初中化学实验教学中培养学生科学探究能力的策略初探

胡晓梅

（甘肃省民勤实验中学，甘肃民勤 733399）

随着新课改的不断深化，仅引导学生掌握基础的学科知识已不能满足新课改的要求，教师需要引导学生在学习过程中不断提升综合素养，以自身所学知识解决实际问题。在初中化学教学中，实验教学占据较大比重，教师在此项教学中不仅需要让学生理解各类实验现象与实验原理，也需要引导学生联系自身所学内容，进一步搞清楚实验现象产生的原因。另外，化学实验需要学生具备良好的科学探究能力，只有科学的探究才能进一步提升化学实验的效果，使学生在实验的过程中学习更多的知识。

一、初中化学实验教学中培养学生科学探究能力的重要性

由新课改对教师提出的教学任务可知，教师在初中化学教学过程中需重点提升学生的核心素养，进一步引导学生在学习化学知识的过程中完善自身，同时树立终身学习的意识，进一步立足于开阔的视野与境界，实现自我发展与提高。在此基础上，教师也需培养学生的化学学科素养，引导其掌握化学基础知识与学科理念，如绿色化学理念等，同时掌握比较法、归纳法等基本学习方法，从而更好地学习化学。此外，教师也要培养学生的化学思维与化学信息素养，如引导其树立化学逻辑思维素养，了解化学工艺流程等，并提升学生的合作交流能力，使其逐步树立积极的情感态度。在提升学生化学核心素养的过程中，科学探究能力在各个环节都发挥着重要作用。

在初中化学教学中，科学探究能力主要考查学生的实验探究情况与接收信息情况，同时需要学生具备调查能力与推理能力。实验在科学探究能力中占据较高比例，也是化学领域的主要探究方式。不仅能体现化学的本质特征，也能反映学生的整体素质。因此在初中化学实验教学中，培养学生科学探究能力尤为重要。

二、现阶段学生科学探究能力培养工作存在的问题

（一）教师需更新自身教学观念

由初中化学教学漫长的发展历程来看，传统教学模式存在的时间相对较长，教师在此教学模式下形成了相对固化的教学观念。大部分教师更注重向学生灌输化学基础知识，即使在实验教学环节，也仅向学生讲解实验现象与实验原理。学生在此教学模式下往往没有亲自动手验证实验现象与实验原理的机会，仅能对实验涉及的各类现象与原理死记硬背。长此以往，学生在难以亲手做实验的情况下，易丧失学习化学的兴趣，即使短期记住了相关知识点，也难以维持长久的记忆，无形中为其后续学习埋下隐患［1］。

（二）学生需提升独立自主能力

在教师的传统教学模式影响下，大部分学生易对教师存在过度依赖的心理，尤其在化学实验教学环节，需要学生动手实践才能得出结论，而在不具备动手实践机会的前提下，学生仅能依靠教材与教师，对教材中的实验现象死记硬背之余，再听教师讲解实验涉及的各方面知识点。长此以往，学生难以独立思考，面对问题时仅处于等待教师公布答案的状态，不能顺利投入思考，遑论提升科学探究能力。因此，为了着力提升学生的科学探究能力，教师必须为学生提供更多的动手实践机会，鼓励学生对实验结果进行科学归纳，进一步探索化学实验的奥秘。在逐步树立独立思考能力与归纳总结能力后，学生才更有可能提升科学探究能力［2］。

三、初中化学实验教学中培养学生科学探究能力的策略

为使学生在化学实验过程中树立科学探究能力，教师首先要为学生提供更多动手操作实验的机会，并在实验过程中酌情加大难度，使实验与知识点更具契合度。教师同时也需要充分考虑化学实验教学的规律，不断优化实验教学，使学生能在实验过程中收获更多的科学探究能力。

（一）引导学生理解实验设计意图

实验设计是实验得以顺利开展的有力保障，在实验设计更具逻辑性的前提下，做实验后得出的结果才更有意义。因此，教师为提升学生科学探究能力，需要先鼓励学生学会动脑，将自身思维应用于实验设计环节，避免出现仅引导学生被动接受实验的情况。

