化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

【摘

要】在新課標(biāo)背景下，探究能力是化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵，會對學(xué)生自學(xué)能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皢栴}求解能力等產(chǎn)生較大影響，加強(qiáng)探究能力培養(yǎng)理念在教學(xué)實(shí)踐中滲透研討具有重要教育意義。【關(guān)鍵詞】初中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探究能力；教學(xué)對策作為決定初中生學(xué)力的關(guān)鍵能力之一，探究能力是學(xué)生自學(xué)能力提升中不可或缺的基本素養(yǎng)?；瘜W(xué)本身是一門側(cè)重實(shí)踐能力發(fā)展的課程，尤其是化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生動手操作能力、自學(xué)能力、探究能力等具有非常高的要求。然而，以往只側(cè)重化學(xué)知識灌輸?shù)氖谡n方式不利于學(xué)生探究能力的提升及發(fā)展，反而容易使他們失去持續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣，加快創(chuàng)新化學(xué)教學(xué)方法，構(gòu)建以探究能力發(fā)展為核心的教學(xué)體系值得深入探討。一、探究能力探究能力主要是運(yùn)用特定設(shè)備與科研方法，為了對客觀事物外在運(yùn)動規(guī)律或內(nèi)在本質(zhì)進(jìn)行認(rèn)識所開展的調(diào)查研究。其中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種常用的探究方法，可以將客觀現(xiàn)象直觀地呈現(xiàn)出來，為新技術(shù)、新產(chǎn)品等的開發(fā)與創(chuàng)造提供必要的理論依據(jù)。在教育領(lǐng)域，探究能力主要體現(xiàn)在學(xué)生對未知問題或現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)識過程中所開展探索活動的一種學(xué)習(xí)能力。探究能力的高低決定了學(xué)生自身是否可以在科學(xué)探究精神的引領(lǐng)下采取科學(xué)手段與方法完成問題和分析任務(wù)，這對他們自學(xué)能力提升有積極意義。二、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)價值在核心素養(yǎng)引領(lǐng)下，關(guān)鍵能力與良好品質(zhì)是初中化學(xué)教學(xué)的兩個核心任務(wù)。其中，探究能力無疑是初中生必備的化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力之一，不僅關(guān)系學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)養(yǎng)成，而且會對學(xué)生自學(xué)能力、化學(xué)綜合素質(zhì)乃至全面發(fā)展等提升產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中化學(xué)教學(xué)體系的重要組成部分，本身在初中生探究能力培養(yǎng)他們對生活與世界進(jìn)行認(rèn)識和健康向上態(tài)度培養(yǎng)等方面都有極大的幫助，尤其是可以促使初中生將所學(xué)化學(xué)知識有效運(yùn)用于生活實(shí)踐，對提高學(xué)生實(shí)踐能力、問題解決能力等同樣有積極作用。此外，基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以為學(xué)生提供一個動手、動腦的自主活動機(jī)會，使他們在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動中鞏固自己課堂所學(xué)化學(xué)知識，尤其是可以使他們自助驗(yàn)證所學(xué)知識的真?zhèn)涡浴?shí)用性與有效性。同時初中階段許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身都是集體性實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生彼此之間協(xié)作，在他們合作探究過程中不僅可以助力自身探究能力發(fā)展，而且可以培養(yǎng)他們協(xié)作意識，這對他們化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，全面提高學(xué)生的化學(xué)綜合素質(zhì)有積極的意義。三、初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)對策（一）聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生探究興趣興趣是影響學(xué)生主觀能動性發(fā)揮，決定教學(xué)成敗最關(guān)鍵的一個因素。在興趣的引領(lǐng)下，可以最大程度地解放學(xué)生思想，讓他們?nèi)硇膮⑴c課堂教學(xué)，不會出現(xiàn)走思而直接影響學(xué)科知識學(xué)習(xí)成敗。同樣的，在促使初中生探究能力提升期間，首先需要做的是激發(fā)初中生自身的探究意識和興趣，即要使學(xué)生樹立正確的自主探究觀念，并想要主動參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動當(dāng)中，以探究實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證或鞏固自身所學(xué)化學(xué)理論知識、化學(xué)性質(zhì)與規(guī)律等。