化学教学如何培养学生的科学探究能力

曹培

摘要： 化学是一门以实验为基础的学科，义务教育阶段人教版九年级化学教材中光演示实验就有53个，探究和课外实验共23个，单元实验活动共8个，在教学中若只是一味地重复前人的操作，让学生照搬课本实验来验证知识的正确与否，必然会严重地束缚学生的思维，也会把化学课堂变成烦闷、枯燥的实验操作技能课;反之，若能正确引导、激发学生主动去探索，体验知识的生成过程，则能在获得新知的同时又可学会科学的学习方法，提高科学探究和举一反三的能力。

关键词： 实验  科学探究能力  化学课堂

在日常教学中，教师要深入研究教材实验，抽丝剥茧，挖掘教材背后的深意，发挥好实验的探究 功能 。

一、精心设计、模拟问题情境，激发学生内在探究精神

课堂中，有效的提問能触动学生更好、更深入地思考。要培养学生的探究精神就要先激活他们的主观能动性，驱动学生寻着知识的脉络进行深入的探究。这就要求教师在课堂上要不断地创设有意义的问题情境，让学生在情境中质疑和思考。

例如：探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”，教材中的实验步骤主要如下：

①在试管中加过氧化氢溶液，用带火星小木条检验

②加入少量的MnO 2 ，再次检验

③反应结束时，重新加入过氧化氢溶液

④重复上述实验

教材通过实验步骤①和实验步骤②的对比，意在说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。但若直接得出这样的结论，便限制了学生思维的发展。

因此，在做完实验步骤①和步骤②时我便提出疑问：加入二氧化锰后，产生大量的气泡。该气体是什么？

学生：氧气。

问：你们怎么知道它是氧气呢？

学生：带火星的小木条复燃了，证明它是氧气。

继续追问：为什么加入二氧化锰后会产生大量的氧气呢？可能的原因是什么？

问题一提出，学生们立马安静下来，陷入思考，不一会儿提出各种可能性。

学生1：可能是二氧化锰改变了过氧化氢的分解速率。

学生2：可能是二氧化锰自己分解产生了大量的氧气。

学生3：可能是二氧化锰和过氧化氢发生化学反应产生了大量的氧气。

……

问：那么该怎样设计方案验证呢？

针对学生2的猜想，学生很自然想到单独取少量二氧化锰于试管中，伸入带火星的小木条，看是否复燃。

针对学生3的猜想，学生一时无解，个个紧缩眉头。

时间一分一秒过去，他们已急不可耐地想知道答案。眼看时机已成熟，我适时引导：若二者发生了化学反应，则反应物的量会有何变化？

学生异口同声：减少。

话刚落，顿时有学生提出可比较反应前后二氧化锰的质量变化。

问：如何比较呢？

通过不断引导，学生也可想到反应前后各称量一次，反应后再进行过滤、洗涤、烘干、称量等。

这些问题的提出能有效驱动学生进行深入思考和探究，不仅加深了他们对催化剂概念的理解，也提升了他们的科学探究能力。

二、鼓励学生启蒙式的不成熟却合理的想法

由于初中学生的年龄和心理特征，他们对事物往往充满着好奇，思维往往比老师要活跃得多，对待同一个问题可以从多个角度提出各种看似“天马行空”却十分合理的想法，而这些想法很多只要稍加完善就可以变得十分有价值。因此，在教学中，教师应多鼓励学生启蒙式的、不成熟却合理的想法，培养他们的发散思维。

例如：气体的制备是初中化学教材中的一个重要内容，也是中考的常考点。在学习常见的固液常温型装置时，如照本宣科，直接告诉学生发生装置的优、缺点，学生参与感不强，课堂氛围必然不温不火，也造成学生对知识不能深刻地认知、理解;当遇到其他课堂中没有见过的装置，也很难做到举一反三。于是在学习“能控制反应发生和停止的装置”时我便大胆放手，让学生自己去设计，结果让我惊叹。刚开始学生对“发生和停止”还不能理解，我便以大理石和稀盐酸的反应为例，边演示边带领学生分析。

