初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生探究能力培養(yǎng)
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探究能力是學(xué)生靈活運(yùn)用已掌握化學(xué)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、技能，探尋、研究、思考未知或已知事物的能力。教師在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)以學(xué)生為中心，以實(shí)踐應(yīng)用技能為導(dǎo)向，指導(dǎo)學(xué)生在多樣化的實(shí)驗(yàn)探索中，獨(dú)立收集信息，自主制訂計(jì)劃解決實(shí)際問題，讓學(xué)生在豐富多樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中，把握問題本質(zhì)，提升和發(fā)展探究學(xué)習(xí)能力。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生在實(shí)踐中掌握知識(shí)，發(fā)展理性思維、探究精神與實(shí)踐創(chuàng)新能力，教師在課堂教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)他們主動(dòng)參與、發(fā)現(xiàn)問題，靈活運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決問題。讓學(xué)生在探究解決實(shí)驗(yàn)問題的過程中，自主分析、思考各種異?，F(xiàn)象，促使學(xué)生在探索解決問題的過程中，能始終立足于化學(xué)學(xué)科視角提出創(chuàng)造性的解決方法?；瘜W(xué)學(xué)科知識(shí)揭示了原子、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)間的內(nèi)在關(guān)系，是研究物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、組成的自然科學(xué)。教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要堅(jiān)持以學(xué)生為中心、為根本，引導(dǎo)他們結(jié)合已有的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)技能自主探索思考，理解抽象、復(fù)雜物質(zhì)的變化規(guī)律、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。探究是學(xué)生通過觀察、分析、閱讀、思考、實(shí)驗(yàn)、討論等途徑去主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，教師應(yīng)確保教學(xué)過程的開放性、互動(dòng)性與民主性，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生在相互質(zhì)疑、探索學(xué)習(xí)中發(fā)展科學(xué)思維與探究學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)知識(shí)概念的深層理解。
一、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，挖掘探究潛能
探究能力培養(yǎng)下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，要圍繞問題展開，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐思考和操作分析中，自主歸納知識(shí)要點(diǎn)，總結(jié)和掌握知識(shí)與方法。教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要用具有針對(duì)性的問題激發(fā)學(xué)生思維能力的求異性和靈活性，讓學(xué)生在趣味性、探究性的問題任務(wù)思考下概括、分析科學(xué)事實(shí)，理解抽象、復(fù)雜的化學(xué)知識(shí)和概念原理。例如，在教學(xué)“空氣”時(shí)，教師以“了解氧氣、氮?dú)?、稀有氣體的主要物理性質(zhì)與用途”為探究點(diǎn)，提出難度適度、邏輯合理的問題，指導(dǎo)學(xué)生自主完成“測定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)流程，目的是讓學(xué)生在富有開放性的問題探究中，親自操作、觀察、分析、了解空氣組成，鍛煉自身獨(dú)立思考和判斷、探究的能力。空氣瞧不見、摸不著，但是人人都離不開。教師：“我們身邊有藍(lán)天、溪水、白云、陽光、綠樹，自然界都依靠空氣維持生態(tài)平衡，同學(xué)們是否能用一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，說明空氣確實(shí)存在于我們身邊？從學(xué)生熟悉的話題入手，激活學(xué)生的探究思維，引導(dǎo)學(xué)生自己去動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，根據(jù)拉瓦錫的研究結(jié)果，查閱資料信息，尋求問題答案。教師：“拉瓦錫在實(shí)驗(yàn)中是如何發(fā)現(xiàn)氣體減少了15的？”教師向?qū)W生講述拉瓦錫發(fā)現(xiàn)空氣組成的實(shí)驗(yàn)裝置和故事，啟發(fā)學(xué)生有目的性地仿照、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，測定空氣里氧氣的含量，“我們在實(shí)驗(yàn)中，氣體減少的體積小于15？為什么？”“拉瓦錫研究結(jié)果，氧氣約占15，為什么？”“水面上升不滿15的原因是什么？”“紅磷熄滅后瓶內(nèi)還有沒有殘余的氧氣？”教師指導(dǎo)學(xué)生的探索過程，讓學(xué)生獨(dú)立記錄，基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、交流、辯論，把自己的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行總結(jié)、梳理。學(xué)生：“裝置漏氣或紅磷不足？”“當(dāng)氧氣含量低時(shí)，紅磷不能繼續(xù)燃燒。”教師要合理組織學(xué)生歸納空氣的主要成分：有與紅磷反應(yīng)的氣體———氧氣。