1、1浅谈初中化学教学中学生科学探究能力的培养义务教育化学新课程标准把科学探究放在突出的地位，把科学探究作为发展学生的科学素养的核心，强调科学探究是一种重要而有效的学习方式，明确地提出发展科学探究能力所包含的内容与培养目标。教师应给学生提供充分的科学探究机会，让学生通过手脑并用的探究活动，体验探究过程的曲折和乐趣，培养学生科学探究的能力并增进对科学探究的理解。而探究能力又与学生思维能力的培养、创造能力的挖掘密切相关。因此，在化学教学中，应注重对学生科学探究能力的培养，下面作进一步的探讨。1、什么是科学探究能力科学探究能力是由观察能力、思维能力和创新能力等一系列的能力构成。标准将科学探究的过程和方法
2、明确定为课程内容，充分发挥科学探究能力的统领作用，使之成为各种能力的主导起到纲举目张的作用。所以，将科学探究能力定为课程目标实际上也是给教师提供一种能力培养的教学策略。1.1 观察能力观察力是创造力的一个重要部分，它制约或影响着创造力的其它方面的发展。化学实验离不开观察。观察是一种有目的、有计划，而比较持久的知觉，是使学生获得感性材料进而形成概念的基本方法，它是形成劳动技能、实验技能的必要条件。只有通过观察能力的培养，学生才能情绪饱满，想象丰富，兴趣倍增，注意力高度集中，激发求知欲，才能发现事物变化中的许多现象，才能透彻地理解和牢固掌握化学知识。1.2 创造性思维能力创造性思维即是在创造活动中
3、，发现新事物，提出新见解，解决新间题的思维，它是创造力的核心部分。实验教学的关键是对观察现象的本质进行分析，使学生由感性认识逐步上升到理性认识。对观察到的现象进行认真分析，是实验教学的重要环节，它对提高学生的思维能力，形成正确的概念具有重要意义。提高思维能力，使思维积极参与活动是教育的核心。思维从问题开始，思维的实质就是不断地发现问题和解决问题。1.3 创新精神和创新能力2新编初三化学教材以及现试行的高中新编教材都安排了一些家庭实验，这些实验既活跃学生课余生活，自觉地增长化学知识，又使学生了解到，化学就在生活中，化学现象就在家庭里。化学与生活、生产密切相关，反过来更好地体现化学是以实验为基础的
4、学科。家庭实验既能使学生人人参与，又能培养学生学习化学的兴趣和创新能力，对培养学生科学态度和创造精神，起着良好的作用。2、培养科学探究能力的意义初中化学新课程标准明确提出“义务教育阶段化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动” ， “是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容” ，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。2.1 要让学生充分认识到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径。让学生意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性，知道必须用事实来验证；知道科学探究可以通过化学实验，和对实验现象的观察、对具体数值的测定等多
5、种手段获取事实和证据。认识到科学探究既需要观察和实验，又需要进行推理和判断。让学生认识到合作与交流在科学探究中的重要作用。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力。2.2 教师可以从以下几个方面加强学生探究能力的培养。2.2.1 在平时的教学过程中让学生不断体验科学探究过程。在平时的教学活动中，尽可能创造条件，引导学生通过自主的活动，让他们在科学探究中去体验、去学习、去感悟，从而真正领悟科学的思想和精神，在愉快而轻松的氛围中获得科学知识、科学方法和基本技能，全面了解科学探究的每个环节和方法。2.2.2 教
6、给学生掌握科学探究的一些基本方法。“予人鱼，莫如授其渔” 。教师要充分发挥在科学探究中的指导作用，教给学生一些重要的学习和研究方法，如经常用到的：控制变量法、类比法、归纳法等等，使学生掌握一些探究化学问题常用的思维方法。32.2.3 重视实验中出现的问题，给学生充足的时间思考解决。让学生带着问题去实践、操作，组织学生去分析问题出在哪儿，让学生不断发现问题和不断解决问题。例如，在做细铁丝在纯氧中的燃烧实验时，有的小组没有出现燃烧的现象。我没有急于给学生解释、分析其中的原因，而是让学生自己回顾实验过程，分析讨论实验失败的原因。并与其他成功的小组进行交流，再次实验，不断地发现问题解决问题，直到实验成