分析：现在试管中有大理石，怎样使大理石和稀盐酸发生反应呢？

学生：往试管中倾倒稀盐酸。

（按学生的想法来操作，并总结出大理石和稀盐酸只要接触即可发生反应）

问：现在试管中已经有大量的气泡产生，怎样停止反应呢？

学生1：让大理石和稀盐酸不接触。

学生2：对，让大理石和稀盐酸分离。

问：怎样使它们分离呢？

学生立即提出用过滤的方法，这时如立即否定学生的想法，必然会伤及学生对未知探索的积极性。

我鼓励道：对，过滤可以，但好像有点麻烦。能不能短时间内立即停止反应呢？

我们知道过滤是把固体拦在了滤纸上，液体留在了烧杯中，固液不接触，反应就停止了，但分离的速度有点慢，能否直接把固体全都分离出来呢？

学生3：用漏勺捞。

其他学生：还是有点慢，还需要一个个捞出来。

学生4：那就直接把固体放在漏勺中，反应时把漏勺放下去接触液体，要停止时就把漏勺抽出来。

其他学生：喔……，是的。

等其他同学反应过来后，一声声赞叹不断响起。

学生5：还可以用纱布把固体包起来，再系上一根绳子。

学生6：还可以系上不和酸反应的金属丝。

（学生们你一言我一语，他们在讨论和彼此反驳中设计出诸多类似的装置）

继续追问：前面的思路都是直接把固体捞出来，能否把液体分离出去呢？

学生1：插入注射器把液体吸走。

学生2：那得需要特别长的针头才行。

学生3：那就从底部把液体吸走。

学生4：老师我觉得你喝水的茶杯就可以，上面有个漏网，把大理石放在漏网上，盐酸放在下面，不用时用注射器把液体吸走。

学生5：那我这个饮料瓶也可以，固体用纱布包裹吊起来，想反应时，就挤压饮料瓶，让大理石和盐酸接触;不想反应时，就松开……

讨论到激烈处，甚至有学生直接跑上讲台，拿出粉笔在黑板上画出他的设计图。这节课结束后我的内心久久不能平静，学生的讨论声似乎仍在我耳边回荡，我十分庆幸在这堂课中我大胆放手，激发出了他们脑中诸多精彩的想法。

三、关注课堂生成和实验异常现象

在比较常见金属的活泼性时，有5组学生实验结果和理论相同，但却有一组学生往铝片和铁片中加入稀盐酸时，发现铁和稀盐酸产生气泡的速率远大于铝和稀盐酸的反应……当时在第一个班级我没有特别在意，便忽略了该组的异常现象。课后觉得这样的忽略会让学生产生认知冲突，如不及时作合理解释，势必会给那一组的学生留下知识盲点，影响后续的教学质量，也会让学生对老师产生怀疑。

当在另一个班级再次出现这样的现象时，我引导学生分析原因：铝片可能没有打磨干净、表面有一层致密的氧化铝薄膜，阻止里面的铝和盐酸接触……

再让学生耐心地等待了几分钟，学生发现产生气泡速率明显变快，还惊讶地发现试管发烫。这时我趁机让学生继续分析：为什么现在速率变快了呢？

学生1：氧化膜被消耗完了。

学生2：温度升高，反应速率加快了……

通过对异常现象的分析，学生明显对氧化膜的理解更加清晰了。

我们的教学过程应该是开放的、发散的，不是封闭的、死守的;是生成的，不是预设的。要精选实验，善用课堂生成性的问题循循诱导，才能让课堂学习氛围更加浓烈，授课内容更加精彩，学生的探究能力得到更好的开发和拓展，课堂的内容也才能被学生更好地接受、吸收。

责任编辑：黄大灿

3141500589209