1.明确化学实验探究目的。作为一种目标性较强的活动，化学实验的各个步骤都需要围绕实验目的完成，其中选材与操作、记录环节等都与实验目的紧密相连。教师在带领学生进行实验的前期，首先要引导学生明确实验的探究目标，提高学生参与实验探究的能力。在此过程中，教师可设计相关问题，以提问环节引导学生逐步建立实验探究目标，并在思考的同时探索完成实验目标的策略［3］。

例如制取二氧化碳实验可分为五个环节，一旦学生对目标思维缺乏明确度，后续实验仅能依照教材进行，且实验过程易存在失误。为避免此类问题，教师可先组织学生阅读教材中的相关介绍，再提出引导性问题，如“二氧化碳是怎么收集的？”在此类问题的引领下，学生对制取二氧化碳的目标进行深入思考，并在潜移默化中形成严谨的治学态度。而针对实验后期涉及的探究二氧化碳性质的目标，教师可带领学生回忆实验的各个环节，提醒学生注意二氧化碳可溶于水而生成碳酸、二氧化碳不支持燃烧等基本特征。在此类引导过程中，师生双方共同完成对二氧化碳性质的探究，引导学生明确化学探究目的的同时，也起到以问促思的作用，使学生全面理解实验探究目标与实验各环节之间的关联。

2.师生共同确定实验方案。在明确实验目的、理清实验原理后，学生已具备构思实验方案的能力。在传统的教学方式和策略中，部分教师一般只按照教材提供的实验方案完成实验，学生在此过程中能发挥的主观能动性并不多，仅能机械地按照教材所给内容操作，难以锻炼自身的科学探究能力。但在提升学生科学探究能力的过程中，教师需要尽量避免此类问题，要鼓励学生摆脱教材给出的实验方案，发挥自身的主观能动性，设计新的化学实验方案。

例如在制取氧气与探究氧气性质的教学中，学生处于初期接触化学实验的状态，尚不具备相对完善的实验观念。教师可组织学生先观察材料，并在观察过程中充分理解实验原理，明确材料的用途。在与教师交流的过程中，学生能明确各类材料的使用方法。在此基础上，教师可由“生成气体”与“收集气体”两方面出发，鼓励学生明确实验方案，树立科学探究精神。

（二）鼓励学生开展小组合作探究模式

化学实验的最主要作用之一在于引导学生实现做中学的目标，也是提升学生科学探究能力的重要环节。就初中阶段的学生整体情况而言，科学探究能力是一项难度相对较大且不易获得的能力。为使学生更好地提升科学探究能力，教师可开展小组合作探究实验模式，鼓励学生集思广益，以合作的方式共同进步［4］。

1.做好组内分工合作。操作步骤相对较多是化学实验的主要特点之一，且各个步骤都离不开具体、精准的操作。在此前提下，化学实验合作探究小组首先需要明确组内分工，避免操作过于混乱的问题。从初中化学实验难易程度来看，合作探究小组可采取三人一组的分配制度，且因化学实验内容差异较大，组内分工不宜一成不变，可在不同实验中灵活分配。具体分工方式可由学生自主决定，从而考验学生的实验管理能力。在教学过程中教师可为学生指明“合理分工，共同观察”的实验目标，引导学生在各个实验操作步骤前期明确实验要求与实验复杂程度，并在实验结束后由组内成员共同确定实验结果。

例如在探究常见金属性质的实验中，学生需要面对镁、铁、锌、铝、铜等不同金属的物理性质与化学性质，因实验涉及的内容较多，加重了对学生科学探究能力的考验程度。教师在组织此项实验时，可先在每个实验小组中选派一名组长，由组长负责实验协调。在开展探究不同金属的实验前期，组长先与组内成员沟通，并为其分配任务。如探究镁的物理性质与化学性质时，组内需要一名学生负责投放金属块，一名学生负责向试管中滳加稀硫酸，一名学生负责照看现场，监督实验过程。三名学生共同记录实验现象，使探究活动有序推进。在此类小组合作探究模式的引导下，学生能充分发挥自身的主观能动性，提升自主探究能力与沟通能力，并在潜移默化中提升团队合作精神。更重要的是学生能由小组合作探究出发，不断提升科学探究能力，在后续的学习过程中更好地掌控实验节奏。

