初中化学探究性实验教学改革初探

慕小勇

（甘肃省镇原县新集初级中学，甘肃镇原 744507）

随着教学改革的不断深入，化学实验在初中化学教学中的地位日益显著，已经成为培养学生化学核心素养的主要途径之一。在日常教学中，不仅要注重实验的知识性，还要注重实验的探究性，所设计的实验内容要具有启发性和引导性，从而有助于提升学生的探究能力和创新意识。但是在具体教学中还存在一些问题，比如有的教师一味强调探究，给学生布置大量的任务，增加学生的压力，反而达不到理想的效果。为此，教师要加强探究性实验的设计与开发，运用多元化的教学策略，创新实验形式，丰富实验内容，营造探究性的实验氛围，调动学生参与实验探究的积极性，让化学实验成为理论知识教学的有力支撑，以此锻炼学生的实践能力。本文先分析探究性实验的意义，再论述开展探究性实验的方法，旨在增强学生的实验体验，化解实验难点，发展核心素养。

一、初中化学探究性实验教学的意义

（一）有助于培养学生学习兴趣

在传统教学模式下，初中化学实验教学以教师演示为主，学生实验操作的机会少之又少，即使有操作机会也是以教材和实验操作手册内容为主，按部就班地完成实验，学生成为学习的机器，很难体会到实验探究的乐趣。而探究性实验教学的出现改变了这一现状，学生成为实验教学的主体，拥有了更多学习的主动权，可以按照自己的思路和想法自行设计实验方案，自主探究实验原理，使学生由传统的“要我实验”转变为了“我要实验”，激发了学生的探究兴趣，提高了其对化学学习的热情。

（二）有助于发展学生核心素养

化学探究性实验为学生营造了一个主动探求知识的宽松环境，学生在教师的引导下查找资料、设计实验方案并进行实验操作，充分发挥了学生的主体作用，他们的思维也变得更加活跃，学习潜力得到了充分开发，促进了化学思维的发展。特别是在小组合作探究实验过程中，不仅使学生获得了知识与能力，还产生了更多的智慧与灵感，既培养了良好的团结合作意识，又提升了学生的创新能力。而且探究性实验符合素质教育发展的要求，师生之间的互动更加密切，教师能够根据学生的实际情况设计实验内容，达到因材施教的目标，使学生的核心素养得到强化。

二、初中化学探究性实验教学策略

（一）创造教学环境，激发学生探究兴趣

化学教学是通过不断提出问题、解决问题来获取新知识的过程。由于化学知识具有一定的抽象性和复杂性，很多化学反应是学生在日常生活中看不见、摸不着的，所以在探究性实验教学中，教师要根据教学内容和学习需求创设生动、有效的化学实验情境，用学生熟悉的、感兴趣的素材营造自主探究的氛围，将枯燥、抽象的理论知识具体化、形象化，丰富初中生的感性认识，激发他们探究的积极性，加深其对化学知识本质的认识。化学知识是不断创新与发展的，教师在教学中可以引入和化学有关的社会热点和前沿知识，聚焦社会发展动态创设教学情境，开拓学生的视野，让学生更加真实地感受到化学知识与社会生活的关系，培养学生正确的科学价值观，使其能够积极配合教师完成实验任务，在潜移默化中增长化学经验。

化学是一门神奇的学科，教师在探究性实验教学中可以引入趣味实验，用有趣的、出人意料的实验现象创设问题情境，让学生思考这些现象出现的原因，激发学生的好奇心，从而产生实验探究的兴趣。教师提出的实验问题要紧凑、科学，既能调动学困生的兴趣，又能满足优等生的拔高要求，使化学课堂呈现生机与活力。知识来源于生活，又应用于生活，教师可以结合学生的生活实际创设生活化的实验情境，在探究实验开始前引入学生熟悉的生活现象，也可以利用多媒体为学生展示化学知识在现实生活中的应用实例，让学生在真实的情境中发现化学问题、解决化学问题，拉近化学知识与学生之间的距离，唤起学生的经验，引发探究热情。教师还可以利用化学史来创设情境，结合理论知识向学生介绍科学家的故事、科学研究和科学发展中的趣事，吸引学生的注意力，让学生在愉快的氛围中产生强烈的探究欲望。教师还可以利用视频、动画等形式向学生展示化学理论的发现过程，演示科学家的实验探究方法，让学生在追溯科学家历史足迹的过程中，掌握科学研究的思想与方法，培养学生运用科学方法进行实验探究的意识。

