基于初中化学实验教学,培养学生科学探究能力

发表时间:2021/8/3   来源:《教学与研究》2021年55卷10期   作者:张陇平
[导读] 在初中阶段的教育体系中,化学学科的重要性不言而喻
        张陇平
        陕西省陇县牙科中学   721200
        
        摘要:在初中阶段的教育体系中,化学学科的重要性不言而喻。实验是学生学习化学知识的重要途径,通过观察实验现象、记录实验过程、实际操作实验,可帮助学生探究和验证化学的原理,借助合作探究的方式牢牢掌握化学知识。在化学实验的教学中,教师需要重视学生科学探究能力的提高,为其日后学习奠定基础。
        关键词:初中化学;科学探究能力;重要性
        
        在化学教学中,教师不仅需要重视化学知识的讲解,还应当锻炼学生的科学探究能力,使其掌握更多的化学知识。在初中化学实验教学中培养学生主体意识、增强科学探究能力、实事求是科学态度和敢于创新的探索精神成为当前化学课程改革的关键。而在探究性实验中正是通过创设探究情境--引导发现问题--体悟实验操作--表达交流结论--反思论证得失等学习活动,实现学生科学探究能力的提高,教师需要与学生一起探究化学实验的设计意图、目标,精心设计实验方案;运用合作学习的方式开展化学实验,同时还需借助实验记录活跃学生的思维[1]。
        一、实验教学对提高学生科学探究能力的重要性
        在化学的教学过程中,教师必须要在第一时间更新教学理念,结合教学内容设计以实验为主的科学探究活动,重视学生探究能力和操作能力的同步提高。在化学学科中,科学探究包括多个方面的内容,如查阅资料、实验探究、推理、调查等[2]。其中,实验探究是一项非常重要的内容,能够帮助学生更好地探究化学的本质特征。实验要求学生能合理控制变量,积极开展不同类型的思维活动和操作活动,在探究客观事实的角度发现物质变化的恒定规律,而这也是科学探究的基础所在。
        二、初中化学实验教学中培养学生科学探究能力的策略
        (一)引导学生探究实验设计意图
        在实验活动中,实验设计的重要性不言而喻,只有实验设计具有较强的逻辑性,才能保证实验结果具有意义。教师需要活跃学生的思维,使其真正融入到实验设计阶段,发挥自身的聪明才智调整实验方案。
        1明确实验探究的目标
        实验具有较强的目标性,每个步骤都是围绕着目标而进行设计的,操作方式、材料选择、记录方式等都与实验目标存在紧密的关联。在开展化学实验前,教师需要带领学生明确实验的目标,激活学生参与实验的内在驱动力。因此,教师可结合实验提出问题,借此活跃学生的思维[3]。
        例如,在教学二氧化碳制取和性质的内容时,该试验就可分为五个步骤。如果学生不具备较强的目标思维,那么在实际探究的过程中学生只能根据教材内容进行操作,也非常容易出现问题。此时,教师可先让学生阅读课文内容,并提出问题:“你认为如何收集二氧化碳?如何验证我们收集到的气体是二氧化碳?”在此过程中,学生能够准确了解和记忆二氧化碳的性质,即不支持燃烧,溶于水能够产生碳酸等。之后,教师可与学生一起分析研究二氧化碳性质的三个步骤,深入分析和探究实验设计意图。利用这样的教学方式,能够实现以问促思的教学作用,使学生能了解实验步骤、探究目标之间的关系。
        2共同设计实验方案
        当学生能了解实验原理和实验目标后,教师就可引导学生初步设计实验方案。在过去,教材中通常都会为实验提供相应的实验方案,但这无法融入学生的思维,学生只能跟随教师的操作、教材的指示进行实验。为了提高学生的探究能力,教师就需及时转变教学理念,激活学生学习的主动性,鼓励学生参与到实验方案的设计中。例如,在教学氧气制取和性质的内容时,这一实验是化学学科中最早的实验之一。在正式实验前,教师需要鼓励学生认真观察实验材料,谈谈这些实验材料的用法与实验原理的理解。在师生交流和互动的过程中,学生能够了解不同材料的使用方法。之后,教师需引导学生从收集气体和生成气体的方面出发,精心设计实验方案[4]。


