化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高初中學(xué)生的探究能力

摘 要：化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)重要組成部分，能培養(yǎng)學(xué)生的積極性、創(chuàng)新性和探究能力.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)重視提高學(xué)生的探究能力.據(jù)此文章分析了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)從激發(fā)興趣，引起學(xué)生探究意識(shí)、開放式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究思維和創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生實(shí)踐探究三個(gè)方面來提高初中學(xué)生的探究能力.

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探究能力；初中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2023）20-0098-03

收稿日期：2023-04-15

作者簡(jiǎn)介：吳章琴（1981.9-），女，福建省漳州人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事初中化學(xué)教學(xué)研究.[FQ）]

2022年版《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提到，學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)必做實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐活動(dòng)：（1）粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除；（2）氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)；（3）二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)；（4）常見金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)；（5）酸、堿的化學(xué)性質(zhì)；（6）一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液的配制；（7）水的組成及變化的探究；（8）燃燒條件的探究［1］.這八個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是人教版初中化學(xué)新教材重要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和初中學(xué)生必做的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，而且福建省各地市教育局也將這八個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)列為初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)抽考內(nèi)容.這足以說明了初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探究能力的培養(yǎng).筆者在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷地摸索，認(rèn)真地學(xué)習(xí)，努力轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和教學(xué)方法，更新初中學(xué)生學(xué)習(xí)模式，就如何從化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提升初中學(xué)生的探究能力，得出了一些經(jīng)驗(yàn)和心得.

1 激發(fā)興趣，引起學(xué)生探究意識(shí)化學(xué)知識(shí)聯(lián)系生活，有很多的趣味性，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的重要環(huán)節(jié).人們常說：“興趣是最好的老師，有興趣才有動(dòng)力，才有創(chuàng)造力”，學(xué)生只有通過對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察，真正參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中，才能真正體會(huì)到學(xué)化學(xué)的有意之處，才能真正體會(huì)到引發(fā)探究的自覺性.

筆者在上人教版初三化學(xué)上冊(cè)第一課“緒言”時(shí)，演示了三個(gè)魔術(shù)實(shí)驗(yàn).第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是“白紙顯字”，先用酚酞溶液在一張白紙上寫上“化學(xué)”二字，然后用濃氨水在這張白紙上熏一熏，就能看到白紙上“化學(xué)”二字以紅色呈現(xiàn)出來；第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是“清水變牛奶”，在一支試管中先加入適量的澄清石灰水，然后在燒杯中滴入碳酸鈉溶液，可見燒杯中出現(xiàn)了白色渾濁；第三個(gè)實(shí)驗(yàn)是“火樹銀花”，先在蒸發(fā)皿中加入少量的酒精，點(diǎn)燃酒精，酒精的火焰上灑鐵粉，就可看到鐵粉燃燒很劇烈，有明亮的火星四射現(xiàn)象.學(xué)生觀看這三個(gè)實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)激烈，從中激起學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和探究意識(shí)，也為以后學(xué)好化學(xué)做了很好的鋪墊.

第一單元課題2安排了學(xué)生探究熟悉物質(zhì)蠟燭及其燃燒和探究人體吸入空氣與呼出氣體，第二單元安排內(nèi)容有用紅磷測(cè)定空氣里氧氣含量實(shí)驗(yàn)、氧氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和氧氣實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，這些課堂實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)也都很能引起學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和探究意識(shí).當(dāng)然生活中無時(shí)無刻都伴有化學(xué)，生活是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最大課堂，對(duì)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)的培養(yǎng)有著潛移默化的作用.學(xué)生在學(xué)習(xí)過濾時(shí)，筆者布置學(xué)生帶家庭用的塑料漏斗（代替玻璃漏斗）、紗布（代替濾紙）和筷子（代替玻璃棒），過濾渾濁水中不溶性雜質(zhì).課后還布置學(xué)生分小組完成家庭小實(shí)驗(yàn)——自制簡(jiǎn)易的凈水器，讓學(xué)生找到的生活物質(zhì)，如剪去底部飲料瓶、紗布、小石頭、細(xì)沙和活性炭等來組裝.學(xué)生在學(xué)習(xí)檢驗(yàn)溶液的酸堿度內(nèi)容時(shí)，筆者布置學(xué)生自帶一些生活中常見液體如雪碧、橙汁、肥皂水和洗潔精等，親手用pH試紙來測(cè)定這些液體的酸堿度.這些有趣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，使學(xué)生們?cè)谟H身實(shí)踐的快樂中心理得到極大的滿足，動(dòng)手能力和探究意識(shí)得到了有效的培養(yǎng).

