初中化学实验中学生探究能力的培养

尤海燕

（甘肃省平凉市泾川县丰台镇中学，甘肃 平凉）

探究能力是学生灵活运用已掌握化学知识、经验、技能，探寻、研究、思考未知或已知事物的能力。教师在初中化学实验教学中，应以学生为中心，以实践应用技能为导向，指导学生在多样化的实验探索中，独立收集信息，自主制订计划解决实际问题，让学生在丰富多样的学习体验中，把握问题本质，提升和发展探究学习能力。初中化学实验有利于学生在实践中掌握知识，发展理性思维、探究精神与实践创新能力，教师在课堂教学中应强调学生的主体作用，引导他们主动参与、发现问题，灵活运用化学知识解决问题。让学生在探究解决实验问题的过程中，自主分析、思考各种异常现象，促使学生在探索解决问题的过程中，能始终立足于化学学科视角提出创造性的解决方法。化学学科知识揭示了原子、晶体结构与性质间的内在关系，是研究物质性质、结构、组成的自然科学。教师在化学实验教学中，要坚持以学生为中心、为根本，引导他们结合已有的生活经验和知识技能自主探索思考，理解抽象、复杂物质的变化规律、结构、性质。探究是学生通过观察、分析、阅读、思考、实验、讨论等途径去主动学习的能力，教师应确保教学过程的开放性、互动性与民主性，鼓励和引导学生在相互质疑、探索学习中发展科学思维与探究学习能力，实现对化学知识概念的深层理解。

一、创设实验任务，挖掘探究潜能

探究能力培养下的化学实验教学活动，要围绕问题展开，引导学生在实践思考和操作分析中，自主归纳知识要点，总结和掌握知识与方法。教师在化学实验教学中，要用具有针对性的问题激发学生思维能力的求异性和灵活性，让学生在趣味性、探究性的问题任务思考下概括、分析科学事实，理解抽象、复杂的化学知识和概念原理。

例如，在教学“空气”时，教师以“了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质与用途”为探究点，提出难度适度、逻辑合理的问题，指导学生自主完成“测定空气里氧气含量”的实验流程，目的是让学生在富有开放性的问题探究中，亲自操作、观察、分析、了解空气组成，锻炼自身独立思考和判断、探究的能力。空气瞧不见、摸不着，但是人人都离不开。教师：“我们身边有蓝天、溪水、白云、阳光、绿树，自然界都依靠空气维持生态平衡，同学们是否能用一个简单的实验，说明空气确实存在于我们身边？从学生熟悉的话题入手，激活学生的探究思维，引导学生自己去动手实验，根据拉瓦锡的研究结果，查阅资料信息，寻求问题答案。教师：“拉瓦锡在实验中是如何发现气体减少了的？”教师向学生讲述拉瓦锡发现空气组成的实验装置和故事，启发学生有目的性地仿照、观察实验现象、记录实验结果，测定空气里氧气的含量，“我们在实验中，气体减少的体积小于？为什么？”“拉瓦锡研究结果，氧气约占，为什么？”“水面上升不满的原因是什么？”“红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？”教师指导学生的探索过程，让学生独立记录，基于实验数据进行分析、交流、辩论，把自己的实验过程进行总结、梳理。学生：“装置漏气或红磷不足？”“当氧气含量低时，红磷不能继续燃烧。”教师要合理组织学生归纳空气的主要成分：有与红磷反应的气体——氧气。让学生在实验现象的进一步深入分析中，结合实验现象，自主搜集相关信息资料，归纳空气的组成，得出自己的结论和解释，形成独立探索精神与探究分析能力。

教师在实验教学中培养学生的探究能力，要注重对学生差异思维的激发，引导学生结合已有经验和知识，从多角度去验证、判断、推理，运用化学知识解决问题。探究是一个质疑、发现的过程，教师要引导学生在动手、动脑的观察、实验、思考中自行探究并掌握知识原理，发展探究思维与能力。

二、交流思考创新，深入质疑探究

教师在化学实验教学中，要把学习的主动权交给学生，启发学生从化学概念、规则等角度，对于实验演示中的问题进行猜想、推理、假设，让学生在问题的论证、类比、观察、分析中，借助化学知识反复实践、认识，获取准确数据与结果。教师要起到组织者的作用，支持学生在实验、讨论、交流与设计中，不断改进、调整、探索，促使学生在探究中对实验中的疑点进行深入的思考，发展学生的思维想象力、创造力和探究能力。

