初中化学教学中学生科学探究与创新意识的培养研究

李辉东

摘 要：化学是科学的重要组成部分，如何引导学生从化学学科学习上升至科学探究层面，是初中化学教学研究的一大主题。新课改要求要以创新教育推动构建现代教育体系，教师作为教书育人的第一责任人，要全面落实新课标要求，积极进行创新教育，培养学生的创新意识和科学探究思维，推动学科教学目标与社会人才需求相契合。本文将以初中化学学科为研究对象，探究在初中化学学科教学中培养学生科学探索与创新意识的教学策略，以期为初中化学教师提供参考。

关键词：初中化学；科学探究；创新意识；培养策略

【中图分类号】G633.8           【文献标识码】A             【文章编号】2097-2539（2023）18-0122-03

化学是一门理论与实验教学相结合的学科，操作性、科学性极强。开展化学实验教学，能有效激发学生的学习兴趣，促进学生动手实践能力、思维能力的提升。同时，化学学科兼具自然学科的诸多特征，能有效激发并促进学生科学思维发展，是培养学生探索精神和创新意识的关键学科。初中化学教师在教学环节可以开发与化学知识相关的生活化教学资源，引导学生在生活中学习并运用化学知识，启发学生探索精神和创新意识，促进学生意识、思维、知识和能力的全面发展。

1.挖掘生活素材，延伸教学效果

化学源自生活，与生活之间具有密切关系。生活中蕴含了大量的化学知识，化学教师可以开发生活中可用于化学教学的素材，开发教学资源，一方面，让学生认识到化学知识与生活的关联性；另一方面，引导学生在生活中发现、运用化学知识，将课堂教学效果延续至生活中。化学教师要重点关注化学知识与生活的关系，发掘生活中的化学知识，找寻化学知识中的生活素材，以生活为载体，降低学生理解和学习化学知识的难度。

例如，肥皂是学生生活中常见的物品，学生的生活对肥皂具有一定的依赖性，如清洁洗手、清洗衣物等均需要肥皂的参与。学生在使用肥皂的过程中，对肥皂的制作方法也将产生一定的好奇心，尤其是随着各类手工皂的出现，学生对肥皂的制作过程产生了浓厚的兴趣。在九年级“有机物的常识”教学环节，教师可以引导学生说出“肥皂”这一有机化合物名称，并播放制作视频，让学生了解肥皂的化学制造过程，满足学生对“肥皂制取”的好奇心。教师可以利用晚自习的时间，将学生带入化学实验室，为学生提供肥皂制造材料，让学生亲手制作肥皂，体会有机物的制作过程，加深学生对有机物的理解。教师可以让学生将自己制作的肥皂带回家，学生可使用自己制作的肥皂，将肥皂作为认识化学世界的敲门砖，将化学世界与现实生活联系起来。

又如，在八年级“身边的化学”课堂中，首先，教师可以提出问题“生活中有化学的影子吗？”学生刚开始接触化学学科，对化学的概念认识不清。鉴于这一情况，教师可列举生活中最常见的物品，打通学生认识化学知识的通道，如“肥皂、塑料盒、多色冰激凌”等，辅助学生厘清化学的概念。其次，教师可以在多媒体教具上展示自己列举的例子，引导学生按照教师提供的思路，从生活中寻找更多与化学相关的物品，促使学生将化学学习的眼光放置于生活中，培养学生的化学学习意识。学生举例“衣服、鞋子、水瓶”等。针对教师给出的例子，学生可以积极思考，从食品的角度提出问题“多色冰激凌为什么也与化学知识相关，冰激凌作为入口的食物，与化学相关，岂不是意味着存在食品安全问题？”初次接触化学知识的学生，难免对化学的概念存在认知偏差的问题。教师可以反问学生“水是无色的，那么为什么冰激凌是有颜色的？冰激凌的颜色来自哪儿？与化学相关的冰激凌是否真的不能吃？”学生在教师的引导下，从冰激凌的颜色入手，通过查阅教材，发现冰激凌之所以有颜色，是因为在其中添加了色素；冰激凌的味道甜美也是因为在其中添加了香精等食品添加剂。食品添加剂就是冰激凌与化学产生关系的关键要素。

