化學教學如何培養學生的科學探究能力

曹培

摘要： 化學是一門以實驗為基礎的學科，義務教育階段人教版九年級化學教材中光演示實驗就有53個，探究和課外實驗共23個，單元實驗活動共8個，在教學中若只是一味地重復前人的操作，讓學生照搬課本實驗來驗證知識的正確與否，必然會嚴重地束縛學生的思維，也會把化學課堂變成煩悶、枯燥的實驗操作技能課;反之，若能正確引導、激發學生主動去探索，體驗知識的生成過程，則能在獲得新知的同時又可學會科學的學習方法，提高科學探究和舉一反三的能力。

關鍵詞： 實驗? 科學探究能力? 化學課堂

在日常教學中，教師要深入研究教材實驗，抽絲剝繭，挖掘教材背后的深意，發揮好實驗的探究 功能 。

一、精心設計、模擬問題情境，激發學生內在探究精神

課堂中，有效的提問能觸動學生更好、更深入地思考。要培養學生的探究精神就要先激活他們的主觀能動性，驅動學生尋著知識的脈絡進行深入的探究。這就要求教師在課堂上要不斷地創設有意義的問題情境，讓學生在情境中質疑和思考。

例如：探究“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用”，教材中的實驗步驟主要如下：

①在試管中加過氧化氫溶液，用帶火星小木條檢驗

②加入少量的MnO 2 ，再次檢驗

③反應結束時，重新加入過氧化氫溶液

④重復上述實驗

教材通過實驗步驟①和實驗步驟②的對比，意在說明二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率。但若直接得出這樣的結論，便限制了學生思維的發展。

因此，在做完實驗步驟①和步驟②時我便提出疑問：加入二氧化錳后，產生大量的氣泡。該氣體是什么？

學生：氧氣。

問：你們怎么知道它是氧氣呢？

學生：帶火星的小木條復燃了，證明它是氧氣。

繼續追問：為什么加入二氧化錳后會產生大量的氧氣呢？可能的原因是什么？

問題一提出，學生們立馬安靜下來，陷入思考，不一會兒提出各種可能性。

學生1：可能是二氧化錳改變了過氧化氫的分解速率。

學生2：可能是二氧化錳自己分解產生了大量的氧氣。

學生3：可能是二氧化錳和過氧化氫發生化學反應產生了大量的氧氣。

……

問：那么該怎樣設計方案驗證呢？

針對學生2的猜想，學生很自然想到單獨取少量二氧化錳于試管中，伸入帶火星的小木條，看是否復燃。

針對學生3的猜想，學生一時無解，個個緊縮眉頭。

時間一分一秒過去，他們已急不可耐地想知道答案。眼看時機已成熟，我適時引導：若二者發生了化學反應，則反應物的量會有何變化？

學生異口同聲：減少。

話剛落，頓時有學生提出可比較反應前后二氧化錳的質量變化。

問：如何比較呢？

通過不斷引導，學生也可想到反應前后各稱量一次，反應后再進行過濾、洗滌、烘干、稱量等。

這些問題的提出能有效驅動學生進行深入思考和探究，不僅加深了他們對催化劑概念的理解，也提升了他們的科學探究能力。

二、鼓勵學生啟蒙式的不成熟卻合理的想法

由于初中學生的年齡和心理特征，他們對事物往往充滿著好奇，思維往往比老師要活躍得多，對待同一個問題可以從多個角度提出各種看似“天馬行空”卻十分合理的想法，而這些想法很多只要稍加完善就可以變得十分有價值。因此，在教學中，教師應多鼓勵學生啟蒙式的、不成熟卻合理的想法，培養他們的發散思維。

例如：氣體的制備是初中化學教材中的一個重要內容，也是中考的?？键c。在學習常見的固液常溫型裝置時，如照本宣科，直接告訴學生發生裝置的優、缺點，學生參與感不強，課堂氛圍必然不溫不火，也造成學生對知識不能深刻地認知、理解;當遇到其他課堂中沒有見過的裝置，也很難做到舉一反三。于是在學習“能控制反應發生和停止的裝置”時我便大膽放手，讓學生自己去設計，結果讓我驚嘆。剛開始學生對“發生和停止”還不能理解，我便以大理石和稀鹽酸的反應為例，邊演示邊帶領學生分析。