2 開放式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究思維

學(xué)習(xí)知識(shí)的目的離不開運(yùn)用知識(shí)解決問題，因此教師要開放學(xué)習(xí)，營(yíng)造一種探究氛圍，給學(xué)生提供必要的信息，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)探究思維.

學(xué)生在學(xué)習(xí)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)之一二氧化碳是否會(huì)與水反應(yīng)時(shí)，筆者通過開放式學(xué)習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生的探究思維能力.筆者的實(shí)驗(yàn)方法是先將二氧化碳通入到水中之后，再向得到的液體中滴加紫色石蕊溶液.提前告知學(xué)生紫色石蕊溶液是一種酸堿指示劑，遇到酸溶液會(huì)變紅.當(dāng)學(xué)生看到紫色石蕊溶液變紅后，提問學(xué)生：你們猜想哪些物質(zhì)會(huì)使紫色石蕊變紅，請(qǐng)?jiān)诒?中填入猜想和證明猜想的實(shí)驗(yàn)方法.

學(xué)生在學(xué)習(xí)燃燒的條件時(shí)，筆者問學(xué)生：根據(jù)前面幾個(gè)單元學(xué)過的很多固體（如紅磷、硫、鎂條等）在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，你們猜想燃燒的條件是什么，請(qǐng)?jiān)诒?中填入猜想和證明猜想的實(shí)驗(yàn)方法.

這種方法的訓(xùn)練過程有很濃的探究味道，可以拓寬學(xué)生思維，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和主導(dǎo)性，從而有效培養(yǎng)了學(xué)生的探究思維能力.

3 創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生實(shí)踐探究

教師進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)質(zhì)疑和思考，不是讓學(xué)生復(fù)制教師的想法和做法，重復(fù)教師走過的路.教師要努力創(chuàng)設(shè)探究情境，讓學(xué)生進(jìn)入查閱資料、假設(shè)、討論和實(shí)驗(yàn)的探究情境中，才能改變學(xué)生“填鴨式”被動(dòng)接受化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的局面，真正達(dá)到探究目的.

學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，筆者給學(xué)生提供了四種藥品組合：大理石和稀硫酸，大理石和稀鹽酸，氧化銅和木炭及木炭和氧氣，安排學(xué)生分四組進(jìn)行查資料后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探討，選擇出藥品的最佳組合——大理石和稀鹽酸；然后展示實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的裝置，問學(xué)生問題，能否用在實(shí)驗(yàn)室這套裝置制取二氧化碳，四組學(xué)生積極思考和交流，提出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的簡(jiǎn)單裝置；再讓學(xué)生分析該裝置的不足之處（如試管的容積小會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體量少和不能隨時(shí)加入稀鹽酸等）并對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)，有的學(xué)生就提出了用錐形瓶代替試管，還有的學(xué)生提出用長(zhǎng)頸漏斗來加入稀鹽酸.這樣學(xué)生既很好地完成了實(shí)踐探究，同時(shí)在進(jìn)行分析和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的探究過程中，學(xué)生的比賽競(jìng)爭(zhēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神也得到了培養(yǎng).

學(xué)生在學(xué)習(xí)金屬的某些化學(xué)性質(zhì)時(shí)，要探究一些金屬的活動(dòng)性.筆者給學(xué)生提供一些藥品：鎂條、鋅粒、鐵絲、銅絲、稀鹽酸和稀硫酸，讓學(xué)生先查資料，再進(jìn)行討論實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的地方，如酸的用量和濃度等.這之后學(xué)生就分組開始動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，他們先分別將鎂條、鋅粒、鐵絲和銅絲四種金屬放入四支試管中，再分別加入等體積、等濃度的稀鹽酸或稀硫酸，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄現(xiàn)象.最后結(jié)合之前查資料得出的判斷依據(jù)——金屬與相同的酸反應(yīng)的現(xiàn)象越劇烈或產(chǎn)生氣泡速度越快，該金屬就越活潑，從而比較出這四種金屬的活動(dòng)性.

對(duì)蠟燭及其燃燒的探究是人教版初三化學(xué)上冊(cè)第一單元課題2的內(nèi)容，是初三化學(xué)第一個(gè)探究實(shí)驗(yàn).初三學(xué)生還處化學(xué)入門階段，教師做好對(duì)蠟燭及其燃燒的探究實(shí)驗(yàn)且讓全班學(xué)生參與進(jìn)來是非常重要的，可引起學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情、主動(dòng)性和積極性，并且讓學(xué)生了解化學(xué)探究過程，儲(chǔ)備化學(xué)知識(shí)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)做好鋪墊.

