初中化學教學中科學探究學習模式的思考與運用

摘 要：科學探究學習模式的應用，改變了傳統化學教學模式，使得學生的學習自主性得到充分激發.本文分析了科學探究學習模式在初中化學教學中的應用價值，從“探究化學實驗現象”“總結實驗操作步驟”“運用信息技術手段”“開展合作探究學習”四方面入手，深入鉆研科學探究學習模式在初中化學教學中的應用策略，旨在為一線化學教師提供教學設計思路，助力化學課堂教學高質量發展.

關鍵詞：科學探究；教學策略；初中化學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）29-0113-03

收稿日期：2024-07-15

作者簡介：饒福明（1987.8—），男，福建省明溪人，本科，中學一級教師，從事初中化學實驗教學研究.

基金項目：2023年度福建省明溪縣課題“初中化學教學中實施科學探究學習的實踐與研究”（課題編號：mxjykt-2309）.

科學探究學習模式以學生為中心，是一種強調學習實踐和問題導向的學習模式.在初中化學教學中應用這種模式，能夠培養學生的探索精神和創新能力，提高他們的科學素養和解決問題的能力.怎樣應用科學探究學習模式開展化學教學，逐漸成為當前教師應該思考的問題.在化學教學模式不斷創新的背景下，教師可以運用科學探究模式賦予學生自主學習、實驗的空間，培養學生的化學核心素養，提高化學教學有效性.

1 科學探究學習模式在初中化學教學中的應用策略

1.1 探究化學實驗現象，激發科學探究興趣

化學實驗現象的研究，是初中化學教學的重要內容.在科學探究學習模式下，學生能通過化學現象深入地理解化學知識，并感受到化學的魅力和趣味.學生通過親身參與化學實驗探究，能體驗到科學探究的樂趣，從而增強學習化學知識的動力和自信心［1］.教師在應用科學探究學習模式的過程中，可以引導學生主動觀察和分析化學實驗中的各種現象，鼓勵他們提出問題、猜想與假設，根據自己的疑惑設計實驗探究方案，進行深入的實踐探究.

例如，在人教版初中化學九年級上冊“制取氧氣”一課教學中，教師可以圍繞以下實驗現象，引導學生探究化學學習現象背后的原理，總結實驗結論，激發他們的科學探究興趣.

［現象一］加熱高錳酸鉀制取氧氣：

高錳酸鉀加熱錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

［現象二］分解過氧化氫制取氧氣：

過氧化氫二氧化錳水+氧氣

［現象三］加熱氯酸鉀制取氧氣：

氯酸鉀二氧化錳加熱氯化鉀+氧氣

首先，加熱高錳酸鉀現象是紫色的高錳酸鉀逐漸分解，并產生大量氣泡.教師可以將一根帶火星的木條伸入試管口，讓學生觀察木條復燃的現象.教師便可以引導學生思考問題：“木條復燃的條件是什么？這背后的‘魔法’是什么？”之后，再引導學生自行操作實驗，并觀察高錳酸鉀溶液在加熱過程中的顏色變化.同時，教師可以鼓勵他們思考高錳酸鉀溶液顏色變化與氧氣生成的關系.

其次，分解過氧化氫現象可以利用“氧氣泡泡”進行解釋.教師可以利用過氧化氫分解產生的氧氣，制作一個簡易的“氧氣泡泡”.學生觀察化學實驗現象，嘗試吹出最大、持續時間最長的泡泡.在這一過程中，學生能親身體驗氧氣的存在和性質.此外，教師可以鼓勵學生嘗試使用不同的催化劑，如二氧化錳、氧化銅等，加速過氧化氫的分解，并在實驗探究中比較不同催化劑98KaAOXkvXyvsOqfg17UkNLmxyKQooY/9o8fuh4M/qI=的效果.