（二）组织分组实验，开发学生学习潜力

在传统的实验教学中，教师会事先给出明确的实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤等，也会向学生讲明实验的操作过程和注意事项，而学生的任务就是“照方抓药”，按照教师给出的实验步骤对实验原理进行验证，这样的实验操作缺乏探究性和操作性，难以发挥出实验教学应有的教育功能。而在分组探究实验教学中，教师可通过创设情境提出问题，引导学生利用已学知识和已有经验对问题进行猜想与假设，通过小组的交流与讨论制定切实可行的实验计划，完成实验探究任务，实现化学知识的主动构建。分组实验任务的达成离不开小组成员的共同努力，在这个过程中，学生会始终处于积极的探究状态，认真操作、仔细观察、主动思考，有效调动了学生参与探究性实验的积极性，充分挖掘了学生的学习潜能，有助于良好学风的建设。

为了保障分组探究实验效果，教师要在课前对学生进行全面的了解，并根据学生的学习基础、学习能力、性别爱好等进行科学合理的小组划分，使学生在小组内可以优势互补、相互促进，在组间可以公平竞争、共同进步，营造合作、竞争的学习氛围。化学教师可以让学生根据自己的主观意愿去选择合作伙伴，培养学生的主人翁意识，在探究性实验中自觉发挥主观能动性。设计科学的探究内容是分组探究实验最为关键的一环，教师要遵循学生的认知规律，选择符合学生最近发展区的探究内容，让每个学生通过思维的“跳一跳”，都能获得探究的成就感。教师要结合学生的兴趣点，联系社会生产与生活实际设计学生喜闻乐见的探究任务，让学生在兴趣的驱使下积极主动地认识和探究。在分组探究实验中，教师要在探究实验开始前向学生讲清实验原理和各种实验器材的使用方法，告知学生在实验过程中应当注意的问题，做好充足的实验准备，促进分组探究实验教学目标的达成。教师还要引导学生做好实验记录，让学生在认真观察的基础上记录实验数据、实验现象，锻炼学生收集信息和处理信息的能力。在实验操作结束后，教师要指导学生对这些数据进行处理、分析，形成实验报告，培养学生良好的实验习惯。与此同时，教师还要抓住机会，适时与各小组进行交流，倾听各小组的想法，查找各小组在实验过程中出现的问题，并全面评价他们的探究情况，对出现的问题进行纠正与引导，提高分组实验探究的有效性。

（三）改进传统实验，培养学生创新能力

化学实验为学生打开了化学世界的大门，开启了学生的化学探究之路。传统的实验教学以课本内容为主，有些化学实验内容已经跟不上时代发展的趋势。为此，教师要鼓励学生对传统实验进行改进与创新，将传统机械化、程式化的实验教学转变为学生的探究性实验，让实验成为开发学生潜能的重要路径。通过教学实践发现，很多化学教师都在研究改进传统实验，但是取得的效果是不同的。有些教师忽视学生的感受，导致学生体会不到实验探究的乐趣；还有些教师虽然让学生参与改进实验，但是没有听取学生的意见，学生的化学天赋得不到施展。

在初中化学教学中，有很多化学实验会产生有毒、有害的物质，出于安全的考虑，这样的化学实验就被教师舍弃了，用讲实验代替了做实验，影响了学生认知的深度。为了让学生可以亲历实验探究的过程，教师可以将原有实验方案加以改进，通过增加实验步骤或改进实验装置，将有害物质转化为无害物质或有益物质，减少污染，培养学生的环保意识。随着人们环保意识的增强，绿色化学理念逐渐渗透到了初中化学教学中。在不影响实验正常进行、保证实验效果的前提下，教师可以指导学生探究用微型实验来代替传统实验操作，通过减少实验药品的用量、优化仪器设备，节约实验成本，将实验器材和试剂的消耗降到最低点，用最低的消耗达到最佳的实验效果。教师还可以指导学生探究通过增加实验反应条件、改变实验操作顺序等方法改进实验效果，让学生更加清楚、直观地看到实验现象，总结实验结论。对于实验操作过程中产生的废弃物，教师要指导学生去探究绿色化的处理方式，尽可能地减少或消除探究性实验对环境造成的损害，坚定学生的化学学习信心。

