初中化學教學中學生科學探究與創新意識的培養研究

李輝東

摘 要：化學是科學的重要組成部分，如何引導學生從化學學科學習上升至科學探究層面，是初中化學教學研究的一大主題。新課改要求要以創新教育推動構建現代教育體系，教師作為教書育人的第一責任人，要全面落實新課標要求，積極進行創新教育，培養學生的創新意識和科學探究思維，推動學科教學目標與社會人才需求相契合。本文將以初中化學學科為研究對象，探究在初中化學學科教學中培養學生科學探索與創新意識的教學策略，以期為初中化學教師提供參考。

關鍵詞：初中化學；科學探究；創新意識；培養策略

【中圖分類號】G633.8 ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A ? ? ? ? ? ? 【文章編號】2097-2539（2023）18-0122-03

化學是一門理論與實驗教學相結合的學科，操作性、科學性極強。開展化學實驗教學，能有效激發學生的學習興趣，促進學生動手實踐能力、思維能力的提升。同時，化學學科兼具自然學科的諸多特征，能有效激發并促進學生科學思維發展，是培養學生探索精神和創新意識的關鍵學科。初中化學教師在教學環節可以開發與化學知識相關的生活化教學資源，引導學生在生活中學習并運用化學知識，啟發學生探索精神和創新意識，促進學生意識、思維、知識和能力的全面發展。

1.挖掘生活素材，延伸教學效果

化學源自生活，與生活之間具有密切關系。生活中蘊含了大量的化學知識，化學教師可以開發生活中可用于化學教學的素材，開發教學資源，一方面，讓學生認識到化學知識與生活的關聯性；另一方面，引導學生在生活中發現、運用化學知識，將課堂教學效果延續至生活中?；瘜W教師要重點關注化學知識與生活的關系，發掘生活中的化學知識，找尋化學知識中的生活素材，以生活為載體，降低學生理解和學習化學知識的難度。

例如，肥皂是學生生活中常見的物品，學生的生活對肥皂具有一定的依賴性，如清潔洗手、清洗衣物等均需要肥皂的參與。學生在使用肥皂的過程中，對肥皂的制作方法也將產生一定的好奇心，尤其是隨著各類手工皂的出現，學生對肥皂的制作過程產生了濃厚的興趣。在九年級“有機物的常識”教學環節，教師可以引導學生說出“肥皂”這一有機化合物名稱，并播放制作視頻，讓學生了解肥皂的化學制造過程，滿足學生對“肥皂制取”的好奇心。教師可以利用晚自習的時間，將學生帶入化學實驗室，為學生提供肥皂制造材料，讓學生親手制作肥皂，體會有機物的制作過程，加深學生對有機物的理解。教師可以讓學生將自己制作的肥皂帶回家，學生可使用自己制作的肥皂，將肥皂作為認識化學世界的敲門磚，將化學世界與現實生活聯系起來。

又如，在八年級“身邊的化學”課堂中，首先，教師可以提出問題“生活中有化學的影子嗎？”學生剛開始接觸化學學科，對化學的概念認識不清。鑒于這一情況，教師可列舉生活中最常見的物品，打通學生認識化學知識的通道，如“肥皂、塑料盒、多色冰激凌”等，輔助學生厘清化學的概念。其次，教師可以在多媒體教具上展示自己列舉的例子，引導學生按照教師提供的思路，從生活中尋找更多與化學相關的物品，促使學生將化學學習的眼光放置于生活中，培養學生的化學學習意識。學生舉例“衣服、鞋子、水瓶”等。針對教師給出的例子，學生可以積極思考，從食品的角度提出問題“多色冰激凌為什么也與化學知識相關，冰激凌作為入口的食物，與化學相關，豈不是意味著存在食品安全問題？”初次接觸化學知識的學生，難免對化學的概念存在認知偏差的問題。教師可以反問學生“水是無色的，那么為什么冰激凌是有顏色的？冰激凌的顏色來自哪兒？與化學相關的冰激凌是否真的不能吃？”學生在教師的引導下，從冰激凌的顏色入手，通過查閱教材，發現冰激凌之所以有顏色，是因為在其中添加了色素；冰激凌的味道甜美也是因為在其中添加了香精等食品添加劑。食品添加劑就是冰激凌與化學產生關系的關鍵要素。

