淺談化學探究實驗教學與學生科學素養培養

探究實驗是指通過實驗來進行的一種探究性學習活動，它是科學探究在化學實驗教學中的具體化。在化學教學中提倡和鼓勵學生通過化學實驗進行探究性學習，通過化學實驗創設問題、激發學生的學習興趣，改進實驗、培養學生的創新意識，利用實驗、提高學生的觀察能力，探究實驗、提升學生的分析能力，開展活動、發展學生的創新能力。在化學實驗中培養學生的科學素質，實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動探究性學習的根本轉變。

一、創設問題，激發學生的學習興趣。

化學實驗能引導學生濃厚的認識興趣和強烈的求知欲。認識興趣是學習動機中最現實、最活躍的成分。在化學實驗活動中，引起學生學習興趣主要表現在實驗中產生的現象，如顏色的變化、氣體的產生、沉淀的生成、燃燒、爆鳴、氣味的放出等等。這些生動、新奇、鮮明的各種化學現像，可以引起學生的直接興趣，直接興趣有助于培養學生觀察能力和積極主動地獲取感性知識的意向。

首先，在實驗教學中，利用書本原有實驗，經常創設問題情境，可以誘導學生勤于思考，激發學生勤于探索；例如，讓學生根據已有知識設計實驗，空氣中氧氣含量的測定。學生討論積極，但不敢一試。這時老師的鼓勵和點撥雙管齊下，有的學生上場了。不同次的實驗，倒流入集氣瓶中水的體積也會有所不同，有的正好1/5，有的超過，有的不滿。不管哪種情況，都能讓學生繼續探究下去，找測不準的原因。然后更深層地探究用木炭或硫代替磷行嗎？為什么？這時舉手要求實驗的學生爭先恐后。學生在老師引導下的實驗設計，激發了學習興趣。

二、利用實驗，提高學生的觀察能力

新課程改革非常重視學生科學方法的培養，在科學方法中，很重要的一個環節就是觀察。觀察是認識的窗口，是思維的前提，是人們有效地探索世界，認識事物的一種極為重要的心理活動方式。對于事物，如果沒有敏銳而細致的觀察，就不能深入認識事物的本質。觀察能力是指觀察事物的心理素質指標，是人們順利地掌握知識、完成某種活動的基本能力，因此被稱為智力的窗口。化學觀察能力是具有專業性特征的一種心理素質。它既具有一般觀察能力的構成要素，又具有獨自的化學專業特征。

在化學實驗中，要教給學生觀察的方法，如觀察要有明確的目的和重點，要自始至終，從明顯的到細微的都必須認真地、細致地觀察，要提醒學生注意排除其他因素的干擾，要求學生實事求是地做好實驗記錄。青少年們好奇心強，對觀看實驗很感興趣 ，若教師預先不引導學生應注意什么，讓學生憑個人愛好自由選擇地觀察某一現象，結果得出結論五花八門，有的抓不住要害，達不到目的。所以老師一定要先強調應如何觀察，觀察哪幾點。如先觀察鎂條的形狀、顏色等性質，點燃時要注意看發出耀眼的強光（不要正視，防止傷眼），放熱等，把點燃后生成物的狀態、顏色和反應前的鎂帶比較，讓學生自己得出產生了新物質，（氧化鎂）等等。這些細節都要交待清楚，才能集中學生的注意力，達到演示實驗的效果。同時，也使學生掌握了化學實驗的觀察方法及實驗操作方法，如點燃時應用坩堝鉗夾住鎂條在火焰的外焰加熱等等。在實驗過程中，不但要“看”還要讓學生“摸”（如反應中的放熱、吸熱現象）“聞”（氣體的氣味、如氨氣、二氧化硫）從而增加學生的感性認識，提高學生的實驗觀察能力。

三、實驗探究，提升學生的分析能力

《新課程標準》指出，探究學習是學生學習化學的一種重要方式，也是培養學生探究意識和提高分析能力的重要途徑。新課程以進一步提高學生的科學素質為宗旨，著眼于學生未來的發展。把轉變學生的學習方式，引導學生進行探究性學習，發展學生科學探究能力，幫助學生形成終身學習的意識和分析問題的能力，作為重要的教育理念，融于新課程內容、標準的整個體系中。

學生通過探究性實驗，可以探究自己還未認識的世界，拓寬學生的知識面，使學生學會科學分析研究的方法。如：對蠟燭燃燒測定其生成物的實驗中，其中一個步驟是：把罩在燭焰上的燒杯，迅速倒過來，向燒杯里注入少量澄清石灰水，振蕩，觀察石灰水有什么變化？學生在操作過程中，實驗效果都不理想，很多小組的石灰水沒有變渾濁。同學們通過分析討論其原因有二個：其一是因為燒杯罩在燭焰上一段時間后，使得燒杯內溫度較高，倒過燒杯時，使空氣形成熱氣流，杯中的二氧化碳氣體隨熱氣流而散發到空氣中了；其二是大家操作不熟練，把燒杯倒過來后、逗留時間大長，倒入石灰水之前，二氧化碳氣體已經散逸了，這樣石灰水就沒有變渾濁。找出原因后，對該實驗進行改進：將燒杯移開火焰，倒過來之前，用一塊玻璃片先蓋住瓶口，再把燒杯正放在桌面，然后移開一部分玻璃片，向燒杯內倒入澄清石灰水，再蓋住燒杯，振蕩，各小組的澄清石灰水都變渾濁了，實驗效果很好。在以上這些過程中學生可以把化學知識與觀察、推理和思維技能結合起來，從而可以能動地獲得對化學知識的分析和理解。還有在講常見的酸時，向鹽酸中加入紫色石蕊，觀察到的現象是變紅，通過這個實驗，啟發學生有什么問題存在，經過同學們的討論，有的同學提出：鹽酸使石蕊變色；有的提出不同意見，因為鹽酸含有氫離子和氯離子，是那種離子使石蕊變紅；有的同學又提出鹽酸中有水，是不是水使石蕊變色；有的同學又提出是不是鹽酸變色了等等，在此基礎上讓學生自己設計實驗去證明究竟是那種離子使石蕊變色的，這樣不僅記住了結論，而且學會了解決問題的方法，提升了學生分析問題的能力。

四、開展活動，發展學生的創新能力。

組織和指導學生開展課外活動，對于開闊學生知識視野，發展學生的創新能力，是大有裨益的。課外活動的形式多種多樣，而家庭小實驗是最簡單、最的效的一種。因為家庭實驗是在一個寬松的環境下進行，沒有時間的限制，學生可以反復做，反復觀察，直到滿意為止。這對培養學生的創新能力和獨立動手操作能力很有幫助。如在講完CO2的制法和性質后，要求學生根據所學知識設計實驗：①如何證明雞蛋殼中含有碳酸鹽？②如何除去熱水瓶膽中的水垢？③如何利用一般家庭中常見的物質制取CO2氣體等。每次家庭實驗后，都組織學生交流實驗后的體會，互相取長補短，這對培養學生的創新能力提供了有利的條件。

綜上所述，根據教學內容創設適當化學實驗的問題情境，讓學生親自進行參與實驗、探究實驗，觀察化學現象，揭示化學反應的本質，啟迪學生的科學思維；學生在動手動腦的化學實驗中得到觀察能力、探究能力、分析能力和創新能力的提升，初步達到科學素養的養成。