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的進(jìn)一步深入分析中，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，自主搜集相關(guān)信息資料，歸納空氣的組成，得出自己的結(jié)論和解釋，形成獨(dú)立探索精神與探究分析能力。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，要注重對(duì)學(xué)生差異思維的激發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，從多角度去驗(yàn)證、判斷、推理，運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決問題。探究是一個(gè)質(zhì)疑、發(fā)現(xiàn)的過程，教師要引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手、動(dòng)腦的觀察、實(shí)驗(yàn)、思考中自行探究并掌握知識(shí)原理，發(fā)展探究思維與能力。
二、交流思考創(chuàng)新，深入質(zhì)疑探究
教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，啟發(fā)學(xué)生從化學(xué)概念、規(guī)則等角度，對(duì)于實(shí)驗(yàn)演示中的問題進(jìn)行猜想、推理、假設(shè)，讓學(xué)生在問題的論證、類比、觀察、分析中，借助化學(xué)知識(shí)反復(fù)實(shí)踐、認(rèn)識(shí)，獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)與結(jié)果。教師要起到組織者的作用，支持學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、討論、交流與設(shè)計(jì)中，不斷改進(jìn)、調(diào)整、探索，促使學(xué)生在探究中對(duì)實(shí)驗(yàn)中的疑點(diǎn)進(jìn)行深入的思考，發(fā)展學(xué)生的思維想象力、創(chuàng)造力和探究能力。例如，教學(xué)“燃燒的條件”時(shí)，為了讓學(xué)生深刻掌握物質(zhì)燃燒的條件，教師在學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)前，可組織學(xué)生說一說燃燒時(shí)觀察到的現(xiàn)象，思考“為什么篝火中的木材要架空？”“生活中點(diǎn)燃火柴時(shí)，劃火柴是為了達(dá)到什么目的？”培養(yǎng)學(xué)生的探究、歸納和抽象思維能力，讓學(xué)生在觀察、探索中，能利用物質(zhì)燃燒的條件建構(gòu)化學(xué)知識(shí)概念，解釋日常生活中的燃燒現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。教師：“燃燒是生活中的常見現(xiàn)象，火的應(yīng)用給人類帶來了文明和進(jìn)步，但如果我們不善于防火和正確使用，又會(huì)給生產(chǎn)、生活帶來危害，下面我們一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究了解燃燒的特征?！苯M織學(xué)生思考、觀察實(shí)驗(yàn)，“點(diǎn)燃火柴和石塊，觀察是否可以燃燒?！薄俺叵碌南灎T是否可以燃燒，點(diǎn)燃后呢？”給燃燒下定義：發(fā)光、發(fā)熱、氧化反應(yīng)?！笆裁礃拥奈镔|(zhì)，在什么條件下會(huì)燃燒？做出一些合理的猜想?！薄盎鸩窨梢匀紵?，石塊不能燃燒，說明什么？”教師要結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生在動(dòng)手、動(dòng)腦中探究燃燒的條件，發(fā)現(xiàn)新問題，讓學(xué)生在積極思考的學(xué)習(xí)狀態(tài)下，與已有的生活經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系，認(rèn)識(shí)燃燒的條件。教師要啟發(fā)學(xué)生通過獨(dú)立思考從微觀視角探究物質(zhì)世界，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐下，合作、交流、觀察、猜想、證實(shí)，能根據(jù)相關(guān)的化學(xué)性質(zhì)、進(jìn)行歸納、探索，拓展科學(xué)思維，提高探究思想品質(zhì)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要成為學(xué)生的啟發(fā)者和誘導(dǎo)者，組織學(xué)生在自主交流中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、獲得證據(jù)、作出解釋，進(jìn)而通過邏輯推理探究，對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息展開概括、分析，準(zhǔn)確抓住事物的關(guān)鍵要素，提出個(gè)性化的新穎論點(diǎn)。
三、獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)探究疑難
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，教師要統(tǒng)籌考慮化學(xué)的科學(xué)應(yīng)用價(jià)值等核心要素，精心設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主題，組織學(xué)生在思考、實(shí)踐、質(zhì)疑與探究中，獨(dú)立自主獲取感知、探索化學(xué)知識(shí)概念，加深學(xué)習(xí)理解。探究能力是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)能力，教師要融合證據(jù)推理、社會(huì)生活、環(huán)境認(rèn)知等元素，組織學(xué)生在有意義的目標(biāo)引領(lǐng)下，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，親身經(jīng)歷歸納、反思、討論、檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)，主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，形成具備科學(xué)探究意識(shí)與獨(dú)立獲取證據(jù)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。