初中化學實驗中學生問題意識與創新精神的培養

王銳敏

【摘要】化學是一門實驗性非常強的學科，通過實驗，學生可以更好地對化學現象進行了解，掌握化學知識。為此，教師有效利用化學實驗特有的學科功能，在實驗探究課堂中培養學生良好的問題意識，繼而全面提升學生綜合素質與能力。

【關鍵詞】初中化學 實驗教學 問題意識 創新精神

在初中化學教學中，教師不難發現，學生缺乏一定的問題意識，且發現新問題、提出問題的積極性也在不斷降低。而探究性實驗的目的則在于培養與提高學生思維創新能力與學習積極性。為此，教師應有效利用化學實驗特有的學科功能，在實驗探究課堂中培養學生良好的問題意識，繼而全面提升學生綜合素質與能力。

一、設置“留白”實驗，培養學生的問題意識

演示實驗課堂的作用主要體現于能反映與驗證教師在教學過程中所傳授的內容是否具有科學性。大多化學教師為提高化學實驗教學質量及效果，常利用實驗優化與完善教材內容。而在實驗優化與改進過程中，積極引導學生參與其中，可通過“留白”的形式拓展學生思維能力，繼而培養其問題意識。就以“金屬的化學性質”這一實驗為例，在實驗前，教師便可向學生提出：“除了鎂與鐵外，其他金屬能不能與氧氣發生反應呢？而其他金屬除了能與氧氣發生反應外，還能與哪些物質發生反應？”讓學生通過自主設計實驗的方式，觀察得到的實驗現象。有的小組便會將銅絲與鋁絲用砂紙進行打磨后，放在酒精燈上加熱；有的小組便會將光亮的銅絲、鋁絲和鐵絲浸入冷水中；有的小組便會將光亮的銅絲、鋁絲和鐵絲浸入稀硫酸中。通過實驗的方式，學生便會提出新問題。而學生在將銅絲、鋁絲和鐵絲浸入稀硫酸時，可看到大量的氣泡產生，故教師便可引導學生提出：“鋁、鐵能與稀硫酸產生氫氣，但銅卻不能，那么金屬的活潑性是否相同？”或“將鋁、鐵浸入稀硫酸后，所產生的氣泡速度是否一樣？哪種金屬更為活潑？”等等。通過留白實驗的方式，不僅能讓學生在實驗過程中獲取新問題，并感受化學實驗的現象美、直觀美與物質美，培養其嚴謹的科學實驗態度，還能使學生在自主實驗中解決新問題，并不斷培養其問題意識。

二、創設“遞進”實驗，讓學生深入探究問題

著名教育家程鴻勛曾說過：“在客觀世界中，一切存在的客觀事物均具有有序性，而青少年成長、進步、創新與超越這一過程中也具備有序性，即具有循序漸進的遞進式過程”。故在化學實驗中，教師也要遵循與尊重學生的認知規律，并通過創設“遞進”實驗的方式，讓學生攀登知識的階梯，讓其在攀登中發現新問題，深入探究問題，繼而有效解決學科知識。就以“燃燒和滅火”這一實驗為例，因演示實驗對實驗應具備的條件要求較高，故學生常難以理解。因此，教師可借助“遞進”實驗的方式，來提高學生理解能力。實驗步驟如下：（1）將玻璃片與小紙片采用坩堝鉗夾起，并在燃燒的酒精燈上燃燒，讓學生觀察其現象：玻璃片未燃燒，但小紙片燃燒，繼而得出“燃燒需可燃物”這一結論；（2）在小試管中放入白磷，并在管口套上一個小氣球，將小試管放入冰水中，學生便可看到白磷未燃燒這一現象，繼而得出“可燃物只有與氧氣接觸才能燃燒”這一結論；（3）分別將紅磷、白磷、白磷和水放入三只小試管中，并在其管口上套上小氣球，同時放入冰水和熱水中，學生便可看到紅磷、白磷和水未燃燒，只有白磷燃燒的現象，繼而得出“可燃物燃燒需在與氧氣接觸與溫度到達著火點的情況下才能燃燒”這一結論。在“遞進”實驗中，教師采用由淺到深，有簡到繁這一原則進行實驗，便可讓學生更快進入探究實驗中，繼而通過增加實驗難度的方式，讓學生在觀察實驗中提出問題，并深入問題意識。

