淺談實驗教學中對學生探究能力的培養

摘要化學是一門以實驗為基礎的學科。而化學實驗是中學化學教學中最普遍采用的手段，如何將教學過程設計成為一個愉快學習的過程，使學生通過觀察絢麗多彩的化學現象開闊視野，親身參與實踐的情境積極探索化學的奧秘，達到發展智慧和創造能力，充分發揮學生的聰明才智和穩定學習動機。這是化學教師研究的課題。

關鍵詞化學實驗培養開拓探究能力

中圖分類號:G633.98文獻標識碼:A

化學是以實驗為基礎的學科，化學實驗為學生創設了親身參與實踐的情境，它的功能和探究性學習的特征決定了化學實驗必然成為學生學習化學、實現科學探究的重要途徑。《標準》指出，義務教育階段的化學課程要幫助學生了解科學探究的基本過程和方法，培養學生的科學探究能力，使學生獲得進一步學習和發展所需要的化學基礎知識和基本技能。因此教師在授課的過程中，不能單純的為做實驗而做實驗，而是要運用化學實驗，通過一系列有效的方法和手段，能夠較好地發展學生的綜合能力。

新課程實施后，在化學課本中增加了不少的實驗，包括了教師演示實驗和學生的家庭實驗及分組實驗。對于這些實驗，教師只要合理使用，適當改進，就能為學生探究打好基礎，使他們了解到科學探究的一般步驟，大大提高學生的科學探究能力。

1 培養學生觀察能力

觀察是一種有目的、有計劃且比較持久的知覺，是知覺的高級形態。觀是要通過人的感觀而感知各種信息，察是用大腦去分析。因此觀察是科學探究的一個重要環節，只有通過觀察，對知識有了表象的認識，才能動手實踐、自主探索與合作交流。門捷列夫曾經說過:“科學的原理起源于實驗的世界和觀察的領域，觀察是第一步，沒有觀察就不會有接履而來的前進。”因此，我們在實驗教學中要提高實驗教學的質量，就必須加強實驗教學中的組織教學，克服造成組織教學難的各種因素。在化學實驗中，觀察是一個必不可少的環節，學生通過對實驗現象、實驗儀器、藥品的觀察，能激發起學習的興趣，從觀察中發現問題，并激發起他們的探究欲望。教師就要在授課的過程中，注重學生的觀察能力培養，而這些能力的培養還需教師的引導，在初接觸化學實驗時，教師要明確告訴學生實驗中的目標、要求、觀察些什么。

如第一單元中“對蠟燭及其燃燒的探究”，通過老師的啟發向學生發問他們熟識的蠟燭，在燃燒前后的過程及性質有哪些?有細心的同學觀察找出20多種現象，老師讓他介紹給大家，讓同學們驚訝無比，從中學會觀察是探究的第一步，當學生掌握了觀察的要點，培養出認真觀察的習慣后，他們就會逐漸向探究事物的實質進發。這不僅提高了教師的主導作用，更增加了學生的興趣，發展了智力和能力，是增強師生雙邊活動最理想的一種途徑。

2 激發學生質疑能力

質疑能力是指發現問題、提出問題的能力，愛因斯坦說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要”。可見“問”在學習上是至關重要的一環。學生提出問題有助于對所學知識的認識與理解;激發學習熱情提高學習興趣;思維得到發展和開拓。能使學生學會學習、學會思考。就會在課堂中就會十分專注，希望能通過學習，化解心中的疑團。

而化學實驗的過程本身就是一個探索、創新的過程，在實驗的過程中往往會產生很多問題，因此引導學生如何在這過程中提高質疑能力是十分的必要。但由于初中生剛接觸化學，往往還需要教師精心設計一些探究性問題，讓學生在思考問題的同時，逐漸培養發現問題、表述問題的能力，進而逐漸樹立起質疑意識。在實驗過程中教師根據實驗的原理，反應的實質，反應的目的，實驗用品選用的原因等方面來引導學生積極思考，從而提出有價值的問題。

如教師按照課本的內容做了“空氣中氧氣的含量測定”這個演示實驗后，又展示了幾套與該探究有關的裝置。對照著這幾套的裝置，并向學生說明裝置的原理是一致的，馬上就有學生提出一系列的問提:這個實驗的原理是什么?這個實驗選用藥品的原則是什么?對生成物有要求嗎?教師就讓學生討論，然后在學生結論的基礎上解答問題，這時老師馬上提出:如果實驗室沒有磷，能用其它藥品代替嗎?對實驗需要改進嗎?然后在教師的引導下學生會思考找出正確的答案，通過啟發，學生的質疑能力就會逐漸提高，由被動性的質疑改為主動性的質疑。

如在“探究酸和堿之間會發生什么反應”的活動探究中，就有學生只看了課本中的說明，就提出該實驗能否單純用酸和堿就可以完成探究?如果選用指示劑，為什么一定要用酚酞，用石蕊不行嗎?如果是選用酚酞，為什么要把酚酞滴在氫氧化鈉中再滴加稀鹽酸，而不是把酚酞滴在鹽酸中再滴加氫氧化鈉溶液呢?為了進一步提高學生的質疑能力，教師把這個實驗讓學生在實驗室按照自己的疑問自行完成。通過實驗的操作，給學生創設了一個良好的質疑環境，在質疑過程中學生掌握了過量的問題，掌握了中和反應的原理，明確了該實驗中指示劑的作用，更重要的是學會了科學探究的方法，體驗了科學探究的樂趣，拓展了思維理念及其應用效果。

3 培養學生分析解決問題的能力

分析問題和解決問題是兩個息息相關的步驟，指的是在發現問題的基礎上，能夠分析矛盾的主要方面、次要方面，分析它們如何形成、成長，分析矛盾所處的環境以及環境的發展變化;最后是在正確分析的基礎上，找出解決問題的方法，把問題解決的能力。培養學生運用簡單歸納原理的方法對數據進行分析、總結能力和處理實際問題能力是提高學生科學探究能力的重要環節。