化学教师可以从生活素材入手，引导学生探索生活中的化学知识，激发学生化学学习的兴趣，以兴趣为动力，推动学生主动学习化学知识。教师还可以将生活素材作为教学材料，引导学生在生活中做小实验，通过实验，激发学生对化学知识的学习兴趣和探索兴趣。例如，在“酸碱中和反应”教学环节，教师可以举例“鸡蛋壳”和“食用白醋”的酸碱例子，布置课后实验任务“将鸡蛋壳泡在白醋中，观察鸡蛋壳表面的反应”。学生将白醋倒入鸡蛋壳上，会发现鸡蛋壳吐出小泡泡，并逐渐变薄。随着鸡蛋壳与白醋发生反应，最终坚硬的鸡蛋壳消失，这一过程即为酸碱中和反应的过程。

2.编制微课视频，引导学生课前预习

教师要想在化学教学过程中培养学生的探索精神和创新意识，首先就要培养学生主动学习的良好习惯，在这一基础上，逐步培养学生的探索能力和创新能力。翻转课堂教学模式能辅助化学教师更好地激发并强化学生的预习意识，是培养学生自主学习习惯的有效手段。化学教师可采用微课视频的方式，根据教学内容剪辑微课视频，以供学生预习。

以“化学实验室之旅”为例，本节课教师将带领学生進入化学实验室，认识实验器材和操作方法。化学实验室中有大量的玻璃制品、实验药剂，若学生不慎打翻，并未及时、正确处理，学生的人身安全将受到威胁。鉴于这一情况，化学教师可以制作“化学实验室认识”视频，将化学实验室的环境、器材、药品等展示在视频中，引导学生掌握实验室规则、实验器材的操作方法和实验室应急处理方法。为了引导学生自主预习，教师可设置互动视频，在视频中增加趣味游戏，激发学生观看视频的兴趣。例如，教师在讲解视频之后，可以设置“找茬”互动游戏，让学生在15秒的视频中圈出电源开关、自来水总阀、灭火器、沙盆、药箱的存放位置。学生可在视频中点击相应物品，参与找茬游戏，在游戏中学习化学知识，强化自身的实验安全意识。

3.制订“学历单”，明确学生任务

在“物质的变化”课堂教学中，学生的学习任务主要为“区分物理变化和化学变化，掌握化学变化的概念和特征”。首先，教师为学生提供预习资料，引导学生利用课余时间，预习本节课知识，列出“学历单”，在其中强调本节课的化学知识和学习目标。其次，教师抽取部分学生的学历单，找出学生学历单中存在的问题，辅助学生完成学历单内容，明确本节课的学习目标。在教师的辅助下，学生能在学历单中明确指出本节课的学习目标为“掌握化学变化的概念和特点”，并将物理变化作为理解化学变化的对立面，加深学生对化学变化概念的理解。学生编辑的“学历单”内容为“学习目标：掌握化学变化概念和特点；学习内容：区分物理变化与化学变化；学习评价：个人评价、教师评价。”

在“学历单”的指导下，学生能明确本节课的中心内容和学习任务，抓住课时教学的重点内容，对其进行重点学习。以火柴为例，将火柴折断，火柴的形态虽然发生了变化，但是在这一过程中，未产生新物质，只是火柴的外在形态发生变化，这一未产生新物质的变化为物理变化，与产生新物质的化学变化存在明显差异。当火柴发生燃烧反应，火柴点燃前后的形态不同，且在反应过程中，能观察到发光发热的现象，即释放二氧化碳、产生水蒸气。燃烧后的黑色灰烬、水蒸气和二氧化碳均与燃烧前的火柴不同，是经过反应后产生的新物质，这一产生新物质的过程即为化学变化。由于学生难以直观观察二氧化碳、水蒸气，虽然学生能看到燃烧后的黑色灰烬，并明确灰烬与未燃烧的火柴存在差异性。但是部分学生仍旧对燃烧产生的物质存在疑问，并通过预习，在学历单中列出这一疑问。教师根据学历单中学生指出的问题，在燃烧的火柴上方盖上一块玻璃片，在燃烧前，玻璃片处于干燥状态。随着燃烧的进行，玻璃片上凝结了小水珠，为学生直接观察实验反应过程创造了机会。

4.采用趣味实验，启发创造思维

初中化学中蕴含了大量的实验内容，对长期接受理论知识的学生而言，开展实验教学可有效激发学生的学习兴趣，并通过引导学生动手操作，启发学生的探索思维和创造思维。初中化学教师可基于教材提供的各类化学实验和化学知识，以实验为载体开展教学。