最后，加熱氯酸鉀現象可以通過“火山爆發”的場景，讓學生在觀察有趣的化學實驗現象中感受化學的魅力.教師可以引導學生正確使用溫度計測量實驗過程中試管內溫度的變化，分析溫度與氧氣生成速率之間的關系.教師還可以讓學生利用加熱氯酸鉀產生的氧氣，制作一個簡易的“環保氧氣發生器”，討論在日常生活中利用這一原理制氧的可行性.

在探究以上3個化學實驗現象的過程中，教師指導學生記錄自己觀察到的化學實驗現象，結合自己的認知與生活經歷，探討類似的現象，由此激發學生對化學科學的探究欲望和學習興趣.

1.2 總結實驗操作步驟，規范實驗操作行為

總結實驗操作步驟能夠讓學生掌握化學實驗技能，提高實驗的成功率.同時，規范的實驗操作行為也有助于培養學生的科學態度和嚴謹精神，提高實驗的安全性，為學生今后的學習和工作打下堅實的基礎.教師可以在實驗環節進行演示，讓學生總結實驗步驟［2］.在實驗結束后，對實驗過程進行反思和總結，強調實驗操作的規范性和安全性，指出學生操作中的不規范現象，確保學生能夠明確正確的實驗步驟、操作要點、注意事項等，在今后的實驗中正確、安全地進行化學實驗.

例如，在人教版初中化學九年級上冊“二氧化碳的實驗室制取與性質”一課教學中，首先，教師可以為學生準備實驗器材（錐形瓶、長頸漏斗、集氣瓶、導管、橡皮塞、試管、蠟燭等）和藥品（大理石、石灰石、稀鹽酸、澄清石灰水等），讓學生在檢查的過程中，總結不同實驗器材和藥品的使用注意事項；其次，教師可以示范連接裝置、檢查氣密性的過程，讓學生逐一觀察并總結以下步驟.

連接裝置：連接導管與錐形瓶、集氣瓶，控制導管的插入深度和長度，確保氣密性良好.

檢查氣密性：用彈簧夾夾住橡皮管，往長頸漏斗中加水，觀察水柱是否形成并保持液面不下降，保證實驗過程中氣體不會泄漏.

再次，學生觀察教師操作后，動手組裝實驗器具，準備下一步的實驗.教師要求學生先向錐形瓶中加入適量的大理石或石灰石，通過長頸漏斗加入適量的稀鹽酸.教師可以建議學生將導管伸入集氣瓶底部，慢慢通入氣體，直到集氣瓶中的空氣被完全排出，采用向上排空氣法收集二氧化碳.教師引導學生將收集到的氣體通入澄清石灰水中，觀察石灰水是否變渾濁，由此判斷收集的氣體是否為二氧化碳.教師在實驗結束后，根據以下化學方程式，總結演示步驟，指出學生實驗中不規范的操作，建議學生改正.

二氧化碳與水反應：

CO2+H2OH2CO3

碳酸分解反應：

H2CO3CO2↑+H2O

二氧化碳與氫氧化鈣反應：

CO2+Ca（OH）CaCO3↓+H2O

一氧化碳燃燒反應：

2CO+O2點燃2CO2

一氧化碳與氧化銅反應：

CuO+CO△Cu+CO2

部分學生在取用藥品時，過多或過少取用藥品，導致影響實驗效果.有些學生還會不慎將藥品濺到皮膚上.教師在實驗現場采取緊急措施，引導學生嚴格按照實驗步驟進行操作，注意藥品的用量要適中，用大量清水沖洗被藥品濺到的皮膚處.在實驗結束后，教師引導學生制作實驗流程掛圖，清理實驗器材和藥品，保持實驗室的整潔.學生在教師的引導下掌握二氧化碳的實驗室制取與性質的相關知識，同時也能夠形成嚴謹的態度，規范自己的實驗操作行為.

1.3 運用信息技術手段，攻克實驗探究難點

信息技術的運用能夠彌補傳統化學實驗教學的不足，為學生提供豐富、直觀的學習資源.教師通過模擬實驗等方式，可以讓學生在相對安全、可控的環境中進行實踐探究，降低實驗安全風險，提高化學科學探究學習效果.

