初中化学探究性实验的设计与教学策略
马伟永
【内容摘要】实验在初中化学教学中占有很大的比重，是学生了解化学现象的主要途径，只有提高化学实验教学效果，才能保证化学这门课程目标顺利实现。在传统教学模式下，通常是由教师进行实验演示，学生只能在台下观看，不仅学习效率不高，还难以培养学生的动手能力，对学生创新思维发展带来了限制。在新课改背景下，初中化学教师需要树立新的教学理念，不断对实验教学内容与方法进行创新，体现“以人为本”的原则，才能让学生在实验操作中获得更大的收获。本文将结合初中化学探究性实验设计与教学的现状，有针对性提出了可行策略。
【关键词】初中? 化学? 探究性实验
化学作为一门自然学科，实验是最为基础的内容，在化学实验中能够让学生对各种反应、现象有进一步的理解，也能够渗透对学生创造能力和创新精神的培养。在新课程改革背景下，初中化学实验教学有了新的目标，需要实现“过程与方法”“知识与技能”和“情感态度与价值观”的三维目标。这样要求教师真正意识到化学实验的价值，不断对实验教学方法进行改进，这样才能启迪学生智慧，促使学生动手操作能力提升。但是在应试教育影响下，在初中化学实验教学过程中，长期以来有着“轻过程、重结论，轻理解、重记忆”的情况，导致教学效果非常低效，不利于学生实验素养的提升，也影响了学生对化学知识的掌握。这就要求教师结合初中化学教学要求，精心设计实验教学内容，为学生学好化学课程打牢基础。
一、初中化学探究性实验设计与教学现状
1.教育理念转变不及时
当前，还有部分化学教师未树立新的教学理念，在素质教育背景下，初中化学教学中更强调对学生能力的培养，尤其是要引导学生加强实践。化学作为一门基础性课程，需要让学生亲身经历实验过程，达到观察变化和分析现象的目的，否则一味的想象化学反应与现象，则很难真正理解化学知识的本质。初中化学教师在备课的过程中，应该加强对学生实验操作能力的锻炼，并非只是应付考试。教师通过设计有趣的化学实验，引导学生全身心参与其中，在实验中探索化学现象的本质，才能更加深入理解与内化，初中化学教学才更加高效。
2.实验参与度有待提升
现在学生参与化学实验的程度普遍很低，很多实验主要是教师在课堂上进行演示，学生很少有机会在实验室进行操作，实践能力长时间得不到提升。在这种教学模式下，学生只能对初中化学知识进行死记硬背，实验操控能力不强，亲自动手进行操作的时间不多。虽然学生一般能够将化学实验操作要求与现象背诵出来，但是理解上不够深入，这种学习方式是错误的，参与实验次数少，学生就容易对各种化学反应产生混淆，难以在脑海中留下深刻印象。
二、初中化学探究性实验设计与教学策略
1.创设问题教学情境
通过问题的引领，能够促使学生思考与分析，培养学生的实验探究能力。初中化学教学中教师要关注对学生思维能力的锻炼，尤其是在设计实验中创设问题情境，确保学生对所学内容产生兴趣，在探究活动中积累丰富化学知识，提高学习效率①。
例如：对“燃烧的条件”实验来说，学生根据教材内容做完实验后，教师可以直接提出问题：“你们完成三个实验后，能够总结出哪些结论？”学生A会说：“棉花沾上酒精以后，可以在加热后燃烧，但沾水后无法燃烧。”学生B会说：“乒乓球、碎纸片可以在酒精灯上加热后燃烧。”学生C会说：“用盖子将蜡烛罩住后，蜡烛无法正常燃烧。”接下来教师继续用语言引導：“大家通过做化学探究实验，能够学到很多知识，你们可以分析每个实验结果代表了哪些化学道路呢？”学生会说：“我明白了燃烧所需的条件。”教师根据学生的回答继续引导：“在观察与实验操作中可以总结出燃烧需要具备哪些必须条件呢？”学生会得出：“燃烧的基本条件就是要有可燃物，同时也需要有足够的氧气，否则无法燃烧。”之后在教师的指导下，学生会根据这些条件自主设计实验，验证结论是否正确，不仅提高了化学教学效果，也锻炼了学生实践能力与总结能力。
2.引导学生观察实验现象
初中化学实验教学中也要引导学生细致分析与认真观察，这是认识化学现象与本质的有效途径，也能促进学生思维的发展。教师在实验中应该要求学生仔细观察，将实验中的干扰因素逐一排除，将实验目标与观察重点确定下来，保证学生能够顺利完成化学实验，将最终结果准确记录下来。在探究性实验中，教师先让学生观察需要用到的各种仪器装置，弄明白不同仪器设备是如何进行连接的，同时了解各种实验药品的性质。在实验操作中教师需要让学生结合化学现象进行分析，了解其原理，针对学生的错误思维教师应该及时提出来，帮助学生进行纠正。
例如：在探究“铁丝在氧气中燃烧”这个实验的过程中，学生一般会被火星四射的化学现象所吸引，但很少注意瓶底形成的黑色固体，即Fe3O4。又如：在“磷在氧气中燃烧”实验中，教师应该要求学生既要关注生成的白烟，也要认真观察火焰燃烧的形态。在“酸碱中和”探究实验中，在酸碱度处于等当点后，酚酞指示剂变红的时间非常短，教师要提醒学生注意捕捉瞬间的突变，加强对学生敏锐性的培养，促使学生在掌握化学知识的同时，也能实现观察能力的提升。