例如，教學(xué)“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)”時(shí)，教師可組織學(xué)生自主練習(xí)儀器裝配、完成氣體的收集、檢驗(yàn)等相關(guān)操作，合作設(shè)計(jì)制取氧氣的方案，讓學(xué)生用已經(jīng)掌握的化學(xué)知識(shí)，自主分析、討論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過總結(jié)、評(píng)價(jià)進(jìn)行思維激辯，從而提升探究能力，豐富認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)。“我們可以用分解過氧化氫溶液，加熱混有二氧化錳的氯酸鉀固體的方法制取氧氣?！薄盀槭裁床荒苓x擇氧化汞？”（汞有毒性，氧化汞加熱會(huì)生成汞和氧氣）而且過氧化氫分解制取氧氣的方法，操作簡便、便于收集，適合實(shí)驗(yàn)室制取少量氣體。教師可組織學(xué)生自主選擇裝置，獨(dú)立設(shè)計(jì)制取氧氣的方案，規(guī)范操作親自動(dòng)手制取氧氣。教師要把握好教學(xué)方向，始終以發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力為突破口，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、提出、思考、討論、記錄制取氧氣的步驟和方法，并能結(jié)合現(xiàn)象獲取解釋和結(jié)論，驗(yàn)證各種實(shí)驗(yàn)方法?！叭绻频难鯕獠患?，你認(rèn)為可能是什么原因？”教師既要及時(shí)發(fā)現(xiàn)、指出、糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，又要恰當(dāng)評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生的新想法，讓學(xué)生在自主分析、討論、歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過程中掌握學(xué)習(xí)方法，“夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發(fā)紅，由瓶口向下緩慢插入收集到的氧氣中”觀察現(xiàn)象、用語言文字表達(dá)。“燃燒停止后，加入少量澄清石灰水到集氣瓶里，震蕩，有什么現(xiàn)象？”教師要為學(xué)生提供展示成果的機(jī)會(huì)，組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、討論、記錄、表達(dá)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生在總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律、解釋問題的過程中，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)成果中能相互分享經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮自身的探究思維潛力，不斷改進(jìn)、糾正思路，將知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄磕芰εc學(xué)習(xí)素養(yǎng)，促使學(xué)生在持續(xù)性的反省、調(diào)整與建構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)探究能力與化學(xué)素養(yǎng)的綜合發(fā)展。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可設(shè)計(jì)制作方案、實(shí)驗(yàn)、探究、展示成果、評(píng)價(jià)五個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在自由、獨(dú)立的綜合實(shí)踐中，能結(jié)合信息資料和問題自主探索，親身經(jīng)歷知識(shí)技能的形成與發(fā)展。教師在探究能力培養(yǎng)的導(dǎo)向下，要從學(xué)生熟悉的事物、經(jīng)驗(yàn)、環(huán)境入手，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)流程中，能始終以積極主動(dòng)的情感態(tài)度和探索精神自主分析，獨(dú)立制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，促使學(xué)生在發(fā)展探究精神和能力的基礎(chǔ)上，建構(gòu)對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的深層理解?？傊處熢诔踔谢瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，要突破傳統(tǒng)講練教學(xué)模式的局限性，開闊學(xué)生的體驗(yàn)和探究空間，引導(dǎo)他們在自由、自主的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中，始終能以積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度動(dòng)腦、動(dòng)手，持續(xù)性地不斷提高自身的創(chuàng)新精神與探究能力。實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)在于深入透徹理解物質(zhì)形態(tài)的多樣性。教師一方面要注重對(duì)學(xué)生的客觀評(píng)價(jià)，另一方面要設(shè)計(jì)科學(xué)、恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)任務(wù)，以幫助者和引導(dǎo)者的身份，調(diào)動(dòng)學(xué)生的情感體驗(yàn)，讓學(xué)生在有意義的討論與探究學(xué)習(xí)中，能基于自身的理解對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行深刻的概括、反思、歸納，促使學(xué)生在多樣、自主的實(shí)驗(yàn)操作中實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。
作者:尤海燕 單位:甘肅省平?jīng)鍪袥艽h豐臺(tái)鎮(zhèn)中學(xué)