2.完成实验指导工作。在实验操作过程中难免遇到阻碍，教师需要避免放任学生独自探究，而要在学生实验的过程中不断巡视并指导，及时了解、掌握学生的实验情况，弄清学生在实验过程中所遇的阻碍，并及时加以指导。例如在探究常见金属化学性质时，教师需要观察学生滴加稀硫酸的情况，确保其滳加的稀硫酸将金属块完全浸没；还需要观察学生使用坩埚钳的情况，确保其操作的正确性。此外，学生在试管中放入金属块时，需要先保持试管横放等细节也需要教师注意。在确保学生操作无误下，教师需要观察学生合作方面的不足，及时给出指导建议。一旦发现全班学生普遍存在的错误操作，教师可让全体学生暂停实验，统一纠正学生的错误操作。针对个别操作错误，教师可一对一指导，使学生及时走出误区，明确自身的探究方向。

（三）培养学生依托于实验记录优化思维的习惯

实验记录可视为实验探究的结果，是实验的重要环节之一，更是学生在实验中收获知识与能力的重要途径。教师可引导学生不断完善实验记录环节，使学生在探究中更具严谨性与规范性，并能在完善实验记录的过程中不断优化自身思维，最终达到提升科学探究能力的目标［5］。

1.培养学生形成记录实验的良好习惯。实验记录需要学生记录实验现象，此项记录需要贯串实验的整个过程。在以往的实验教学中，教师发现大部分学生都热衷于动手操作，并能在操作过程中完成观察与讨论等环节，但却常忽视记录实验，仅将之视作学习任务，并未树立正确的记录理念。由本质情况来看，记录实验是收集实验证据的重要环节，不仅不能忽视，还需要以规范、严谨的方式完成。在化学实验中，全程做好实验记录是较为重要的科学探究素养之一，教师需要引导学生在日常实验中逐步树立此项理念，并养成正确记录实验的良好习惯。在日常实验中，教师需要提醒学生随时做好实验记录。例如在探究常见金属性质的实验中，学生首先需要用砂纸打磨金属块，此后需要进行金属导电实验、金属加热实验等，各个步骤完成后都需要及时记录观察结果，保持边记录边做实验的状态直到结束全部实验，此后仍需整理实验记录，使其成为完整的实验报告。培养学生在实验中形成记录的习惯并非一蹴而就，而是一项漫长的过程，需要教师长期反复对学生进行训练，使其逐步树立全程记录实验情况的理念，最终养成全程记录实验的良好习惯，为其提升科学实验能力奠定坚实基础。

2.培养学生使用规范语言的习惯。化学实验最终往往以数字、文字、公式等各类形式表述，作为一项科学活动，化学实验的结果表述也需要具备科学性与规范性，因此培养学生使用规范的化学语言也是教师需要落实的一项重要工作。由科学探究能力来看，准确使用规范的化学语言表述实验结果也是探究能力的重要构成因素之一。由于语言与思维密不可分，培养规范的语言表述能力在提升学生科学思维能力的过程中发挥了重要作用，能使学生树立严谨的治学态度，对其后续发展极为有利。

在此过程中，教师可先对学生在记录实验中使用的语言提出具体要求，引导学生使用简明扼要且逻辑性强的语言。一旦学生在记录实验时出现明显的原则性错误，教师可充分利用此类错误资源，引导学生在后续记录实验的过程中避免发生同类问题。例如记录物质溶解过程中的能量变化时，部分学生在记录实验时出现了“氢氧化钠使温度升高”的表述方式，教师需要明确指出此类表述缺乏严谨性的问题，即表述中并未体现实验的主要物质及不同物质间的关系，可改为“氢氧化钠溶于水后，溶液温度升高”。在此类纠正中，学生能更充分地认识化学实验表述的严谨性，从而为后期提升科学探究能力打下良好基础。

综上所述，化学实验教学是初中化学教学中的重要组成部分，看似简单有趣，实则涉及的内容相对庞杂，不仅考验学生对基础知识的掌握情况，也考验学生的科学创新能力。在缺乏科学创新能力的情况下，学生仅能照搬书本知识，机械性地完成实验，并不能为后续发展带来益处。但具备科学创新能力后，学生可举一反三，更好地完成实验，体会实验的精髓，为后续学习奠定坚实的基础。