3.引导学生探究化学现象
在初中化学课堂上开展实验教学活动，有利于学生顺利完成知识构建，在实验中学生都积极动手，主动操作，也能全身心融入到合作与探究中，建立起完整的知识体系。化学实验并非简单的模仿与记忆，这是由于教师的讲解知识引导，需要学生自己完成对知识的内化，这就要求学生进行主动接收和消化②。化学知识的学习，不能过于依赖于教师的灌输，学生应该结合已有知识经验，完成自身知识体系的重组与构建。
例如：在探究化学实验“饱和溶液与不饱和溶液”的过程中，教师不能单方面为学生演示实验，需要在做实验的过程中为学生讲解。教师要从学生知识基础出发，合理设计探究课题：“在溶剂量不变的条件下，固体物质是否可以无限制溶解？”面对这个课题，学生都产生了浓厚的兴趣，并在合作探究中得出不能无限制溶解的结论。教师结合学生的回答，可以继续引导：“如何才能让无法溶解的固体继续溶解呢？”这样学生将思考继续让固体溶解的条件。在教学的最后，教师让学生做实验探究：“无法溶解NaCl可以继续溶解KMnO4呢？”学生在实验与探究中将逐步弄清楚“饱和溶液”与“不饱和溶液”的区别，也顺利掌握了整个实验操作流程，对化学知识产生了深刻印象。
4.独立完成实验，培养学生创新思维能力
当学生实验能力实现提升以后，教师要增加实验内容的难度，体现出开发性特点，达到提高学生探究能力的目的，让学生在实验中逐步形成创新思维。学生要想完成探究性实验，需要掌握丰富而扎实的化学知识，具备一定的问题分析与解决能力。教师应该要求学生采取小组合作学习模式，共同完成开放性实验任务，针对遇到的问题一起交流与探讨，相互之间获得思维上的启发③。在探究性化学实验中，每个学生都表现出极大的兴趣，不仅提高了学习效果，也实现了自身综合实验素养的提升。
例如：在化学课堂上，教师可以直接引出探究性实验内容：“如何通过3种最好的方法制取CaCl2溶液？”学生先一起思考并总结出可能制取CaCl2溶液的方法，同时针对各种方法设计相应的实验方案，并共同完成验证。在具体的探究性实验中，学生需要将操作难度大、实验步骤多和原料成本高的方案舍去，最终确定了通过CaO、CaCO3 和Ca（OH）2分别与稀盐酸反应制取CaCl2溶液。这些方法不仅省去了很多复杂的实验操作步骤，也保证了较高了产率，且原料成本也不高。学生通过参与这个探究过程，能够对各种实验方案作出综合分析与评估，不仅实现了探究能力的提升，也对这节课所学内容产生更加深刻的印象。
5.化学实验设计要联系实际
初中化学知识的学习，需要注重理论与实际加强联系，只有做到学以致用，才能讓学生感受到化学知识的作用与价值。其实化学这门学科与自然、生活等密切相关，学生通过对化学的学习，有利于他们更好地认识自然与服务生活。教师将初中化学实验教学与日常生活、自然等联系起来，学生之前遇到的很多问题会轻松解决，产生豁然开朗的感受，真正意识到这个世界的多姿多彩，化学其实就在我们身边④。
例如：教师在课堂上可以直接引入探究的主题：“铁生锈的原因是什么？铁锈主要有哪些成分？如何进行防锈？”教师不仅要为学生演示实验，也要细致讲解，并留出以下任务让学生独立完成：第一，在家中的找一找生锈的铁钉、铁丝等，并认真观察其外表;第二，尝试着自己将锈钉、锈铁丝表面的锈去除，将观察的现象记录下来;第三，分别在干燥、潮湿、水中以及香油中放置4个无锈铁钉和铁丝;第四，定期观察，将每天无锈铁钉与铁丝的情况拍摄下来;第五，分析铁生锈的原因，总结防锈的方法。学生通过看一看、想一想和做一做，对金属锈蚀原理与防护措施有了深入的理解，在做探究化学实验中也能寻找替代品，或者是利用自制品完成学习活动，对所学化学知识有了更加清晰的认识。
结语
总之，通过化学课程的学习，学生的观察能力和思考能力能够获得提升，尤其是在实验中学生动手能力将增强，也真正理解化学知识的本质。对此教师要充分认识到实验教学在初中化学教育中的重要作用，在实验中加强对学生的引导，让学生能够更加全面、深刻和系统的认识化学知识，在实验中实现了化学思维的养成。这要求教师结合学生的学习特点，设计探究性化学实验，鼓励学生独立思考，并在小组间总结与分享，才能提高化学教学的有效性。
【注释】
① 董萍. 初中化学疑难实验的改进与创新[J]. 教育现代化，2018，5（38）：382-383.
② 柏品良. 农村初中化学课外实验的现状与对策[J]. 化学教学，2017（07）：34-36.
③ 吴芝含. 初中化学课堂探究性实验的应用与教学方法研究[J]. 科学大众（科学教育），2017（06）：21.
④ 夏灵敏. 探究性教学在初中化学教学中的应用要点[J]. 西部素质教育，2016，2（22）：266.
（作者单位：甘肃省张掖市山丹县教育局）