化學教師可以從生活素材入手，引導學生探索生活中的化學知識，激發學生化學學習的興趣，以興趣為動力，推動學生主動學習化學知識。教師還可以將生活素材作為教學材料，引導學生在生活中做小實驗，通過實驗，激發學生對化學知識的學習興趣和探索興趣。例如，在“酸堿中和反應”教學環節，教師可以舉例“雞蛋殼”和“食用白醋”的酸堿例子，布置課后實驗任務“將雞蛋殼泡在白醋中，觀察雞蛋殼表面的反應”。學生將白醋倒入雞蛋殼上，會發現雞蛋殼吐出小泡泡，并逐漸變薄。隨著雞蛋殼與白醋發生反應，最終堅硬的雞蛋殼消失，這一過程即為酸堿中和反應的過程。

2.編制微課視頻，引導學生課前預習

教師要想在化學教學過程中培養學生的探索精神和創新意識，首先就要培養學生主動學習的良好習慣，在這一基礎上，逐步培養學生的探索能力和創新能力。翻轉課堂教學模式能輔助化學教師更好地激發并強化學生的預習意識，是培養學生自主學習習慣的有效手段?；瘜W教師可采用微課視頻的方式，根據教學內容剪輯微課視頻，以供學生預習。

以“化學實驗室之旅”為例，本節課教師將帶領學生進入化學實驗室，認識實驗器材和操作方法?；瘜W實驗室中有大量的玻璃制品、實驗藥劑，若學生不慎打翻，并未及時、正確處理，學生的人身安全將受到威脅。鑒于這一情況，化學教師可以制作“化學實驗室認識”視頻，將化學實驗室的環境、器材、藥品等展示在視頻中，引導學生掌握實驗室規則、實驗器材的操作方法和實驗室應急處理方法。為了引導學生自主預習，教師可設置互動視頻，在視頻中增加趣味游戲，激發學生觀看視頻的興趣。例如，教師在講解視頻之后，可以設置“找茬”互動游戲，讓學生在15秒的視頻中圈出電源開關、自來水總閥、滅火器、沙盆、藥箱的存放位置。學生可在視頻中點擊相應物品，參與找茬游戲，在游戲中學習化學知識，強化自身的實驗安全意識。

3.制訂“學歷單”，明確學生任務

在“物質的變化”課堂教學中，學生的學習任務主要為“區分物理變化和化學變化，掌握化學變化的概念和特征”。首先，教師為學生提供預習資料，引導學生利用課余時間，預習本節課知識，列出“學歷單”，在其中強調本節課的化學知識和學習目標。其次，教師抽取部分學生的學歷單，找出學生學歷單中存在的問題，輔助學生完成學歷單內容，明確本節課的學習目標。在教師的輔助下，學生能在學歷單中明確指出本節課的學習目標為“掌握化學變化的概念和特點”，并將物理變化作為理解化學變化的對立面，加深學生對化學變化概念的理解。學生編輯的“學歷單”內容為“學習目標：掌握化學變化概念和特點；學習內容：區分物理變化與化學變化；學習評價：個人評價、教師評價。”

在“學歷單”的指導下，學生能明確本節課的中心內容和學習任務，抓住課時教學的重點內容，對其進行重點學習。以火柴為例，將火柴折斷，火柴的形態雖然發生了變化，但是在這一過程中，未產生新物質，只是火柴的外在形態發生變化，這一未產生新物質的變化為物理變化，與產生新物質的化學變化存在明顯差異。當火柴發生燃燒反應，火柴點燃前后的形態不同，且在反應過程中，能觀察到發光發熱的現象，即釋放二氧化碳、產生水蒸氣。燃燒后的黑色灰燼、水蒸氣和二氧化碳均與燃燒前的火柴不同，是經過反應后產生的新物質，這一產生新物質的過程即為化學變化。由于學生難以直觀觀察二氧化碳、水蒸氣，雖然學生能看到燃燒后的黑色灰燼，并明確灰燼與未燃燒的火柴存在差異性。但是部分學生仍舊對燃燒產生的物質存在疑問，并通過預習，在學歷單中列出這一疑問。教師根據學歷單中學生指出的問題，在燃燒的火柴上方蓋上一塊玻璃片，在燃燒前，玻璃片處于干燥狀態。隨著燃燒的進行，玻璃片上凝結了小水珠，為學生直接觀察實驗反應過程創造了機會。

4.采用趣味實驗，啟發創造思維

初中化學中蘊含了大量的實驗內容，對長期接受理論知識的學生而言，開展實驗教學可有效激發學生的學習興趣，并通過引導學生動手操作，啟發學生的探索思維和創造思維。初中化學教師可基于教材提供的各類化學實驗和化學知識，以實驗為載體開展教學。

