加強(qiáng)實驗探究教學(xué) 培養(yǎng)科學(xué)探究能力

羅文彬

在新課程教學(xué)中，如何才能更有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力呢？筆者從事新課程教學(xué)一年多來深刻體會到加強(qiáng)探究性實驗教學(xué)是實現(xiàn)這一目標(biāo)的最有效的方法。現(xiàn)就在新課程教學(xué)中如何加強(qiáng)探究性實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力談?wù)劰P者的一些體會和做法。

一、掌握實驗基礎(chǔ)知識是進(jìn)行探究性實驗的前提

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，而開展探究性實驗是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力的重要途徑，但開展探究性實驗必須以學(xué)生掌握相關(guān)儀器的用途和具備一定的實驗操作能力為前提。掌握常見儀器的用途和具備一定的實驗操作能力是高中學(xué)生進(jìn)行探究性實驗的必備條件。這對于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的高中學(xué)生來說，通過初三一年的學(xué)習(xí)基本可以達(dá)到，但對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的高中學(xué)生來說，由于他們在初中時受到各自學(xué)校條件的限制，使他們對常見儀器用途的掌握和具備的實驗操作能力非常有限，特別是實驗操作能力，根本不符合完成新課程中安排的探究性實驗的條件。因此，在進(jìn)行探究性實驗教學(xué)之前，教師必須先了解學(xué)生的實際，在進(jìn)行實驗之前補(bǔ)充相關(guān)儀器的用途和操作方法，以確保學(xué)生能完成實驗。另外，新課程教材的使用順序不同也會碰到這樣的問題。

二、創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與實驗是進(jìn)行探究性實驗的物質(zhì)基礎(chǔ)

在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，初級中學(xué)存在著實驗所需的儀器和藥品嚴(yán)重不足的問題，在高級中學(xué)也存在同樣的問題。因此，在實施新課標(biāo)的過程中要達(dá)到全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力這一目標(biāo)，就必須創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與實驗。如何才能讓學(xué)生更多地參與實驗或增加學(xué)生對實驗的感性認(rèn)識呢？我認(rèn)為可以采取如下的途徑：①對一些廢棄物品進(jìn)行加工后作為實驗儀器來使用。②對于有些確實因條件限制無法讓所有的學(xué)生都做的實驗，我們也采取讓部分學(xué)生輪流上講臺演示的做法，并用實物投影儀把實驗現(xiàn)象投影到屏幕上，讓全班同學(xué)都能觀察到實驗現(xiàn)象；③對于有些危險性較大或需使用有強(qiáng)腐蝕性、有劇毒的藥品的實驗，我們采用多媒體教學(xué)，從網(wǎng)上尋找相關(guān)實驗的視頻材料放給學(xué)生看。通過采取以上的措施，就可以讓學(xué)生更多地參與實驗，增加他們對實驗的感性認(rèn)識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，更主要的是為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力提供了物質(zhì)上的保證。

在使學(xué)生掌握了相關(guān)儀器的用途和具備了一定的實驗操作能力并為學(xué)生創(chuàng)造了進(jìn)行探究性實驗所需的物質(zhì)條件后，是不是就能達(dá)到通過探究性實驗去實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力了呢？還不行，這只是讓學(xué)生具備了進(jìn)行實驗操作的能力。要完成探究性實驗，還必須讓學(xué)生掌握進(jìn)行探究性實驗的一般方法，那就是：提出假設(shè)——設(shè)計實驗——實驗操作——觀察現(xiàn)象——歸納總結(jié)——形成結(jié)論，才能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力。

三、能對相關(guān)知識提出假設(shè)是進(jìn)行探究性實驗的必備條件

科學(xué)理論的形成往往都是在一定的知識基礎(chǔ)上通過大膽的假設(shè)開始的。因為只有通過假設(shè)，才能確定實驗的方向，才能通過已有知識設(shè)計出實驗來驗證自己的觀點是否正確，因此說提出假設(shè)是進(jìn)行探究性實驗、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力的必備條件。在新課程中，很多知識點都可以采用這種方法來組織教學(xué)，有些化學(xué)計算題也可以引導(dǎo)學(xué)生通過假設(shè)并設(shè)計實驗去得出結(jié)論并推廣使用。如，讓學(xué)生完成了計算相同質(zhì)量的鈉、鎂、鋁、鋅與足量的酸反應(yīng)后哪種金屬制得的H2最多后，提出如果換了四種金屬，你怎么解決？能否通過實驗得到快速、直觀的比較？讓學(xué)生提出假設(shè)相同質(zhì)量的金屬與足量的酸反應(yīng)制得的H2多少與哪些因素有關(guān)，學(xué)生會想到可能與金屬的相對原子質(zhì)量、元素的化合價有關(guān)，然后再讓學(xué)生設(shè)計相關(guān)實驗進(jìn)行探究，得出相同質(zhì)量的金屬與足量的酸反應(yīng)制得的H2的多少與金屬的相對原子質(zhì)量跟化合價的比值有關(guān)，比值越大，制得的H2越少，反之越多。這一結(jié)論可以推廣使用。

四、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力是進(jìn)行探究性實驗的關(guān)鍵

實驗探究得出的結(jié)論是否正確，對實驗現(xiàn)象的觀察是否恰當(dāng)是關(guān)鍵，因此培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力是進(jìn)行探究性實驗、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力的關(guān)鍵。如何才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力呢？我覺得必須讓學(xué)生掌握科學(xué)的觀察方法。常見的觀察方法有比較觀察法、重點觀察法、整體觀察法、分步觀察法和順序觀察法等，對于不同的實驗應(yīng)該根據(jù)實際采取不同的觀察法。

（責(zé)任編輯 羅 艷）