例如，在“空气中成分”的教学环节，教师将学生带到化学实验室，通过观察红磷燃烧的化学实验组织学生测量空气中氧气的含量。在实验过程中，要始终保持进行燃烧实验的集气瓶处于密闭状态，随着红磷的燃烧，空气中作为燃烧介质的氧气被消耗，烧杯中的水将通过导管进入密闭集气瓶，水进入的体积即为空气中氧气的含量。教师可以指导学生动手完成燃烧化学实验，观察集气瓶内水没到的刻度位置，计算氧气在空气中的占比。学生动手实验的过程，也是进行科学探索的过程。教师将班级内的学生划分为多个实验小组，两两组成一个实验小组。组内成员互相监督完成燃烧实验，当出现实验结果与科学数据差异较大的问题，学生则要通过追溯实验过程、观察实验过程中各个器具的使用情况，探究导致实验数据不准确的原因。例如，有的小组得出结果“氧气含量占空气总体积的2/5”，与1/5的真实数据存在较大差异性。教师可以引导学生检查集气瓶气密性，探究导致该结果的原因，强化学生自主探索、解决问题的意识。

又如，教师可将蕴含化学知识的趣味小实验用于课堂教学环节，与学生动手实践的天性和需求相契合。如，在“酸碱指示剂发生的颜色变化”这一知识点教学中，首先，教师播放谍战片中情报人员用隐形墨水传递情报的剧情，调动学生对“隐形墨水”的探索积极性。学生在观看视频时，能第一时间抓住“隐形墨水”这一重点，并提出问题“情报人员是怎样让白纸上不存在书写的痕迹，接受情报的人又是如何让白纸上的字迹显现出来的？”教师引入酸碱指示剂、酸性物质和碱性物质的概念，让学生观察酚酞溶液与酸性物质、碱性物质接触其颜色发生的变化。其次，学生观察实验视频，发现当常态下呈现透明颜色的酚酞溶液与碱性物质接触，则溶液的颜色变为红色。教师组织学生动手实验，将鸡蛋壳磨成粉末，加到酚酞溶液中，发现酚酞溶液从透明色逐渐变为红色。在这一环节，教师重新提出课前设置的隐形墨水的问题，引导学生从透明酚酞溶液发生颜色变化的实验中解决问题。最后，教师设置课堂趣味实验环节，让学生用酚酞溶液给同桌写一封书信，接到书信的同学使用碱性物质让字迹显露出来。

5.激发问题意识，培养良好习惯

学会提問是学生学习和思维发展的必备能力，也是学生探索事物的能力。在化学课堂上，化学教师要基于知识，培养学生的提问意识和能力，鼓励和引导学生提出问题，表达自己在学科学习过程中存在的疑问。学生对自己提出的问题，探索积极性更强，能根据教师的指导，主动参加化学实验，观察实验中各物质发生的反应，探索解决自己提出的问题，逐步养成“好探索”“好创新”的学习习惯。

以“我们的呼吸作用”这一实验为例，根据教材知识提示，学生得知“我们吸入的气体与呼出的气体中各成分的含量是不同的”，学生结合在初中生物学科中学习的“呼吸作用”的知识，明确吸入气体的主要成分为空气，随着人体呼吸作用的进行，人体消耗空气中的氧气，并将其转化为二氧化碳，并提出问题“如何证明二氧化碳的存在”。已知石灰水与二氧化碳发生化学反应，能让原本透明的石灰水变浑浊。学生采用集气瓶收集呼出的气体，向集气瓶中加入石灰水，原本呈现透明状的石灰水，立刻变得浑浊。向装有空气的集气瓶中加入同体积的石灰水，石灰水未发生较大变化。学生根据实验提示信息“当参与作用的二氧化碳含量较多时，浑浊现象出现的时间较快，且更为明显”，对两个装有不同气体的集气瓶内石灰水发生的变化进行对此分析，验证提示信息，明确人体吸入和呼出的气体中二氧化碳的含量不同，二氧化碳在呼出气体中的含量较大。

6.结语

化学作为一门将理论与实验结合在一起开展教学工作的学科，大量化学知识均蕴含在化学实验中，化学实验是知识教学的承载者。化学学科在培养学生探索意识和创新意识方面具有重要作用。初中化学教师要合理利用化学实验，挖掘生活素材，编辑微课视频，采用趣味小实验，布置实验任务，激发并逐步强化学生自主学习和探索的积极性，引导学生树立探索意识和创新意识，在设计实验、动手实验、分析实验结果的过程中促进学生意识、思维和能力发展。

参考文献

[1]刘德忠.初中化学教学中学生创新意识的培养策略初探[J].云南化工，2022（04）.

[2]段少科.浅谈初中化学教学中学生科学探究与创新意识的培养[J].科学咨询（科技·管理），2021（06）.

[3]张广宁.试论初中化学实验教学中学生问题意识与创新精神的培养[J].考试周刊，2019（64）.