初中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)研究

李輝東

摘 要：化學(xué)是科學(xué)的重要組成部分，如何引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)上升至科學(xué)探究層面，是初中化學(xué)教學(xué)研究的一大主題。新課改要求要以創(chuàng)新教育推動構(gòu)建現(xiàn)代教育體系，教師作為教書育人的第一責(zé)任人，要全面落實新課標要求，積極進行創(chuàng)新教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)探究思維，推動學(xué)科教學(xué)目標與社會人才需求相契合。本文將以初中化學(xué)學(xué)科為研究對象，探究在初中化學(xué)學(xué)科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索與創(chuàng)新意識的教學(xué)策略，以期為初中化學(xué)教師提供參考。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；科學(xué)探究；創(chuàng)新意識；培養(yǎng)策略

【中圖分類號】G633.8 ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A ? ? ? ? ? ? 【文章編號】2097-2539（2023）18-0122-03

化學(xué)是一門理論與實驗教學(xué)相結(jié)合的學(xué)科，操作性、科學(xué)性極強。開展化學(xué)實驗教學(xué)，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生動手實踐能力、思維能力的提升。同時，化學(xué)學(xué)科兼具自然學(xué)科的諸多特征，能有效激發(fā)并促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展，是培養(yǎng)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識的關(guān)鍵學(xué)科。初中化學(xué)教師在教學(xué)環(huán)節(jié)可以開發(fā)與化學(xué)知識相關(guān)的生活化教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生在生活中學(xué)習(xí)并運用化學(xué)知識，啟發(fā)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識，促進學(xué)生意識、思維、知識和能力的全面發(fā)展。

1.挖掘生活素材，延伸教學(xué)效果

化學(xué)源自生活，與生活之間具有密切關(guān)系。生活中蘊含了大量的化學(xué)知識，化學(xué)教師可以開發(fā)生活中可用于化學(xué)教學(xué)的素材，開發(fā)教學(xué)資源，一方面，讓學(xué)生認識到化學(xué)知識與生活的關(guān)聯(lián)性；另一方面，引導(dǎo)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)、運用化學(xué)知識，將課堂教學(xué)效果延續(xù)至生活中?；瘜W(xué)教師要重點關(guān)注化學(xué)知識與生活的關(guān)系，發(fā)掘生活中的化學(xué)知識，找尋化學(xué)知識中的生活素材，以生活為載體，降低學(xué)生理解和學(xué)習(xí)化學(xué)知識的難度。

例如，肥皂是學(xué)生生活中常見的物品，學(xué)生的生活對肥皂具有一定的依賴性，如清潔洗手、清洗衣物等均需要肥皂的參與。學(xué)生在使用肥皂的過程中，對肥皂的制作方法也將產(chǎn)生一定的好奇心，尤其是隨著各類手工皂的出現(xiàn)，學(xué)生對肥皂的制作過程產(chǎn)生了濃厚的興趣。在九年級“有機物的常識”教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生說出“肥皂”這一有機化合物名稱，并播放制作視頻，讓學(xué)生了解肥皂的化學(xué)制造過程，滿足學(xué)生對“肥皂制取”的好奇心。教師可以利用晚自習(xí)的時間，將學(xué)生帶入化學(xué)實驗室，為學(xué)生提供肥皂制造材料，讓學(xué)生親手制作肥皂，體會有機物的制作過程，加深學(xué)生對有機物的理解。教師可以讓學(xué)生將自己制作的肥皂帶回家，學(xué)生可使用自己制作的肥皂，將肥皂作為認識化學(xué)世界的敲門磚，將化學(xué)世界與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來。