在化學實驗中往往會出現不同的情況，或得出不同的結論，這就需要學生利用已有的知識，對這些現象逐一分析，最后得出正確的結論。其實分析能力的高低既與知識又與經驗有關。作為教師就要在授課的過程中給學生以適當的指引，使學生能逐步形成這樣的一種能力。如探究燃燒條件，如圖1教師演示完成實驗，讓學生在觀察實驗現象并分析該實驗的結論;然后如圖2在白磷上蓋一個小燒杯，讓學生再次分析實驗結論。在這個實驗結論的分析中，教師引導學生用類比的方法來進行分析，從而知道該實驗是用了幾個不同條件的對比來得出“可燃物的燃燒必須要與氧氣接觸、溫度要達到著火點”這樣的結論:(1)銅片上的白磷和紅磷、(2)水中的白磷和銅片上的白磷、(3)圖1銅片上的白磷和圖2銅片上的白磷。

在第十單元常見的酸和堿的教學中，可對課本中的實驗進行改動，把酸和堿化學性質的活動探究一起進行。除了課本要求的藥品外，還增加了一些鹽溶液，如硫酸銅、氯化鐵、硝酸銀、氯化鋇等，讓學生把這些藥品兩兩混合、記錄現象，在學生完成實驗后，教師再指導學生把他們看似凌亂的結果進行歸類，由此找酸堿的性質，以及反應的規律。

通過教師的指引，學生就能逐步掌握知道要分析問題，可用對比的方法、分類的方法等，從看似凌亂的實驗現象中，分析問題的實質，從而得出正確、有力的實驗結論。

有了分析能力，就可進一步提高學生的解決問題能力。教師就要求學生在前面知識的基礎上，證明二氧化碳通入氫氧化鈉中確實發生了化學反應。學生又經過一番的猜想和實驗論證，得出要驗證碳酸根離子的存在最好的物質是酸而不能用酸堿指示劑。這時教師接著問，如溶液中同時存在氫氧根離子與碳酸根離子，又該如何檢驗?

通過這樣層層的分析、驗證、歸納，學生就會明白到，要解決問題必須要搞清問題的癥結所在，抓住問題的實質出發，進行一定的猜想，找出異同，再逐一擊破。

4 提高學生表述問題的能力

隨著新課程改革的蓬勃發展，對于學生表述能力的考查力度大大增強。表述能力的好壞看似與科學探究能力沒有任何的關系，其實不然，因為對事物本質的準確表述不但可以培養學生審慎細密、條理清晰的思維習慣，而且在質疑、修正中學生的創新思維也能得以激發。當學生具有良好的表述問題的能力時，他才能把他掌握的知識和探究的成果向外界說明，當得到認同時，他自然而然地產生了成功感，也加強了他探究的興趣。反之，他的表述沒有人理解，找不到共鳴時，他就會逐漸喪失了興趣。

對于化學表述能力并不是學生與生俱來的能力，必須通過長期的積累和思想的重視而逐步形成的。因此教師在實驗過程中就必須時時刻刻向學生強化要用正確的化學術語、全面地來描述化學實驗的步驟、現象以及結論等。在第一單元課題1，有關化學變化和物理變化的四個實驗，這是學生第一次真正接觸化學實驗并進行表述，在這里教師就要向學生強調實驗現象就是所見所得，描述的是表象，而結論才是通過表象得出結果。在實驗1-4中，就能很好訓練學生的表述能力，可先讓學生自行對實驗現象與結論進行描述，教師再根據他們的描述，用表格的形式進行規范的表述，幫助學生認識到該如何正確描述。

在化學實驗中，實驗的觀察、分析離不開一定的化學表述，學生在書寫實驗報告的能力其實就是學生表述能力的體現。因為化學實驗報告內容包括了實驗步驟、實驗現象記錄，歸納概括實驗結論等文字表達中，這就要求學生運用規范的化學學科語言清晰、準確地將實驗過程呈現出來，這是學生學習化學應具備的一種學習能力。從實驗過程中對現象的觀察、記錄、分析都有其科學方法，對這些內容的學習，是提高實驗能力的基礎，也能充分提高學生的表述能力。

強調化學實驗描述的正確性，其實也是對化學原理的加深認識，如白磷在空氣中燃燒的現象，必須強調應是白煙而非白霧;把酚酞滴入堿溶液中顏色改變，應是酚酞溶液變紅色而非堿溶液變色。在對物質檢驗的實驗操作步驟的描述，必須強調要先對被測物取樣再加試劑檢測，而不是描述為把試劑滴入被測物。對于這些描述的強調，就能使學生更加明確白磷燃燒生成物是固態而非氣態、在溶液中是酸堿使酸堿指示劑變色而不是酸堿變色;在實驗中還必須掌握量的問題……

由此可知，對化學實驗的正確表述，不單是能力培養的問題，其實是對科學探究態度的培養，要求學生必須要有認真的、嚴謹的科學態度。

化學實驗在化學學習具有極其重要的地位，是無可替代的。在化學教學中，教師要有強烈的責任感，要巧用實驗，加強實驗課的信息交流，采用符合學生水平與能力的教學方法，在實驗教學中教師要結合日常實驗教學內容，改革教學方法，展開探索性實驗，讓學生從不同角度、不同層面來理解一個實驗，提出一個新的看法，啟迪學生的學習興趣，營造一種輕松、和諧的教育氛圍，為學生的動手能力、想象力、創造力、思維能力的全面提高創造有利的條件，從而使知識與能力同步增長，把素質教育落在實處。