陜西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年課題,編號(hào)SGH17B022。

經(jīng)過(guò)一年的初中化學(xué)學(xué)習(xí)后,要達(dá)到初步形成基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能,初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并能完成一些簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程目標(biāo)。這就要求在平時(shí)的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,以科學(xué)探究促進(jìn)化學(xué)教學(xué)創(chuàng)新。

一、初中化學(xué)中探究能力的分層類型

1.按化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容分層

按化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容可分為:基本操作、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)三個(gè)層次。基本操作是在教師的演示下,學(xué)生反復(fù)練習(xí),掌握課標(biāo)規(guī)定的七項(xiàng)基本實(shí)驗(yàn)技能。化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作是學(xué)生以小組實(shí)驗(yàn)的方式,完成課標(biāo)規(guī)定的學(xué)生必做的八個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)選取學(xué)習(xí)中有疑問(wèn)的問(wèn)題,設(shè)計(jì)成科學(xué)探究實(shí)驗(yàn),以解決問(wèn)題為最終目的,逐步增加探究的開(kāi)放度,提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

2.按科學(xué)探究的水平層次分層

初中學(xué)生的認(rèn)知水平有限,很難完成全要素開(kāi)放的探究。根據(jù)具體的探究在觀察與問(wèn)題、假設(shè)與預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)與事實(shí)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流中選取幾個(gè)要素讓學(xué)生獨(dú)立完成。層次越高,學(xué)生從事的探究活動(dòng)的開(kāi)放程度越高,獨(dú)立性越強(qiáng),創(chuàng)新的能力越強(qiáng)。

二、培養(yǎng)學(xué)生探究能力,促進(jìn)教學(xué)創(chuàng)新

1.設(shè)置探究性的教學(xué)情境

(1)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的切入點(diǎn)設(shè)置教學(xué)情境。如探究二氧化碳性質(zhì)時(shí)向三只盛滿二氧化碳的軟飲料瓶中分別加入等體積的水、石灰水、濃氫氧化鈉溶液,振蕩,觀察到飲料瓶從略變癟到變癟比較厲害的過(guò)程中,石灰水變渾濁后又變澄清的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可設(shè)置如下三個(gè)問(wèn)題:①飲料瓶的變癟是什么原因引起的?②檢驗(yàn)二氧化碳、除去二氧化碳應(yīng)選擇的試劑是什么?③為什么澄清的石灰水先變渾濁,后又變澄清?通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題以控制變量的方法進(jìn)行探索,使學(xué)生的興趣逐步提升,學(xué)生的參與度逐漸加深。

(2)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置引發(fā)學(xué)生思考。大多數(shù)經(jīng)典實(shí)驗(yàn),常有不夠完善之處,如現(xiàn)象不夠明顯、污染空氣、裝置不太合理、藥品消耗量大等,為實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)預(yù)留了空間。教師引導(dǎo)學(xué)生用批判的眼光審視實(shí)驗(yàn)的不足,嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。如課本上測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)會(huì)污染空氣,學(xué)生也無(wú)法直觀地觀察到集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的變化,教師啟發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),學(xué)生提出把紅磷換成白磷,還有學(xué)生提出加裝氣球,觀察氣壓變化。

(3)從解決實(shí)際問(wèn)題出發(fā),創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。如學(xué)習(xí)了水的知識(shí)后,啟發(fā)學(xué)生思考飲用什么樣的飲品有利于身體健康,常年大量飲用碳酸飲料對(duì)身體有什么危害。學(xué)習(xí)了空氣污染的知識(shí)后,引發(fā)學(xué)生思考PM2.5對(duì)身體有什么危害。

2.開(kāi)發(fā)新的探究問(wèn)題

(1)發(fā)掘經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的探究性和趣味性,構(gòu)建快樂(lè)的學(xué)習(xí)氛圍。如在二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法中,發(fā)掘的新內(nèi)容有:①探究殘液的成分;②探究導(dǎo)出氣體中雜質(zhì)的成分、除雜的原理和方法;③鹽酸變化濃度對(duì)溶液pH的影響、對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

(2)從實(shí)驗(yàn)意外現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)探究問(wèn)題。如鐵片放入硫酸銅溶液中,出現(xiàn)緩慢冒出小氣泡的意外現(xiàn)象,此時(shí)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生收集氣體,分析成分,讓學(xué)生探究引起這種意外現(xiàn)象的原因。

(3)化學(xué)教學(xué)中引入傳感器技術(shù)定量探究。如對(duì)氧氣、二氧化碳、水蒸氣的含量進(jìn)行測(cè)定,探究紅磷燃燒時(shí),集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的變化情況,從定性探究延伸到定量探究,使探究更準(zhǔn)確。由于這類實(shí)驗(yàn)操作自動(dòng)化程度較高,學(xué)生的參與度可以進(jìn)一步加深。

3.鼓勵(lì)學(xué)生大膽開(kāi)展課外探究活動(dòng)

(1)組織學(xué)生開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)。如利用小食品袋中的干燥劑配制澄清石灰水,并用它來(lái)探究天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,探究雪碧冒出的氣體成分;利用白醋除水垢、鐵銹,自制火箭、小冰箱,鑒別真假黃金,自制西紅柿原電池,辨別有毒和無(wú)毒塑料,從大電池中提取二氧化錳和氯化銨,自制酸堿指示劑等化學(xué)實(shí)驗(yàn),豐富學(xué)生的課余生活,提高學(xué)生的探究能力。

(2)積極開(kāi)展課外探究活動(dòng)。具有一定的科學(xué)探究能力的學(xué)生思維活躍,往往利用課余時(shí)間完成一些感興趣的化學(xué)探究活動(dòng),以滿足好奇心和探究欲。可適時(shí)開(kāi)展制取硫酸銅晶體,鑒別純堿與食鹽,鑒別真假紅葡萄酒,探究食鹽是否加碘等,這些課外探究活動(dòng)形式靈活,不受時(shí)間限制,開(kāi)放度大,能使學(xué)生得到極大的鍛煉。

總之,通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,促進(jìn)了初中化學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新,使化學(xué)教學(xué)擺脫教師教、學(xué)生死記硬背的模式,變得生動(dòng)有趣,更加具有價(jià)值,教師的專業(yè)水平也得到進(jìn)一步提升。

作者單位 西安鐵一中分校