課本上探究蠟燭燃燒是否生成二氧化碳，安排的實(shí)驗(yàn)是將一個(gè)用澄清石灰水潤(rùn)濕內(nèi)壁的燒杯罩在蠟燭火焰上方.這個(gè)實(shí)驗(yàn)因?yàn)闊箍巯灎T火焰上方，燒杯內(nèi)壁附著很少量的澄清石灰水，只有很薄的一層，而且澄清石灰水的濃度極小；還有因?yàn)橄灎T燃燒時(shí)會(huì)放出熱量，熱量會(huì)傳遞到燒杯使燒杯變得很燙，手持燒杯只能很短時(shí)間，故而看到燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水變白色渾濁現(xiàn)象很不明顯.

湖南長(zhǎng)沙雅禮實(shí)驗(yàn)中學(xué)許麗丹和吳孝位發(fā)表的“蠟燭及其燃燒的探究的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)”提到，用具塞錐形瓶代替燒杯，用試管夾夾持錐形瓶罩在火焰上方，然后往錐形瓶中倒入澄清石灰水，石灰水變渾濁的現(xiàn)象非常明顯［2］.學(xué)生參考以上的實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：把燒杯換成試管，用試管夾住試管，然后在蠟燭火焰上罩上試管約幾秒，不能過久，否則試管過熱，加入澄清石灰水會(huì)驟冷破裂.片刻后迅速將試管倒過來，加入少量澄清石灰水，很快就能觀察到澄清石灰水變渾濁，由此得出蠟燭燃燒會(huì)生成二氧化碳.

探究蠟燭熄滅時(shí)產(chǎn)生的白煙性質(zhì)和重新燃燒的現(xiàn)象，多數(shù)化學(xué)教師進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)采用“吹氣法”.具體的做法是用嘴去吹滅蠟燭，再用木條點(diǎn)燃白煙.該方法雖然方便，但是操作起來比較難成功，如果用力吹白煙容易被吹散，如果不用力吹蠟燭不會(huì)熄滅.所以不控制好吹的力氣，就會(huì)很難看到從燭芯冒出一縷白煙，更難用木條點(diǎn)燃白煙.

江蘇徐州市西苑中學(xué)李德前等發(fā)表“從化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新談培養(yǎng)師生的科學(xué)精神”提到，用小規(guī)格的集氣瓶將粗蠟燭輕輕罩滅，然后將集氣瓶輕輕提起，同時(shí)將燃著的火柴靠近白煙頂端，此時(shí)不僅點(diǎn)燃了白煙，而且遠(yuǎn)離火柴的蠟燭也被引燃了［3］.學(xué)生參考以上的實(shí)驗(yàn)方法，采用改進(jìn)實(shí)驗(yàn)是“蓋滅法”.實(shí)驗(yàn)步驟如下：取一個(gè)空礦泉水瓶的蓋子，在蠟燭火焰上罩上蓋子，將蠟燭火焰熄滅.這樣不會(huì)吹散白煙，而且非常集中，用木條很容易點(diǎn)燃白煙，沿著白煙的方向也能非常清晰地看到點(diǎn)燃蠟燭的火焰.

以上兩個(gè)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：（1）儀器和用品易得，廢物再利用，操作簡(jiǎn)便；（2）實(shí)驗(yàn)中澄清石灰水很明顯變渾濁現(xiàn)象和很明顯的白煙復(fù)燃現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)取得較高的成功率；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果有說服力，加深了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)印象和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的成就感，學(xué)生對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了更大的學(xué)習(xí)興趣和更敢于去創(chuàng)新實(shí)踐.

2022年版《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》還提到，發(fā)展科學(xué)探究的好奇心、想象力與探究欲；通過探究活動(dòng)，初步養(yǎng)成注重實(shí)證，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)以的科學(xué)態(tài)度，初步學(xué)會(huì)批判性思維方法.對(duì)于每一位學(xué)生而言，他們是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主體，沒有實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，就提高不了探究能力.因此，教師要發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，就應(yīng)該為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)有趣和開放的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，把關(guān)注知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)移到開發(fā)學(xué)生的智力上來，轉(zhuǎn)移到提高探究能力上來，這是教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)該重視的.學(xué)生的探究能力不是朝夕之間就能提高的，但是只要師生同心協(xié)力、積極配合和堅(jiān)持不懈，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)融入到一個(gè)更廣闊的互動(dòng)空間中去，學(xué)生的探究能力一定會(huì)逐步得到提高.

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［2］ 許麗丹，吳孝位.蠟燭及其燃燒的探究的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)［J］.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2019（7/8）：55-56.

［3］ 李德前，魏海，李偉，等.從化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新談培養(yǎng)師生的科學(xué)精神［J］.化學(xué)教學(xué)，2018（4）：65-69.

［責(zé)任編輯：季春陽］