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須從把控初中生的興趣點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選那些學(xué)生感興趣的生活化素材及現(xiàn)象等，科學(xué)制訂化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案促使初中生開展深入的探究活動，以此鞏固在他們課堂所學(xué)化學(xué)理論知識的同時，幫助他們對化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作流程形成深刻認(rèn)知。在此基礎(chǔ)上，教師要進(jìn)一步指導(dǎo)他們開展實(shí)驗(yàn)操作，避免因?yàn)閷W(xué)生缺乏主動參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動的興趣而直接影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動高效開展的情況。但是，無論從哪個生活視角入手，或者選擇何種生活化素材，都要確?？梢晕踔猩d趣，讓他們對這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識產(chǎn)生自主探究興趣。例如，在學(xué)習(xí)“酸和堿的反應(yīng)”中，教師可以聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活中常見的酸與堿，以此為素材指導(dǎo)初中生開展自主化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展之前，可以聯(lián)系學(xué)生日常生活中感興趣的事物進(jìn)行設(shè)問，如“我們在現(xiàn)實(shí)生活中有哪些常見的酸與堿？”“如果將這些生活中的酸和堿進(jìn)行混合，那么會發(fā)生何種反應(yīng)？會產(chǎn)生何種現(xiàn)象呢？”在這些貼近學(xué)生生活素材的支持下，可以促使學(xué)生對酸和堿之間反應(yīng)方面的知識產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究興趣，并且會在思考問題期間得到不同的答案。在學(xué)生討論及交流一段時間后，可以由教師給出最終的正確結(jié)論，并趁機(jī)導(dǎo)入本部分所學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識，其間還可以為學(xué)生提供這些必要的實(shí)驗(yàn)素材，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式共同開展探究實(shí)驗(yàn)。在這樣充滿探究興趣的學(xué)習(xí)方式下，學(xué)生可以始終將自身注意力放在課堂中，確保整堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，同時也可以為初中生化學(xué)探究能力提升做好鋪墊。（二）巧設(shè)啟發(fā)探究問題，激活學(xué)生探究思維“思源于疑。”為了有效促進(jìn)初中生化學(xué)探究能力的提升，要注意問題的啟發(fā)與引導(dǎo)。同理，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中培養(yǎng)初中生化學(xué)探究能力期間，也要注意有計(jì)劃地設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性探究問題，借助問題啟發(fā)學(xué)生的探究思維，促使他們在持續(xù)開展探究活動過程中不斷促進(jìn)自身化學(xué)探究思維和能力發(fā)展。但是，在啟發(fā)性探究問題設(shè)計(jì)中，需要充分考慮學(xué)生自身的興趣以及化學(xué)知識的學(xué)情，保證學(xué)生對所設(shè)計(jì)的啟發(fā)性探究問題感興趣，避免因?yàn)檫@些問題設(shè)計(jì)不合理而無法有效調(diào)動他們的自主探究思維。雖然現(xiàn)有化學(xué)教材中包含著大量化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)以及適用于學(xué)生群體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能一味地采取“拿來主義”教學(xué)思想，而必須有計(jì)劃地設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性問題激活學(xué)生的自主探究思維，促使他們主動對這些探究問題進(jìn)行分析，確保最大限度地發(fā)展他們的探究能力。例如，在學(xué)習(xí)“實(shí)驗(yàn)室制取H2和O2”部分化學(xué)知識之后，教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“實(shí)驗(yàn)室制取CO2”部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識期間，可以從激活學(xué)生的自主探究思維出發(fā)，靈活地設(shè)計(jì)如下一些啟發(fā)性探究問題。其一，在CO2氣體制備實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行制備過程中需要考慮何種問題？基于你的思路，你會選擇何種化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材構(gòu)成CO2氣體制備的發(fā)生裝置進(jìn)行組裝？你覺得何種氣體收集裝置可以使CO2氣體收集更加高效和安全？其二，你是否可以設(shè)計(jì)一個化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案對化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生過程進(jìn)行隨時調(diào)控（包括隨時停止或發(fā)生）？在這些啟發(fā)性探究問題的設(shè)計(jì)下，可以促使學(xué)生遷移自己已經(jīng)學(xué)習(xí)過程的H2和O2等氣體制取化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并且結(jié)合自身的設(shè)計(jì)思維自主設(shè)計(jì)各種各樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。