學科思維培養下的初中化學實驗教學研究

李衛珍

摘要：化學作為一門以實驗為基礎的學科，其課堂教學無疑是學生學科思維培養的主陣地。通過參與化學實驗活動，讓學生在探究、了解與體驗科學的過程中掌握必備的化學實驗技能，獲得化學學科思維。文章通過探究化學學科思維培養，研究如何以更少的時間與精力投入化學實驗教學，取得更好的教學效果。

關鍵詞：學科思維 初中化學 實驗教學

“思維著的精神是地球上最美的花朵。”由此可見，思維是人類生命的重要組成部分，在生活中占據極其重要的位置。學科思維是一門學科的學習之魂，要想獲得良好的學科思維，通過各學科開展全面的學習是最佳途徑。所以，初中化學教師在開展課堂教學時，應注重學生學科思維的培養，不斷改進“教與學”的方式方法。豐富多彩的化學實驗可以激發學生化學學習的原動力，促進學生對抽象的化學理論和概念的理解、消化與掌握，從而更好地培養學生的學科思維。本文結合實際研究，探討在學科思維培養的大背景下，如何開展初中化學實驗教學。

一、化學學科思維的含義

學科思維的內在含義為：通過在系統的學科學習過程中不斷體驗、認識及內化吸收，使問題思考與解決的思維方法、價值觀能夠逐漸形成并趨于穩定。那么，化學學科思維就是以化學視角開展物質的認知活動，從而逐漸形成科學合理且穩定的思考問題、解決問題的思維模式與方法。學生的化學思維培養與發展必然是從構建化學知識到生成基本化學理念，再到形成化學學科素養。

二、學科思維培養下的初中化學實驗教學策略

著名教育家陶行知先生提出“教學做合一”的教育理念，同時，在新課程改革大背景下，素質教育提倡“以生為本”，二者有異曲同工之妙，都是要求課堂教學應以學生的主動、自主學習為主，讓學生在課堂學習中充分發揮主觀能動性，成為學習的主人。所以，初中化學實驗教學應引導學生通過多“做”來培養學科思維，從而獲得最佳的學習效果。

1.多觀察，激發學習興趣

觀察是思維的起點。義務教育階段的化學教育是激發學生化學學習好奇心、培養學生化學學習興趣的關鍵階段。《義務教育化學課程標準》（2011版）明確指出：教師應想方設法讓每一個學生都懷著愉快的心情開啟生動有趣的化學學習。所以，在實踐教學過程中，教師應設置多個有趣、具體明確的觀察點，吸引學生注意力，讓學生從多角度對實驗現象進行觀察，激發學習興趣，獲得化學學習思維所需的知識點，為學科思維培養奠定基礎。

例如，滬教版九年級《金屬的性質》一課一般要進行至少四種金屬與氧氣的燃燒實驗對比，如鐵絲、鎂條、鋁絲以及銅絲。如果教師沒有開展任何引導，學生可能會走馬觀花、顧此失彼。可以在實驗前設置幾個明確觀察點：（1）四種金屬從加熱到燃燒的變化是怎樣的？（2）每一種金屬燃燒的火焰是什么顏色？（3）每種金屬的燃燒速度如何？（4）每種金屬的生成物顏色與形狀是怎樣的？讓學生在動手實驗的過程中集中注意力去觀察，獲得基本知識，為思維培養汲取足夠養分。

要注意的是，觀察點的設置目的在于引導，而并非限制，旨在讓學生的注意力更集中。若學生能通過實驗過程觀察到其他現象，教師應予以鼓勵，為教育教學發掘更多有效契機。

2.善思考，提升思維能力

陶行知先生提出：“生活即教育。”基于學科思維培養的化學實驗課程教學應更貼近現實社會和學生生活，問題情景真實化，使得化學知識能夠服務于生活問題的解決，促使學生勤于思考、樂于思考且善于思考。學科思維是隱性的，教師應充分利用教材中的資源并對其加以轉化利用，讓其中的學科思維顯性化。所以教師應選擇學生在日常生活中能接觸的化學物質為實驗素材，讓學生感到化學并不神秘，產生思考的興趣。例如，在《燃燒與滅火》一課的實驗教學中，可以設置一個簡單的實驗情境：在一只紙杯中裝二分之一的水，然后將紙杯口沿邊位置點燃。然后提出問題：當紙杯不斷向下燃燒，杯子里的水會流出來嗎？為什么？學生一邊觀察實驗現象，一邊思考這兩個與生活貼近的問題。實驗現象是一次性紙杯一開始劇烈燃燒，火到了接近水面的地方就慢慢變弱，最后熄滅，杯子里的水并沒有流出來。科學解釋為紙杯是可燃物，具有可燃性，著火點為183℃左右，當火苗接近水面，由于杯子中的水溫不高，紙杯的溫度降低到著火點以下，紙杯不能向下燃燒，水自然就不會流出。

滬教版教材中有許多與學生日常生活相關的實驗，如葡萄糖、砂糖與面粉灼燒，觀察食用油與洗潔精在水中的分散情況，食物中的淀粉實驗——用碘水檢驗馬鈴薯和面包等。這些非常貼近生活的實驗內容讓學生有更濃厚的興趣，加上教師的問題引導，學生對客觀世界有了更深刻的理解與認知，從生活中的各種現象看本質，形成從具象到抽象的思維模式，加深對化學知識的理解。

3.勤動手，培養科學精神

每一位學生都應具備嚴肅認真、實事求是的科學精神。而化學學科思維的核心是證據推理與模型認知。在初中化學實驗教學中，教師應充分培養學生探究證據意識與實證思維，通過構建系統的“探究物質性質及其原因的研究步驟”認知模型，引導學生分析推理證據，并運用自身已有的知識得出結論，這符合陶行知先生的“教學做合一”教育理念。化學教師應引導學生觀察、思考化學現象，動手參與化學實驗，真切地看到化學變化。眾所周知，化學實驗具有復雜性，如產生的現象可能因所用的劑量、試劑的濃度、試劑的滴加順序等不同而發生變化，也有的實驗與當前的周邊溫度、濕度等環境因素有關，或與學生的實際操作是否規范有關。學生只有動手操作體驗，才能發展化學學科思維。

滬教版的化學教材中有許多對比實驗素材，學生可以通過動手操作和相互討論獲取化學知識。例如，在《探究影響物質溶解性的因素》這一課中，教材設計了三組對比實驗，教師可以安排學生動手操作。學生通過觀察實驗現象得出結論：物質溶解性的影響因素共有三個，即溶質的性質、溶劑的性質和溫度。通過實驗，學生的實證思維得到有效培養。

三、結語

綜上所述，化學是一門以實驗為基礎的學科，廣大初中化學教師應充分認識到化學學科思維培養對學生化學學習的重要性，認真研究并優化化學實驗教學方法，從而在化學實驗教學中培養學生的學科思維。

參考文獻

[1]應海兵.基于核心素養的初中科學實驗細節教學策略研究[ J].新課程研究（上旬刊），2019（02）.

[2]何融寒，王明平.基于核心素養的化學實踐能力培養策略研究[ J].教育現代化，2019（08）.

[3]婁衛潤，劉松林.談初中化學實驗教學的有效開展策略[ J].學周刊，2019（20）.