例如，教学“燃烧的条件”时，为了让学生深刻掌握物质燃烧的条件，教师在学生独立实验前，可组织学生说一说燃烧时观察到的现象，思考“为什么篝火中的木材要架空？”“生活中点燃火柴时，划火柴是为了达到什么目的？”培养学生的探究、归纳和抽象思维能力，让学生在观察、探索中，能利用物质燃烧的条件建构化学知识概念，解释日常生活中的燃烧现象，激发学生对化学知识的学习兴趣。教师：“燃烧是生活中的常见现象，火的应用给人类带来了文明和进步，但如果我们不善于防火和正确使用，又会给生产、生活带来危害，下面我们一起进行实验探究了解燃烧的特征。”组织学生思考、观察实验，“点燃火柴和石块，观察是否可以燃烧。”“常温下的蜡烛是否可以燃烧，点燃后呢？”给燃烧下定义：发光、发热、氧化反应。“什么样的物质，在什么条件下会燃烧？做出一些合理的猜想。”“火柴可以燃烧，石块不能燃烧，说明什么？”教师要结合实验现象，让学生在动手、动脑中探究燃烧的条件，发现新问题，让学生在积极思考的学习状态下，与已有的生活经验建立联系，认识燃烧的条件。教师要启发学生通过独立思考从微观视角探究物质世界，让学生在实验数据的支撑下，合作、交流、观察、猜想、证实，能根据相关的化学性质、进行归纳、探索，拓展科学思维，提高探究思想品质。

在化学实验教学中，教师要成为学生的启发者和诱导者，组织学生在自主交流中发现问题、提出问题、获得证据、作出解释，进而通过逻辑推理探究，对已知的实验数据信息展开概括、分析，准确抓住事物的关键要素，提出个性化的新颖论点。

三、独立设计实验，主动探究疑难

在化学实验教学活动中，教师要统筹考虑化学的科学应用价值等核心要素，精心设计化学实验项目主题，组织学生在思考、实践、质疑与探究中，独立自主获取感知、探索化学知识概念，加深学习理解。探究能力是学生在实验中的创新和发现能力，教师要融合证据推理、社会生活、环境认知等元素，组织学生在有意义的目标引领下，独立设计实验流程，亲身经历归纳、反思、讨论、检验、评价，主动建构知识，形成具备科学探究意识与独立获取证据和设计实验方案的能力。

例如，教学“氧气的实验室制取与性质”时，教师可组织学生自主练习仪器装配、完成气体的收集、检验等相关操作，合作设计制取氧气的方案，让学生用已经掌握的化学知识，自主分析、讨论进行实验，并通过总结、评价进行思维激辩，从而提升探究能力，丰富认知经验。“我们可以用分解过氧化氢溶液，加热混有二氧化锰的氯酸钾固体的方法制取氧气。”“为什么不能选择氧化汞？”（汞有毒性，氧化汞加热会生成汞和氧气）而且过氧化氢分解制取氧气的方法，操作简便、便于收集，适合实验室制取少量气体。教师可组织学生自主选择装置，独立设计制取氧气的方案，规范操作亲自动手制取氧气。教师要把握好教学方向，始终以发展学生科学探究能力为突破口，引导学生自主发现、提出、思考、讨论、记录制取氧气的步骤和方法，并能结合现象获取解释和结论，验证各种实验方法。“如果制的氧气不纯，你认为可能是什么原因？”教师既要及时发现、指出、纠正学生的错误，又要恰当评价，鼓励学生的新想法，让学生在自主分析、讨论、归纳实验现象的过程中掌握学习方法，“夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，由瓶口向下缓慢插入收集到的氧气中”观察现象、用语言文字表达。“燃烧停止后，加入少量澄清石灰水到集气瓶里，震荡，有什么现象？”教师要为学生提供展示成果的机会，组织学生分组实验、讨论、记录、表达实验现象，让学生在总结实验规律、解释问题的过程中，让学生在实验成果中能相互分享经验，充分发挥自身的探究思维潜力，不断改进、纠正思路，将知识转变为探究能力与学习素养，促使学生在持续性的反省、调整与建构中，实现探究能力与化学素养的综合发展。

教师在实验教学中可设计制作方案、实验、探究、展示成果、评价五个实践环节，让学生在自由、独立的综合实践中，能结合信息资料和问题自主探索，亲身经历知识技能的形成与发展。教师在探究能力培养的导向下，要从学生熟悉的事物、经验、环境入手，让学生在实验流程中，能始终以积极主动的情感态度和探索精神自主分析，独立制订实验计划，促使学生在发展探究精神和能力的基础上，建构对化学理论知识的深层理解。

总之，教师在初中化学实验中培养学生的探究能力，要突破传统讲练教学模式的局限性，开阔学生的体验和探究空间，引导他们在自由、自主的学习体验中，始终能以积极主动的学习态度动脑、动手，持续性地不断提高自身的创新精神与探究能力。实验学习在于深入透彻理解物质形态的多样性。教师一方面要注重对学生的客观评价，另一方面要设计科学、恰当的学习任务，以帮助者和引导者的身份，调动学生的情感体验，让学生在有意义的讨论与探究学习中，能基于自身的理解对实验过程进行深刻的概括、反思、归纳，促使学生在多样、自主的实验操作中实现全面发展。