在此基礎(chǔ)上，可以采取小組合作學(xué)習(xí)的方式指導(dǎo)全體學(xué)生對他們各自所設(shè)計(jì)的CO2制取實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分析，包括指出不同化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)勢或不足。在這樣的啟發(fā)性探究問題引領(lǐng)下，可以有效激活全體學(xué)生自身的自主探究思維，并且可以在他們大膽設(shè)想、充分發(fā)揮自身想象能力與創(chuàng)造能力的過程中主動參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)踐中，這樣不僅可以對全體學(xué)生自身的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效展示，還能促進(jìn)他們自主探究思維發(fā)展。此外，針對現(xiàn)階段初中化學(xué)教材中涉及的化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，也要靈活設(shè)計(jì)一些探究問題促使學(xué)生進(jìn)行思考，以確保可以有效促進(jìn)他們自身探究思維能力的發(fā)展。（三）基于化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究能力演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一種非常重要的實(shí)驗(yàn)類型，在整個初中階段，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的占比相對較高。如果可以抓住化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)開展時機(jī)，靈活地設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)方案，那么可以借助這個過程幫助學(xué)生探究能力的形成及發(fā)展。在以往化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)開展過程中，教師主要是實(shí)驗(yàn)演示及操作的主體，學(xué)生只需要被動地觀察即可，缺少自主操作的時機(jī)。雖然學(xué)生可以在經(jīng)過這種化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作后對相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本流程、步驟、現(xiàn)象及結(jié)論等進(jìn)行記憶，但是卻無法借助化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)活動有效提高學(xué)生自身的動手實(shí)操能力與促進(jìn)其自主探究能力發(fā)展。因此，在化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)開展期間，教師可以緊密結(jié)合學(xué)生探究能力的提升，對實(shí)驗(yàn)活動方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證可以采用這種探究性演示實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)為學(xué)生提供一個動手和動腦的機(jī)會，充分促進(jìn)他們探究能力的發(fā)展。例如，在學(xué)習(xí)“實(shí)驗(yàn)室制取O2”部分化學(xué)知識期間，教師可以指導(dǎo)初中生對高錳酸鉀法進(jìn)行O2制取的實(shí)驗(yàn)裝置圖進(jìn)行觀察，期間可以有針對性地為他們設(shè)計(jì)如下一些探究性思考題目，促使他們進(jìn)行自主思考：在氧氣制取實(shí)驗(yàn)中會運(yùn)用何種實(shí)驗(yàn)器材？哪些實(shí)驗(yàn)儀器可以歸屬發(fā)生裝置范疇？哪些實(shí)驗(yàn)儀器可以歸屬收集裝置范疇？為什么氧氣會采用排水法進(jìn)行收集？在安裝氧氣收集裝置過程中需要遵循何種原則呢？上述這些探究性問題學(xué)生在自主開展思考并給出自己答案之后，可以明確整個化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本步驟與流程。之后教師可以進(jìn)一步指導(dǎo)他們自主完成實(shí)驗(yàn)操作體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的整個實(shí)驗(yàn)過程，這樣的過程可以讓他們有自主探究的機(jī)會，使他們可以經(jīng)過自主動手開展實(shí)驗(yàn)的方式對氧氣氧化性等相關(guān)化學(xué)知識進(jìn)行驗(yàn)證，提高他們的自主探究能力。這樣就可以將教材中的演示性實(shí)驗(yàn)相應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)，對學(xué)生探究能力發(fā)展有積極意義。（四）豐富動手實(shí)驗(yàn)機(jī)會，提高學(xué)生探究能力熟能生巧，探究能力的提升不是一蹴而就的，必須要求學(xué)生持續(xù)參與探究實(shí)踐活動，經(jīng)過探究思維的有效運(yùn)用及鍛煉可確保探究能力得以持續(xù)性發(fā)展。因此，在平時化學(xué)課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都要注意有計(jì)劃地為學(xué)生提供一些自主探究機(jī)會，包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)活動和課外實(shí)驗(yàn)活動等，它們都可以成為鍛煉及發(fā)展初中生自身探究能力的重要機(jī)會。因此，在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須立足于學(xué)生動手