（四）融合信息技术，突破实验探究难点

在探究性实验教学中融入信息技术是新时期化学教学改革的亮点，合理运用现代信息技术可以提高探究性实验教学的效果，发挥化学实验的教育意义。有些化学实验现象转瞬即逝，不易观察，还有些化学反应规模较小，学生观察起来比较模糊，影响了对化学规律的认知。为此，教师可以利用现代信息技术提高探究性实验的可见性，将一些简单、安全、没有腐蚀性的实验放到实物投影仪上进行放大，让学生可以近距离观看到这些细小的、不易被观察到的实验现象，丰富学生的感性认识，促进理性认识的形成。此外，还有些探究性化学实验需要较长的反应时间，在有限的课堂教学时间内无法完成实验操作、数据收集、数据分析处理等一系列的活动，使探究性实验效果大打折扣。而信息技术的加入改变了这一现状，教师可以利用传感技术，将实验装置连接在计算机上，利用计算机系统代替学生采集、计算、处理实验数据，使学生可以在探究实验中有更多的时间进行问题的思考和知识的探究，提高学习效率。

在化学探究性实验教学中，有时也会涉及一些具有危险性的化学实验，在普通的实验室中很难完成，这些实验也成为教学中的难点，学生会感到陌生。对此，教师可以利用信息技术构建虚拟仿真实验室，利用计算机为学生营造逼真的实验场景，让学生通过计算机操作完成实验装置的组装，并用虚拟的药品和装置模拟实验操作；也可以配上真实的音效，让学生获得更加真实的实验体验。如此既确保了人身安全，又可以达到知识探究的目的。为了减少学生在探究性实验中出错，教师还可以利用多媒体课件展示错误操作情境，用真实的视频和图片给学生带来视觉冲击，让学生看到错误的实验操作可能引起的危害，培养学生严谨、认真的学习态度，规范实验操作步骤，提高探究性实验的成功率。

（五）开发家庭实验，引导学生自主探究

化学学习不能局限在课堂教学之中，教师应鼓励学生利用课后时间自己开发家庭小实验，在生活中开展实验探究作为课堂教学的延伸和补充，加深学生对课堂所学知识的理解与应用，发展自主探究能力。在日常的教学中，教师要培养学生的生活意识，引导学生去观察生活，从生活中发现实验项目，并利用所学知识对生活中的化学问题进行实验探究，锻炼学生的实验技能与思维能力。教师也要开发学生的问题意识，在做题过程中多问几个为什么，促使学生对化学习题产生探究的兴趣。教师还要鼓励学生在课后多阅读与化学相关的书籍、报刊，在阅读中发掘有趣的化学问题；还可以从网络中去搜集自己感兴趣的化学素材，并根据这些内容设计探究性家庭小实验，让学生在兴趣的驱使下完成实验探究，充分享受实验带来的成就感。

家庭和学校不一样，家庭中没有学校实验室那样丰富的实验仪器与药品。为了获得和学校实验室相同的实验效果和探究体验，教师就要指导学生从生活中去寻找实验材料，让学生利用日常生活中的常见物品自制实验仪器，用生活中的事物替代化学药品，在动手、动脑中感受化学知识与现实生活的联系，认识到化学学习的价值与意义，培养学以致用的意识。家庭探究性实验的开发打破了传统课堂时间与空间的束缚，当学生在实验探究过程中遇到困难和问题时，可以利用班级共享平台或微信、钉钉等软件向教师寻求帮助，也可以和其他学生进行交流与讨论，获得有益的启发与引导，拓展学生的思维。化学教师应该与家长达成共识，开展家校合作，让家长参与到化学实验中，增加亲子关系，使家庭探究性实验得以顺利完成。

三、结语

总之，探究性实验教学在初中化学教学中发挥了重要的作用，培养了学生思维的独立性与创造性，大大提高了实验教学效果。在今后的教学中，化学教师要继续坚持“教为主导，学为主体”的教学原则，运用好探究性教学模式，为学生提供更多自主学习的空间与机会，让初中生在探究性实验教学中获得科学的方法与态度，培养终身学习的意识与能力。