        (二)小组合作完成实验操作
        实验操作是培养学生探究能力的关键环节。初中阶段的学生尚不具备较强的科学探究能力,因而教师可采用合作学习的模式,鼓励学生在小组中发表自己独特的想法,借助同伴的力量优化和完善实验操作和实验方案。
        1组内实现有序分工
        化学实验往往具有繁多的操作步骤,每个步骤都拥有精确、具体的要求,实验也应当借助分组合作、有序分工的方式完成。教师需要根据实验的难度进行小组划分,通常每三人一组即可。每个实验的内容、形式都存在一定差异,因而并无固定不变的分工方式。具体的分工方式需要各小组的学生进行自主调节,而这要求学生能具备较强的管理能力。在实验教学中,教师需要提出要求,即分工操作、共同观察,并给予学生适当的提示和引导。
        例如,在教学常见金属性质的内容时,其中不仅涉及到不同的金属,还包括不同金属的化学性质和物理性质,拥有非常多的分支活动,非常考验学生的探究能力与合作能力。教师需遵从一定的原则,将学生分为几个不同的小组,并为各小组选出一名小组长,由小组长完成组内成员的分工。在开展分支活动前,小组长需要先与组内成员进行沟通,为其分类不同的人物,保证小组内的成员能够默契地合作。如,在探究稀硫酸中不同金属的变化时,一名学生需要负责记录不同的金属,一名学生需要负责往试管里加入稀硫酸,另一名学生需要认真观察实验过程和现象,保证无错误操作行为。在完成以上步骤后,三名学生需要共同观察和确认实验现象,保证实验活动的有序开展。合作学习的模式能够给予学生学习的自主性,使其借助同伴的力量顺利完成化学实验[5]。
        2进行实验指导
        在实际操作实验的过程中,学生可能会遇到较多的问题或困难。因此,在学生实际操作的过程中,教师应当在小组间进行观察和巡视,有意识地观察易错点。如,教师需观察学生在低价稀硫酸时,是否会出现浸没金属样品的情况,是否能正确使用,是否在放入金属样品时横放试管。同时,教师还应当认真观察各小组的合作情况,提出有针对性的改进意见。当教师发现学生存在的问题时,教师应当委婉地指出,并说明理由。借助教师示范、师生对话的方式,学生能够掌握科学的探究方法。在进行个别指导的过程中,教师需要尊重和了解学生之间的差异。当教师发现学生普遍存在的问题时,可暂停实验活动进行集中讲解。
        (三)利用实验记录优化思维
        第一,养成记录实验的习惯。很多学生喜欢观察讨论和动手操作,但未能养成记录实验过程的习惯。记录能够帮助学生搜集和整理更多的实验证据,具有较强的科学性与规范性,同时也是培养学生科学探究素养的重要方法。因此,在日常实验的过程中,教师需要时刻提醒学生做好记录。
        第二,运用规范的语言。化学实验的结果通常都是利用文字、数字以及公式的形式呈现出来,要求学生能使用规范化的语言。表述实验结果的能力,是科学探究能力中的重要组成部分。语言和思维之间存在紧密关联,语言表述方面的训练能够提高学生的思维能力,使其在实验过程中保持科学严谨的态度。
        结束语:
        总而言之,借助化学实验锻炼学生的科学探究能力,就必须让所有的学生都能亲自参与到实验活动中。因此,教师要与学生一起把握化学实验的设计意图,把握实验目标,鼓励学生自行设计实验方案;运用合作学习的方式促使学生融入到化学实验中,同时还需引导学生做好实验反思的课外延伸与拓展。

        参考文献:
        [1]唐雅秋. 促进科学探究能力发展的初中化学实验教学研究[D]. 广西师范大学, 2019.
        [2]朱文德. 初中化学实验教学中培养学生科学探究能力的理论与实践研究[J]. 明日, 2019(4):0161-0161.
        [3]蒙泽丹. 利用初中化学实验培养学生科学探究能力的路径探析[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(011):638.
        [4]黄宏飞. 初中科学实验教学中提高学生探究能力的实践探讨[J]. 文理导航·教育研究与实践, 2019, 000(007):245.
        [5]谢竹君. 谈初中科学实验教学如何培养学生的探究能力[J]. 中学课程辅导:教师教育, 2019, 000(020):94-94,113.
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