能够为下一次的教学活动提供可靠的依据，是任何教学活动中都不可缺少的一个教学环节。所以，教师要借助这一教学时机，让学生在评级过程中得到科学探究能力的进一步深化和提升，从而实现最终的化学实验教学目标。

结束语

涉及“能力”“素养”的培养目标，都是一个长期且不能操之过急的教育工程，不仅要时时刻刻谨记该教育目标，还要采用有效的教学策略对其进行实践、探究。针对高中化学实验教学而言，培养和发展学生的科学探究能力是首要教育目标，而传统的化学实验教学很难将这一目标落实和实践。因此，对教与学形式和方法的创新和改革，是促进科学探究能力培养目标落实的必要手段，也是当前化學教师需紧抓不放的研究课题。希望本文提出的三点培养策略，能够给培养学生的科学探究能力提供一定的参考和借鉴。

参考文献

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