又如，在八年級“身邊的化學(xué)”課堂中，首先，教師可以提出問題“生活中有化學(xué)的影子嗎？”學(xué)生剛開始接觸化學(xué)學(xué)科，對化學(xué)的概念認識不清。鑒于這一情況，教師可列舉生活中最常見的物品，打通學(xué)生認識化學(xué)知識的通道，如“肥皂、塑料盒、多色冰激凌”等，輔助學(xué)生厘清化學(xué)的概念。其次，教師可以在多媒體教具上展示自己列舉的例子，引導(dǎo)學(xué)生按照教師提供的思路，從生活中尋找更多與化學(xué)相關(guān)的物品，促使學(xué)生將化學(xué)學(xué)習(xí)的眼光放置于生活中，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)意識。學(xué)生舉例“衣服、鞋子、水瓶”等。針對教師給出的例子，學(xué)生可以積極思考，從食品的角度提出問題“多色冰激凌為什么也與化學(xué)知識相關(guān)，冰激凌作為入口的食物，與化學(xué)相關(guān)，豈不是意味著存在食品安全問題？”初次接觸化學(xué)知識的學(xué)生，難免對化學(xué)的概念存在認知偏差的問題。教師可以反問學(xué)生“水是無色的，那么為什么冰激凌是有顏色的？冰激凌的顏色來自哪兒？與化學(xué)相關(guān)的冰激凌是否真的不能吃？”學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，從冰激凌的顏色入手，通過查閱教材，發(fā)現(xiàn)冰激凌之所以有顏色，是因為在其中添加了色素；冰激凌的味道甜美也是因為在其中添加了香精等食品添加劑。食品添加劑就是冰激凌與化學(xué)產(chǎn)生關(guān)系的關(guān)鍵要素。

化學(xué)教師可以從生活素材入手，引導(dǎo)學(xué)生探索生活中的化學(xué)知識，激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，以興趣為動力，推動學(xué)生主動學(xué)習(xí)化學(xué)知識。教師還可以將生活素材作為教學(xué)材料，引導(dǎo)學(xué)生在生活中做小實驗，通過實驗，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣和探索興趣。例如，在“酸堿中和反應(yīng)”教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以舉例“雞蛋殼”和“食用白醋”的酸堿例子，布置課后實驗任務(wù)“將雞蛋殼泡在白醋中，觀察雞蛋殼表面的反應(yīng)”。學(xué)生將白醋倒入雞蛋殼上，會發(fā)現(xiàn)雞蛋殼吐出小泡泡，并逐漸變薄。隨著雞蛋殼與白醋發(fā)生反應(yīng)，最終堅硬的雞蛋殼消失，這一過程即為酸堿中和反應(yīng)的過程。

2.編制微課視頻，引導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)

教師要想在化學(xué)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識，首先就要培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，在這一基礎(chǔ)上，逐步培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新能力。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能輔助化學(xué)教師更好地激發(fā)并強化學(xué)生的預(yù)習(xí)意識，是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的有效手段?；瘜W(xué)教師可采用微課視頻的方式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容剪輯微課視頻，以供學(xué)生預(yù)習(xí)。

以“化學(xué)實驗室之旅”為例，本節(jié)課教師將帶領(lǐng)學(xué)生進入化學(xué)實驗室，認識實驗器材和操作方法。化學(xué)實驗室中有大量的玻璃制品、實驗藥劑，若學(xué)生不慎打翻，并未及時、正確處理，學(xué)生的人身安全將受到威脅。鑒于這一情況，化學(xué)教師可以制作“化學(xué)實驗室認識”視頻，將化學(xué)實驗室的環(huán)境、器材、藥品等展示在視頻中，引導(dǎo)學(xué)生掌握實驗室規(guī)則、實驗器材的操作方法和實驗室應(yīng)急處理方法。為了引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)，教師可設(shè)置互動視頻，在視頻中增加趣味游戲，激發(fā)學(xué)生觀看視頻的興趣。例如，教師在講解視頻之后，可以設(shè)置“找茬”互動游戲，讓學(xué)生在15秒的視頻中圈出電源開關(guān)、自來水總閥、滅火器、沙盆、藥箱的存放位置。學(xué)生可在視頻中點擊相應(yīng)物品，參與找茬游戲，在游戲中學(xué)習(xí)化學(xué)知識，強化自身的實驗安全意識。

3.制訂“學(xué)歷單”，明確學(xué)生任務(wù)

在“物質(zhì)的變化”課堂教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)主要為“區(qū)分物理變化和化學(xué)變化，掌握化學(xué)變化的概念和特征”。首先，教師為學(xué)生提供預(yù)習(xí)資料，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間，預(yù)習(xí)本節(jié)課知識，列出“學(xué)歷單”，在其中強調(diào)本節(jié)課的化學(xué)知識和學(xué)習(xí)目標。其次，教師抽取部分學(xué)生的學(xué)歷單，找出學(xué)生學(xué)歷單中存在的問題，輔助學(xué)生完成學(xué)歷單內(nèi)容，明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標。在教師的輔助下，學(xué)生能在學(xué)歷單中明確指出本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標為“掌握化學(xué)變化的概念和特點”，并將物理變化作為理解化學(xué)變化的對立面，加深學(xué)生對化學(xué)變化概念的理解。學(xué)生編輯的“學(xué)歷單”內(nèi)容為“學(xué)習(xí)目標：掌握化學(xué)變化概念和特點；學(xué)習(xí)內(nèi)容：區(qū)分物理變化與化學(xué)變化；學(xué)習(xí)評價：個人評價、教師評價?！?/p>

