以“实验”培养学生的化学探究素养

摘要：围绕化学新课程标准，可以通过“实验”培养学生的化学探究素养、科学探究的操作技能、科学探究的设计能力和寻求真理的质疑能力。

关键词：化学教学；实验；操作；设计；探究素养

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）36-0170-02

化学课程标准指出：“化学学习要以探究为核心。探究既是化学学习的目标又是化学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”教师是化学科学学习活动的组织者、引领者和学生亲密的伙伴，如何在化学课上，让学生更好地经历探究体验快乐，以“实验”培养学生的化学探究素养呢？

一、以“实验”培养学生科学探究的操作技能

对化学启蒙阶段的初三学生来说，化学学习也是培养学生探究能力的启蒙阶段。帮助学生了解科学探究的基本操作技能，是培养学生科学探究过程和方法的关键和新课程目标之一。以“实验”养成学生科学探究的操作技能，首先要结合课堂教学，以教材为本，从探究目的的确定、内容选择、情境创设、过程体验等方面展开逐一探讨，然后形成比较规范的操作方法和探究意识，养成熟练的操作技能的探究习惯。

【案例1】关于“CO2性质”的实验教学活动片段如下：

实验1：学生自带一瓶雪碧，发一些纸杯，上课前晃一下，打开看看或尝一下有什么感觉？

实验2：向另一纸筒里倾倒CO2。观察纸筒是否衡。（由一个同学演示实验，其他同学注意观察，回答现象及原因）

实验3：沿烧杯壁慢慢向烧杯中倒入CO2，观察烧杯中有两支阶梯状燃着的蜡烛有何不同变化？你能推测出CO2有哪些化学性质吗？

实验4：将CO2通入滴有石蕊试液的试管中，试液变成什么色？再把石蕊变色后的溶液用酒精灯加热。又能观察到什么现象？你能推测出CO2有哪些化学性质吗？

实验5：实验A打开盐酸瓶塞，取少量盐酸滴入石蕊试液中，不断振荡，观察到的实验现象。实验B将CO2通入盛有水的试管中，再滴入2滴石蕊试液，振荡后比较A、B实验现象。该实验说明CO2溶于水呈何性？

实验6：取适量澄清石灰水，用玻璃管吹入CO2。不断振荡，观察现象，你能推测出二氧化碳有哪些化学性质吗？

学生通过这些步骤的学习与操练，能熟练操作药品取用、倒置、振荡、定向观察、使用试管、胶头滴管、酒精灯、试管夹、集气瓶等常见仪器，并进一步培养学生对比、分析、归纳的能力，从而规范学生的实验操作，养成探究过程的严谨之风。

二、以“实验”培养学生科学探究的设计能力

实验是化学教学的一种重要手段，是有目的地使自然界中的现象在特定条件下再现，能激发学生发现问题，产生强烈的好奇心，并驱使他们积极思考，探究其中的奥妙。这样有利于学生发散思维的培养，优化学生的探究思路，同时能提升学生科学探究素养。