分析：現在試管中有大理石，怎樣使大理石和稀鹽酸發生反應呢？

學生：往試管中傾倒稀鹽酸。

（按學生的想法來操作，并總結出大理石和稀鹽酸只要接觸即可發生反應）

問：現在試管中已經有大量的氣泡產生，怎樣停止反應呢？

學生1：讓大理石和稀鹽酸不接觸。

學生2：對，讓大理石和稀鹽酸分離。

問：怎樣使它們分離呢？

學生立即提出用過濾的方法，這時如立即否定學生的想法，必然會傷及學生對未知探索的積極性。

我鼓勵道：對，過濾可以，但好像有點麻煩。能不能短時間內立即停止反應呢？

我們知道過濾是把固體攔在了濾紙上，液體留在了燒杯中，固液不接觸，反應就停止了，但分離的速度有點慢，能否直接把固體全都分離出來呢？

學生3：用漏勺撈。

其他學生：還是有點慢，還需要一個個撈出來。

學生4：那就直接把固體放在漏勺中，反應時把漏勺放下去接觸液體，要停止時就把漏勺抽出來。

其他學生：喔……，是的。

等其他同學反應過來后，一聲聲贊嘆不斷響起。

學生5：還可以用紗布把固體包起來，再系上一根繩子。

學生6：還可以系上不和酸反應的金屬絲。

（學生們你一言我一語，他們在討論和彼此反駁中設計出諸多類似的裝置）

繼續追問：前面的思路都是直接把固體撈出來，能否把液體分離出去呢？

學生1：插入注射器把液體吸走。

學生2：那得需要特別長的針頭才行。

學生3：那就從底部把液體吸走。

學生4：老師我覺得你喝水的茶杯就可以，上面有個漏網，把大理石放在漏網上，鹽酸放在下面，不用時用注射器把液體吸走。

學生5：那我這個飲料瓶也可以，固體用紗布包裹吊起來，想反應時，就擠壓飲料瓶，讓大理石和鹽酸接觸;不想反應時，就松開……

討論到激烈處，甚至有學生直接跑上講臺，拿出粉筆在黑板上畫出他的設計圖。這節課結束后我的內心久久不能平靜，學生的討論聲似乎仍在我耳邊回蕩，我十分慶幸在這堂課中我大膽放手，激發出了他們腦中諸多精彩的想法。

三、關注課堂生成和實驗異?，F象

在比較常見金屬的活潑性時，有5組學生實驗結果和理論相同，但卻有一組學生往鋁片和鐵片中加入稀鹽酸時，發現鐵和稀鹽酸產生氣泡的速率遠大于鋁和稀鹽酸的反應……當時在第一個班級我沒有特別在意，便忽略了該組的異?，F象。課后覺得這樣的忽略會讓學生產生認知沖突，如不及時作合理解釋，勢必會給那一組的學生留下知識盲點，影響后續的教學質量，也會讓學生對老師產生懷疑。

當在另一個班級再次出現這樣的現象時，我引導學生分析原因：鋁片可能沒有打磨干凈、表面有一層致密的氧化鋁薄膜，阻止里面的鋁和鹽酸接觸……

再讓學生耐心地等待了幾分鐘，學生發現產生氣泡速率明顯變快，還驚訝地發現試管發燙。這時我趁機讓學生繼續分析：為什么現在速率變快了呢？

學生1：氧化膜被消耗完了。

學生2：溫度升高，反應速率加快了……

通過對異?，F象的分析，學生明顯對氧化膜的理解更加清晰了。

我們的教學過程應該是開放的、發散的，不是封閉的、死守的;是生成的，不是預設的。要精選實驗，善用課堂生成性的問題循循誘導，才能讓課堂學習氛圍更加濃烈，授課內容更加精彩，學生的探究能力得到更好的開發和拓展，課堂的內容也才能被學生更好地接受、吸收。

責任編輯：黃大燦

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