在“學(xué)歷單”的指導(dǎo)下，學(xué)生能明確本節(jié)課的中心內(nèi)容和學(xué)習(xí)任務(wù)，抓住課時教學(xué)的重點內(nèi)容，對其進行重點學(xué)習(xí)。以火柴為例，將火柴折斷，火柴的形態(tài)雖然發(fā)生了變化，但是在這一過程中，未產(chǎn)生新物質(zhì)，只是火柴的外在形態(tài)發(fā)生變化，這一未產(chǎn)生新物質(zhì)的變化為物理變化，與產(chǎn)生新物質(zhì)的化學(xué)變化存在明顯差異。當火柴發(fā)生燃燒反應(yīng)，火柴點燃前后的形態(tài)不同，且在反應(yīng)過程中，能觀察到發(fā)光發(fā)熱的現(xiàn)象，即釋放二氧化碳、產(chǎn)生水蒸氣。燃燒后的黑色灰燼、水蒸氣和二氧化碳均與燃燒前的火柴不同，是經(jīng)過反應(yīng)后產(chǎn)生的新物質(zhì)，這一產(chǎn)生新物質(zhì)的過程即為化學(xué)變化。由于學(xué)生難以直觀觀察二氧化碳、水蒸氣，雖然學(xué)生能看到燃燒后的黑色灰燼，并明確灰燼與未燃燒的火柴存在差異性。但是部分學(xué)生仍舊對燃燒產(chǎn)生的物質(zhì)存在疑問，并通過預(yù)習(xí)，在學(xué)歷單中列出這一疑問。教師根據(jù)學(xué)歷單中學(xué)生指出的問題，在燃燒的火柴上方蓋上一塊玻璃片，在燃燒前，玻璃片處于干燥狀態(tài)。隨著燃燒的進行，玻璃片上凝結(jié)了小水珠，為學(xué)生直接觀察實驗反應(yīng)過程創(chuàng)造了機會。

4.采用趣味實驗，啟發(fā)創(chuàng)造思維

初中化學(xué)中蘊含了大量的實驗內(nèi)容，對長期接受理論知識的學(xué)生而言，開展實驗教學(xué)可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并通過引導(dǎo)學(xué)生動手操作，啟發(fā)學(xué)生的探索思維和創(chuàng)造思維。初中化學(xué)教師可基于教材提供的各類化學(xué)實驗和化學(xué)知識，以實驗為載體開展教學(xué)。

例如，在“空氣中成分”的教學(xué)環(huán)節(jié)，教師將學(xué)生帶到化學(xué)實驗室，通過觀察紅磷燃燒的化學(xué)實驗組織學(xué)生測量空氣中氧氣的含量。在實驗過程中，要始終保持進行燃燒實驗的集氣瓶處于密閉狀態(tài)，隨著紅磷的燃燒，空氣中作為燃燒介質(zhì)的氧氣被消耗，燒杯中的水將通過導(dǎo)管進入密閉集氣瓶，水進入的體積即為空氣中氧氣的含量。教師可以指導(dǎo)學(xué)生動手完成燃燒化學(xué)實驗，觀察集氣瓶內(nèi)水沒到的刻度位置，計算氧氣在空氣中的占比。學(xué)生動手實驗的過程，也是進行科學(xué)探索的過程。教師將班級內(nèi)的學(xué)生劃分為多個實驗小組，兩兩組成一個實驗小組。組內(nèi)成員互相監(jiān)督完成燃燒實驗，當出現(xiàn)實驗結(jié)果與科學(xué)數(shù)據(jù)差異較大的問題，學(xué)生則要通過追溯實驗過程、觀察實驗過程中各個器具的使用情況，探究導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)不準確的原因。例如，有的小組得出結(jié)果“氧氣含量占空氣總體積的2/5”，與1/5的真實數(shù)據(jù)存在較大差異性。教師可以引導(dǎo)學(xué)生檢查集氣瓶氣密性，探究導(dǎo)致該結(jié)果的原因，強化學(xué)生自主探索、解決問題的意識。

