初中化学实验前置问题设计和应用

史耀锋

【摘要】教师从精选问题资源、设计问题方案、组织问题讨论、升级问题探索的教学角度出发，在教学活动中推出实验前置问题，帮助学生从更多角度对实验内容、实验程序、实验操作、实验问题展开探索，引导学生建立实验探究意识，提升学生发现问题、解决问题的能力，形塑学生化学实验学习的启动力。

【关键词】初中化学；化学实验；前置问题；教学实践

化学实验情境的创设，让学生通过直观的化学反应积累更多认知素材，帮助学生降低化学知识的理解难度，助力学生化学学科综合能力提升。为了顺利启发学生的化学实验思维，教师创新化学实验方案，结合学生基本实验学情，对接实验条件，围绕实验内容、实验进程、实验效果等方面，针对性投放具有引导性、思考性的实验前置问题，为学生规划清晰的学习方向，为实验活动有序推进提供助力。

一、精选问题资源，解析实验内容

教师深入挖掘教材内容，剖析化学实验内容，围绕实验内容中蕴含的知识重点和实验实践的操作难点，精选具有针对性、引领性的化学实验前置问题，为学生预习实验内容、梳理实验流程提供帮助。学生以这些前置问题为切入点，在实验活动中经历观察、思考、实践等操作，逐步理解相关化学概念和化学反应的规律特点等，进而内化相关化学知识点，为构建完整性、系统性化学知识认知体系奠定基础。

为了拓宽学生的学习眼界，教师增加实验前置问题的开放性、启发性，助力学生发散实验操作思维，锻炼学生探索性学习能力。在“燃烧的条件”实验活动组织时，教师带领学生了解温水燃烧必须具备的三个条件：可燃物；氧气或者空气；达到燃烧所需的最低温度。在学生明确这个基础知识后，教师出示烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、三角架、酒精、棉花、滤纸、火柴、剪刀、乒乓球、水等，要求学生观察这些实验材料，并投放实验前置问题：如何设计实验验证燃烧需要可燃物？如何设计实验验证燃烧需要氧气或空气？如何设计实验验证燃烧需要达到一定的温度？针对不同的火源，如何进行快速、安全灭火？学生接触到问题后，纷纷表达自己的想法，在小组内展开激烈讨论，梳理出诸多探索实验方案。适宜的前置问题为学生指明实验探索方向，有助于学生在对实验方案的设计、实验程序的梳理、实验现象的观察中内化化学知识。

为启发学生的探究思维和创造思维，让学生在实验操作中获得更为深刻的学习体验，教师在实验活动中投放开放性实验前置问题，让学生在更广阔的实验空间中展开探索性学习，能够激发学生的探索欲望。开放性前置问题的投放配合小组合作实验方式，能够弥补学生思考的欠缺，提升探索方案的多样性、准确性，引导学生在碰撞出化学思维火花下完成疑点知识的解答。

二、设计问题方案，启动实验程序

同样的反应物在不同的实验条件下，所产生的反应物或反应速率会有一定的改变。教师以实验条件为问题设置的切入点，设计系统性问题设置方案，引导学生对实验条件、实验变化、实验步骤等进行深入观察、研讨，以自主探索、团队协作、查阅资料、师生交互等方式展开深度学习。围绕实验条件设计的前置问题，让学生在认知实验特殊性基础上关注动手操作的规范性，培养学生严谨的实验态度。

教师将初中化学实验内容进行梳理，围绕各类实验条件，以不同实验仪器、器材的使用方法为主题，设计系统性实验前置问题。如化学实验中涉及较多的“加热”操作，需要用到酒精灯或酒精喷灯，教师在组织实验室制取氧气、实验室制取二氧化碳、水的沸腾、燃烧条件等实验活动时，围绕酒精灯的正确使用方法，投放“酒精灯的点燃、熄灭时机是什么时候”“酒精灯的熄灭方法是什么”“酒精灯存放的注意事项是什么”等问题。学生通过解答问题，积累酒精灯的正确点燃、熄灭、存放方法，以及使用过程中的各种注意事项，为实验活动的顺利推进奠定基础。这些问题的难度较低，教师将其融入各类加热实验的前置问题中反复提及，对学生实验安全意识、规范意识的建立起到促进作用。

教师在需要加热操作的实验中投放有关酒精灯正确使用的前置问题，通过增加相同问题出现的频次，帮助学生进一步内化特定实验仪器的操作流程和注意事项，引导学生形成严谨的实验态度。规范操作保证实验安全的问题反复提及，能够对学生畏惧操作和随意操作的行为进行有效纠偏，强化学生规范操作意识，引导学生建立正确的实验精神。