【案例2】有一位老师执教“酸和碱的反应”教学片段：

师：创设情景：同学们都知道，被蚊虫咬后，我们会感到痒痛，这是因为蚊虫能在人的皮肤分泌出蚁酸。为了减轻痛苦，我们可以在伤痛处涂抹肥皂水，你知道其中的道理吗？

生：（思考后猜想）可能是碱性肥皂水与蚊酸发生反应了。

师：那么，酸和碱能反应吗？

生：（大部分猜测）能。

师：（演示）用滴管向盛有NaOH溶液的试管中滴加稀盐酸，让学生观察现象。

生：看不到明显现象。（使学生形成认知冲突，激起探索欲望）

师：（点拨指出）同学们的猜想是否正确，要用实验事实来证明，请同学们根据自己已有的知识经验，想一想，用什么实验来证明猜想正确与否？请同学们按小组讨论设计方案。

生：小组设计讨论方案，并验证猜想。交流如下：

方案1：在NaOH溶液中先滴入石蕊试液，振荡变蓝色，然后逐滴稀盐酸边振荡观察蓝色逐渐消色。

方案2：在稀盐酸中先滴入石蕊试液，振荡变红色，然后逐滴NaOH溶液，边振荡观察红色逐渐消色。

方案3：在稀盐酸中先滴入酚酞试液，振荡变无色，然后逐滴NaOH溶液，边振荡观察有红色出现。

方案4：在NaOH溶液中先滴入酚酞试液，振荡变红色，然后逐滴稀盐酸，边振荡观察红色逐渐消色。

方案5：先测NaOH溶液的温度，加入稀盐酸后再测混合溶液的温度；

方案6：先用pH试纸测出NaOH溶液pH，再滴加稀盐酸并测混合溶液的pH。

师：以上方案都能说明酸和碱可以发生反应吗？同学们想一想，哪种方案最能方便地看出何时NaOH有剩余，何时恰好反应？何时盐酸会过量？

生：（讨论后回答）方案4，红色褪去之前NaOH有剩余；红色刚好褪去时，恰好反应；红色褪去后再滴盐酸，则盐酸过量。

师：在以上的实验探究过程中，你还有什么不明白的地方吗？（将学生的注意力集中到溶液酸碱性变化的探索上）

案例中，经教师诱导，学生半开放式的实验探究，酸和碱发生的反应渐渐展开，学生的学习逐渐推向高潮，整个探究在内容上既有实验探究又有分析猜想的探究，同时在形式上又有小组合作对照和老师的点拨指导作用。教师的情境激发既充分展现学生的主体地位，又充分体现了教师的指导者、促进者作用，既落实了知识目标的达成，又发展学生探究设计的能力。

三、以“实验”寻求真理，培养学生的质疑能力

“学起于思，思源于疑”。为激发学生主动探究的学习动机与兴趣，在化学教学中，教师要开放课堂，让学生寻求真理，有疑而说，不回避生成，培养学生的质疑能力，提升学生的探究勇气。

【案例3】“水的电解”实验的教学片段：

师：边向学生介绍实验仪器并连接装置，在通电前，加滴少量稀硫酸，为什么？课本有说明。通电实验在进行中…… 当实验结束后，教师问学生对本实验有什么疑惑吗？

生1：（迫不及待举手问）老师，我看阴阳两极产生气体体积比2：1，阳极气体少了点，这是为什么？

生2：老师，在这个实验中，在水中加少量稀硫酸或NaOH溶液是不是可以看成是这个反应的催化剂呢？（大多数学生点头表示认可）

师：生1提出来问题是事实，请同学们一起查找原因。

生：可能是一部分氧气溶于水了。有的说可能是加少量稀硫酸产生氢气多了些……

师：同学们分析得很好，对生2提出来问题，教材中提到过：加少量稀硫酸或NaOH溶液是为了增强导电性，但从另一角度来说，是否符合催化剂的概念，请同学们讨论。

（生七嘴八舌议论着有的说是为了增强导电性；有的说符合催化剂……）

师：（一时说不准）生1提出的问题很好，希望同学们课后到网上查找资料，继续探究。……

事实证明，稀硫酸或NaOH溶液可以作为电解质，也可看作该反应的催化剂，验证了学生的想法是合理的。这样的一次“意外”使学生更深刻地认识到质疑是获得新知的开端。

总之， 以“实验”培养学生的化学探究素养，随着新课程改革有待不断探索，尤其是在基础教育阶段，教师应突出学生的主体地位，以“学生的发展”为本，以探究学习为核心，给学生提供一个充分的科学探究机会，让他们在科学探究过程中体验科学探究过程的艰辛与快乐，领悟科学思想，掌握科学方法。

参考文献：

[1]钱海如.初中化学实验探究题的设计新视角[J].化学教学，2008，（9）.

[2]吴运来.初中化学新课程教学法[M].北京：首都师范大学出版社，2004，（5）.

[3]张江红，赵岗.化学教学中观察能力的培养[J].中国科教创新导刊，2009.

[4]杨少山.谈化学教学中学生科学探究能力的培养[J].成功（教育），2009.