例如，在人教版初中化學九年級下冊“溶液酸堿性的檢驗”一課教學中，首先，教師可以運用幻燈片軟件呈現溶液酸堿性的實驗過程和現象.教師通過生動的圖像和動畫，揭示酸堿指示劑在酸性或堿性條件下的顏色變化，讓學生形成對溶液酸堿性檢驗原理的初步認識.其次，教師可以利用虛擬實驗軟件模擬實驗，列出可能出現的實驗問題，讓學生明確實驗步驟以及關鍵操作技巧.同時，教師列出中和反應化學方程式：

Ca（OH）2+2HClCaCl2+2H2O

2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O

教師要指導學生在分析化學方程式的基礎上，查找相關的酸堿指示劑資料，了解不同指示劑的性質和適用范圍，如“pH＜7，溶液為酸性；pH=7，溶液為中性；pH>7，溶液為堿性”.通過對比分析，學生可以選擇合適的指示劑進行檢驗，提高溶液酸堿性檢測實驗的準確性.最后，教師可以引導學生利用信息技術手段進行遠程實驗或線上答疑.教師通過在線平臺實時解答學生在實驗中的疑問，指導學生進行模擬實驗操作，幫助學生解決在實驗中遇到的問題，攻克實驗探究難點.

1.4 開展合作探究學習，促進實踐經驗共享

合作探究學習能夠培養學生的團隊協作精神和溝通能力，讓學生在共同解決問題的過程中實現共同的學習目標.在科學探究學習模式下，教師可以鼓勵學生以小組合作的形式進行化學實驗探究.在合作過程中，教師通過不同的合作環節，促進學生之間相互學習、相互幫助，使其共享實踐經驗和成果.

例如，在人教版初中化學九年級下冊“粗鹽中難溶性雜質的去除”一課教學中，首先，教師可以引導各小組共同討論并確定實驗所需的器材、藥品和實驗步驟.具體如下.

實驗器材：鐵架臺、燒杯、量筒、漏斗、玻璃棒、酒精燈、托盤天平、濾紙、火柴等.

實驗藥品：粗鹽、水.

實驗步驟：溶解、過濾、蒸發、計算產率.

其次，各個小組成員輪流進行實驗操作，嚴格遵守實驗守則，其他成員觀察并記錄實驗的過程.在實驗操作的過程中，教師應巡視并提醒注意事項，確保各組的實驗安全進行.實驗結束后，教師可以統一收集各小組的實驗數據，找出實驗中可能存在的問題和改進方法.最后，教師可以引導各個小組之間比較實驗結果，分析實驗差異的產生原因.各個小組要在這一環節進行交流，展示自己的實驗結果和實驗過程中的亮點.教師表揚各個小組的實驗成果，提出改進實驗和優化操作步驟的建議，讓各個小組利用課余時間繼續討論、實踐，在科學探究學習模式下，引導學生共享經驗，營造積極的探究氛圍，促進學生共同進步.

2 結束語

簡而言之，初中化學科學探究學習模式以探究式學習或研究性學習為主，能讓學生在化學學習中保持積極進取的心態，形成主動探究的精神品質.教師在實驗探究中引領學生操作、總結、反思，可以提高學生的化學實踐能力，讓他們形成化學觀念與責任意識.在初中化學科學探究學習模式下，教師扮演著重要的組織者、指導者和參與者角色.教師積極組織科學探究活動，能讓學生在化學學習、實驗中實現預設目標，還能為學生的核心素養發展奠定堅實的基礎.教師在接下來的教學實踐中，應結合學生的實際情況，設計科學探究學習活動，培養學生的科學態度和嚴謹精神，促進學生的綜合素質全面發展.

參考文獻：［1］ 王娟.初中化學科學探究教學的現狀及應對策略［J］.中學課程資源，2022，18（9）：40-41.

［2］ 譚麗娜.基于科學探究的初中化學生活化教學研究［J］.吉林教育，2022（24）：69-71.

［責任編輯：季春陽］