例如，在“空氣中成分”的教學環節，教師將學生帶到化學實驗室，通過觀察紅磷燃燒的化學實驗組織學生測量空氣中氧氣的含量。在實驗過程中，要始終保持進行燃燒實驗的集氣瓶處于密閉狀態，隨著紅磷的燃燒，空氣中作為燃燒介質的氧氣被消耗，燒杯中的水將通過導管進入密閉集氣瓶，水進入的體積即為空氣中氧氣的含量。教師可以指導學生動手完成燃燒化學實驗，觀察集氣瓶內水沒到的刻度位置，計算氧氣在空氣中的占比。學生動手實驗的過程，也是進行科學探索的過程。教師將班級內的學生劃分為多個實驗小組，兩兩組成一個實驗小組。組內成員互相監督完成燃燒實驗，當出現實驗結果與科學數據差異較大的問題，學生則要通過追溯實驗過程、觀察實驗過程中各個器具的使用情況，探究導致實驗數據不準確的原因。例如，有的小組得出結果“氧氣含量占空氣總體積的2/5”，與1/5的真實數據存在較大差異性。教師可以引導學生檢查集氣瓶氣密性，探究導致該結果的原因，強化學生自主探索、解決問題的意識。

又如，教師可將蘊含化學知識的趣味小實驗用于課堂教學環節，與學生動手實踐的天性和需求相契合。如，在“酸堿指示劑發生的顏色變化”這一知識點教學中，首先，教師播放諜戰片中情報人員用隱形墨水傳遞情報的劇情，調動學生對“隱形墨水”的探索積極性。學生在觀看視頻時，能第一時間抓住“隱形墨水”這一重點，并提出問題“情報人員是怎樣讓白紙上不存在書寫的痕跡，接受情報的人又是如何讓白紙上的字跡顯現出來的？”教師引入酸堿指示劑、酸性物質和堿性物質的概念，讓學生觀察酚酞溶液與酸性物質、堿性物質接觸其顏色發生的變化。其次，學生觀察實驗視頻，發現當常態下呈現透明顏色的酚酞溶液與堿性物質接觸，則溶液的顏色變為紅色。教師組織學生動手實驗，將雞蛋殼磨成粉末，加到酚酞溶液中，發現酚酞溶液從透明色逐漸變為紅色。在這一環節，教師重新提出課前設置的隱形墨水的問題，引導學生從透明酚酞溶液發生顏色變化的實驗中解決問題。最后，教師設置課堂趣味實驗環節，讓學生用酚酞溶液給同桌寫一封書信，接到書信的同學使用堿性物質讓字跡顯露出來。

5.激發問題意識，培養良好習慣

學會提問是學生學習和思維發展的必備能力，也是學生探索事物的能力。在化學課堂上，化學教師要基于知識，培養學生的提問意識和能力，鼓勵和引導學生提出問題，表達自己在學科學習過程中存在的疑問。學生對自己提出的問題，探索積極性更強，能根據教師的指導，主動參加化學實驗，觀察實驗中各物質發生的反應，探索解決自己提出的問題，逐步養成“好探索”“好創新”的學習習慣。

以“我們的呼吸作用”這一實驗為例，根據教材知識提示，學生得知“我們吸入的氣體與呼出的氣體中各成分的含量是不同的”，學生結合在初中生物學科中學習的“呼吸作用”的知識，明確吸入氣體的主要成分為空氣，隨著人體呼吸作用的進行，人體消耗空氣中的氧氣，并將其轉化為二氧化碳，并提出問題“如何證明二氧化碳的存在”。已知石灰水與二氧化碳發生化學反應，能讓原本透明的石灰水變渾濁。學生采用集氣瓶收集呼出的氣體，向集氣瓶中加入石灰水，原本呈現透明狀的石灰水，立刻變得渾濁。向裝有空氣的集氣瓶中加入同體積的石灰水，石灰水未發生較大變化。學生根據實驗提示信息“當參與作用的二氧化碳含量較多時，渾濁現象出現的時間較快，且更為明顯”，對兩個裝有不同氣體的集氣瓶內石灰水發生的變化進行對此分析，驗證提示信息，明確人體吸入和呼出的氣體中二氧化碳的含量不同，二氧化碳在呼出氣體中的含量較大。

6.結語

化學作為一門將理論與實驗結合在一起開展教學工作的學科，大量化學知識均蘊含在化學實驗中，化學實驗是知識教學的承載者?；瘜W學科在培養學生探索意識和創新意識方面具有重要作用。初中化學教師要合理利用化學實驗，挖掘生活素材，編輯微課視頻，采用趣味小實驗，布置實驗任務，激發并逐步強化學生自主學習和探索的積極性，引導學生樹立探索意識和創新意識，在設計實驗、動手實驗、分析實驗結果的過程中促進學生意識、思維和能力發展。

參考文獻

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