三、加強“自助”實驗，培養學生的創新意識

“自助”實驗主要指教師僅提供給學生實驗所需的實驗儀器，并要求學生根據教材內容，通過互助實驗、相互答疑、相互學習的方式，在實驗中發現與解決新問題。就以“制取氧氣”這一實驗為例，教師便可通過“自助”實驗的方式，讓學生根據教材內容實施實驗操作。在實驗器材準備時，教師可提供給學生高錳酸鉀、氯酸鉀、氧化泵、二氧化錳、酒精燈等材料。并向學生提出“如果使用高錳酸鉀、氯酸鉀、氧化泵作為實驗的原料來制取氧氣，你會采用什么儀器設備？而這些儀器又應該怎么組裝成裝置呢？”等等，繼而讓學生在初次實驗中，得出失敗的原因，并在再次實驗中得出制取氧氣所需要的儀器有哪些，如鐵架臺、大試管、導管、水槽、集氣瓶、試管架及酒精燈等儀器。繼而使每組學生對實驗進行改進，而學生在改進實驗中便可發現其他新的問題。如“制取氧氣應采用‘排水法‘向上排空氣法還是‘向下排空氣法？”“為什么瓶口需放上一團棉花？”“為什么要先移動導管后才停止加熱？”等等。而學生在填寫實驗報告反思欄中，便寫道：“通過初次實驗的失敗，我們發現應選取無毒、無害、節約能源、易于反應的藥品進行實驗……”通過“自助”實驗這一方式，可拓展學生知識視野，并使其學會采用不同的方式去解決新問題，從而提升學生的創新意識。

四、實施“陷阱”實驗，提高學生的問題意識

學生在接受新知識時需要一定的過程，而教師在教學中更多的是將完善、簡明的實驗過程展現給學生，但卻隱蔽思維過程中失敗的那一部分。而所“隱蔽”的這一部分卻往往是學生易出錯的部分。故在化學實驗中，教師應合理利用“陷阱”實驗，讓學生產生思維沖突與矛盾，繼而提高其問題意識。就以“質量守恒定律”這一實驗為例，教師在利用碳酸鈉粉末與鹽酸的反應來驗證其定律時，可在實驗課堂上著重強調該定律，并提出問題，如“實驗反應前后天平是否還保持平衡？”讓學生對實驗反應進行猜想，繼而驗證實驗。將少量的碳酸鈉粉末放入錐形瓶中，并將鹽酸放入被小細線系住的小試管中，使碳酸鈉粉末與鹽酸隔離開，并整體放在天平上，適當調節天平直至其平衡后，拉動細線，使碳酸鈉粉末與鹽酸充分接觸后，讓學生觀察此現象。在反應結束后，學生便可看到天平失去了平衡，與學生前面所猜想的結果產生矛盾。故學生便會提出質疑：質量守恒定律是否正確？是實驗藥品或實驗器材發生問題嗎？此時，教師便可拿出一個帶有分液漏斗與橡膠塞的錐形瓶，并根據上述實驗步驟再次實驗，學生便會看到天平平衡了。根據兩次實驗所反應的現象，學生便會提出：“為什么第一次實驗與第二次實驗現象不一致？”讓學生將實驗裝置進行對比，使其自主思考解決問題：第一次實驗所使用的錐形瓶是敞開瓶口的，而第二次實驗所使用的錐形瓶是完全封閉的。同時，教師還可引導學生提出：“在對質量守恒定律進行驗證時，需要注意什么？”讓學生在激烈的探討中得出結論“封閉的化學實驗裝置可生成氣體”。故學生便可在未完全了解與掌握學科知識的前提下，通過“陷阱”實驗來突顯實驗過程中較為薄弱的環節，繼而使學生在這一環節中加深理解與探究，擴充知識面與深度，提升問題意識。

總之，問題是學生探究學科知識與提升思維能力的源泉。在實際化學實驗教學中，教師通過設計一系列的化學實驗，可讓學生在教師的引導下，激發問題意識，并提升自身的學習積極性與主動性，繼而養成良好的學習習慣，提高化學教學質量及效率。

參考文獻：

[1]肖賽群.初中化學教學中問題意識培養的策略研究[J].數理化解題研究，2017，（26）.

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