又如，教師可將蘊含化學(xué)知識的趣味小實驗用于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，與學(xué)生動手實踐的天性和需求相契合。如，在“酸堿指示劑發(fā)生的顏色變化”這一知識點教學(xué)中，首先，教師播放諜戰(zhàn)片中情報人員用隱形墨水傳遞情報的劇情，調(diào)動學(xué)生對“隱形墨水”的探索積極性。學(xué)生在觀看視頻時，能第一時間抓住“隱形墨水”這一重點，并提出問題“情報人員是怎樣讓白紙上不存在書寫的痕跡，接受情報的人又是如何讓白紙上的字跡顯現(xiàn)出來的？”教師引入酸堿指示劑、酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)的概念，讓學(xué)生觀察酚酞溶液與酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)接觸其顏色發(fā)生的變化。其次，學(xué)生觀察實驗視頻，發(fā)現(xiàn)當常態(tài)下呈現(xiàn)透明顏色的酚酞溶液與堿性物質(zhì)接觸，則溶液的顏色變?yōu)榧t色。教師組織學(xué)生動手實驗，將雞蛋殼磨成粉末，加到酚酞溶液中，發(fā)現(xiàn)酚酞溶液從透明色逐漸變?yōu)榧t色。在這一環(huán)節(jié)，教師重新提出課前設(shè)置的隱形墨水的問題，引導(dǎo)學(xué)生從透明酚酞溶液發(fā)生顏色變化的實驗中解決問題。最后，教師設(shè)置課堂趣味實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生用酚酞溶液給同桌寫一封書信，接到書信的同學(xué)使用堿性物質(zhì)讓字跡顯露出來。

5.激發(fā)問題意識，培養(yǎng)良好習(xí)慣

學(xué)會提問是學(xué)生學(xué)習(xí)和思維發(fā)展的必備能力，也是學(xué)生探索事物的能力。在化學(xué)課堂上，化學(xué)教師要基于知識，培養(yǎng)學(xué)生的提問意識和能力，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生提出問題，表達自己在學(xué)科學(xué)習(xí)過程中存在的疑問。學(xué)生對自己提出的問題，探索積極性更強，能根據(jù)教師的指導(dǎo)，主動參加化學(xué)實驗，觀察實驗中各物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)，探索解決自己提出的問題，逐步養(yǎng)成“好探索”“好創(chuàng)新”的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

以“我們的呼吸作用”這一實驗為例，根據(jù)教材知識提示，學(xué)生得知“我們吸入的氣體與呼出的氣體中各成分的含量是不同的”，學(xué)生結(jié)合在初中生物學(xué)科中學(xué)習(xí)的“呼吸作用”的知識，明確吸入氣體的主要成分為空氣，隨著人體呼吸作用的進行，人體消耗空氣中的氧氣，并將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳，并提出問題“如何證明二氧化碳的存在”。已知石灰水與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能讓原本透明的石灰水變渾濁。學(xué)生采用集氣瓶收集呼出的氣體，向集氣瓶中加入石灰水，原本呈現(xiàn)透明狀的石灰水，立刻變得渾濁。向裝有空氣的集氣瓶中加入同體積的石灰水，石灰水未發(fā)生較大變化。學(xué)生根據(jù)實驗提示信息“當參與作用的二氧化碳含量較多時，渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)的時間較快，且更為明顯”，對兩個裝有不同氣體的集氣瓶內(nèi)石灰水發(fā)生的變化進行對此分析，驗證提示信息，明確人體吸入和呼出的氣體中二氧化碳的含量不同，二氧化碳在呼出氣體中的含量較大。

6.結(jié)語

化學(xué)作為一門將理論與實驗結(jié)合在一起開展教學(xué)工作的學(xué)科，大量化學(xué)知識均蘊含在化學(xué)實驗中，化學(xué)實驗是知識教學(xué)的承載者。化學(xué)學(xué)科在培養(yǎng)學(xué)生探索意識和創(chuàng)新意識方面具有重要作用。初中化學(xué)教師要合理利用化學(xué)實驗，挖掘生活素材，編輯微課視頻，采用趣味小實驗，布置實驗任務(wù)，激發(fā)并逐步強化學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索的積極性，引導(dǎo)學(xué)生樹立探索意識和創(chuàng)新意識，在設(shè)計實驗、動手實驗、分析實驗結(jié)果的過程中促進學(xué)生意識、思維和能力發(fā)展。

參考文獻

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