三、组织问题讨论，优化实验操作

教师结合学生的实验学情，将实验前置问题的难度控制在学生经历一番探索能达成的范围，并在实验结束后，组织实验问题讨论活动，鼓励学生分享实验中遇到的问题，让学生在小组讨论和知识迁移应用中探索化学新知。教师对讨论活动的形式和内容进行创新，引导学生利用已掌握的实验思想方法参与讨论，指导学生借助团队的力量解决实验难点、疑点，帮助学生夯实化学认知基础。

不同学生的学科认知基础、理解能力、操作能力存在一定差异，教师以“同组异质”的原则将学生进行小组划分，并对实验教学进行适当的留白处理，鼓励学生小组内沟通、交流，提升迁移学习成效。在组织“实验室制取二氧化碳”实验活动时，学生已经历实验室制取氧气的实验过程，对气体性质的探索和向上排气法、向下排气法、排水法收集气体方法具有一定了解。教师客观判断学生的实验认知水平，带领学生回忆实验室制取不同气体的实验原理、操作步骤、收集方法等知识，引导学生将不同气体的性质进行系统性梳理。为了让学生快速进入实验环节，教师投放实验前置问题：二氧化碳与氧气的性质有哪些相同和区别之处？在实验室制取二氧化碳有哪些收集方法？学生以小组为单位，进入互动交流环节，讨论实验操作方案，为顺利推进实验活动作好铺垫。

教师以“同组异质”的原则进行小组划分，是为了在小组讨论、合作环节，表现优异的学生能够通过言传身教帮助后进学生，引导后进学生突破思维障碍，确保实验活动有序、安全推进。部分小组能够在更短时间内完成实验任务，教师不妨为其投放实验室制取气体的一般操作流程、排水法的实验原理、排空气法的实验原理和适用的气体范围等思考问题，进一步拓宽学生实验探索学习思维的广度和宽度，实现因材施教的教学原则。

四、升级问题探索，促进实验内化

在实验活动组织时，教师对实验程序进行预设，对学生在不同环节可能产生的疑问、出现的操作错误、获得的反馈等做好客观预判，并事先设计好实验问题，在学生出现相应问题时进行投放，为学生创造更多学习契机，启发学生化学学习思维，促进学生新知的内化。化学实验具有直观性、变化性的特点，为了强化学生的实验体验，教师不妨对接学生生活实际，融入生活化元素，升级实验问题的深入探索，设计具有前瞻性的实验前置问题，对衔接实验教学活动、提升学生实验成效、强化学生化学应用意识起到推进作用。

教师结合学生的生活实际，投放实验探索内容，让学生在熟悉的情境中进行实验操作，能够引发其情感共鸣，促进其化学知识的内化成效。在教学“酸、碱的化学性质”时，教师延伸实验训练维度，投放“运用酸碱性检测方法检测小区绿化带土壤的酸碱性”“家里能找到哪些酸性或碱性的物品”“酸性或碱性溶液对头发的影响”等实验前置问题，要求学生利用课余时间完成实验探索，并将探索过程、实验成果反馈到家校信息交流平台。部分学生尚不完全掌握酸碱性的检测方法，对实验操作无从下手。针对这种情况，教师搜集、筛选、整合相应的实验资源发放到信息交互平台，为学生提供针对性的实验指导，为学生指明实验操作方向。

化学实验教学的目标是引导学生完成知识应用迁移，用学科知识解决生活中具体问题。教师以本单元教学的重点、难点为主题，设计不同形式的生活化实验活动，让学生借助生活场景中的物品完成实验操作，能够引导学生在探索性实践中内化学科知识，掌握化学知识的应用场景，体会化学知识的实用性学科特点。

学生的化学知识内化及应用、化学能力锻炼及提升、化学思维激发及拓宽皆可通过化学实验活动实现。为了在有限的实验教学时间内落实这些教学目标，教师深入挖掘教材内容，细致研读实验内容，结合学生化学知识认知基础和实验操作能力，针对性投放具有层次性、前瞻性的实验前置问题，调动学生参与化学实验的兴趣，驱动学生主动思考、讨论、探索实验活动蕴含的实验原理，帮助学生顺利过渡到深度学习环节，以达到多层次、多维度训练的教学目的。

【参考文献】

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[2]周晓倩.浅议如何提升初中化学实验教学质量[J].考试周刊，2024（02）.

[3]王萌.浅析初中化学前置性作业的设计及实施[J].学苑教育，2020（04）.