7、功。2.2.4 注重引导学生把探究式学习向课外延伸。科学探究的形式是多种多样的，教师应根据化学课程标准的要求，有目的地组织学生在课堂内和课堂外进行科学探究实验，从而真正体现“从生活到化学，从化学到社会”这一教学宗旨。例如：在学习“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”一课时，我要求学生课后利用身边的物质、用品，进行再探究；在学习“水的净化”后，布置同学们课后自制净水器；在学习“二氧化碳的性质”时，我又要求同学们自己寻找物品，进行二氧化碳制取和性质的探究，并写出小文章。其中两位同学的文章还先后在青少年科学探究上发表。这些学生课后力所能及的活动的设计，可让学生们亲自实践，探究其中的奥秘，在探究过程中
8、增长知识，发展能力。因此，学生应像小科学家一样去发现问题、解决问题，并在探究的过程中获取知识、发展技能、培养能力，特别是科学探究能力，同时受到科学价值观、科学方法观的教育，并发展自己的个性。3、在初中化学教学中怎样培养学生的科学探究能力3.1 在实验教学中培养学生的观察能力。首先，要使学生明确观察的目的。任何实验的现象总是多方面的，而且不同的实验其观察目的不同；即使是同一内容的实验由于其出发点不同，说明的问题不同，其观察的重点亦不同。这就需要教师根据教学的要求，引导学生明确观察的目的。这样，学生才能自觉地集中注意力认真观察那些与实验目的有关的物质或现象。其次，要教会学生观察实验的方法和规律。在
9、观察化学实验时，既要全面细致，又要分清主次，特别要能迅速地发现不易被发现或容易消失的现象，不放过任何一个细节。对那些现象相近、易混淆的对象，应指导学生采用对比的方4法找出细微的差异加以区别；对于一些现象不明显，很难把握其色度及其变化的实验，可以采用陪衬观察的方法；对于一些典型的重点实验，或学生易产生错觉的反映现象，可采用重复观察的方式。由于化学变化是复杂多样的，观察实验时不仅要看，而且要闻，有时还要用手摸。教师要指导学生学会根据实验的目的，运用各种感觉器官来感知所学对象，这样才能全面、准确地掌握物质及其特性。观察化学实验有一定的规律：一般先观察仪器装置，再观察反应物及其变化，最后观察生成物。观
10、察仪器装置时，先观察整体，再找出中心或关键部位；观察物质时，应观察物质的颜色、气味、状态、光泽等；在观察物质的变化时，应注意反应进程中发生的现象和特征，如发光、发热、吸热、溶解、熔化、燃烧、生成气体或沉淀、颜色改变等。观察后要及时、准确的记录观察所得的现象和数据。最后，要指导学生学会透过现象的观察，联系已掌握的知识，通过分析比较，找出物质的特性、变化规律等，把观察与思维结合起来。感知总是和思维联系起来的，整个观察过程都包含着积极的思维活动。如学生在做完金属钠与水反应的实验后，只得出“反应很剧烈”的结论是不够的。应要求学生从金属钠在水面上迅速游动并熔成小球的现象联想到金属钠的比重比水小且熔点低以
11、及由于水面产生了氢气致使钠珠游动；从钠可以用小刀切开，联想到它的硬度小等。把观察到的现象和已有的知识联系起来，从现象到本质来认识物质，达到实验的目的，收到应有的成效。3.2 注重对实验的探究，培养学生的科学探究思维。学生进行科学探究必须要有科学的探究性思维。良好的科学探究思维品质包括思维的“广阔性、深刻性、独立性、批判性、逻辑性、灵活性、敏捷性和创造性”。探究的目的是使学生由被动学习变为探究性地主动求知，这是学习过程的一种质的突破与飞跃。探究式教学要体现以学生为主体，充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，给学生主动探究、自主学习的时空，为学生提供动手动脑的机会，促使学生产生质疑、问题、
12、探索求解的创造性学习动机，并将化学学科的各部分知识、技能、技巧相互渗透、融会贯通。我们可以5根据不同的教学内容创设不同的教学情境，以培养、发展学生的探究性思维。以教材“燃烧的条件”为例，在教学中我们可以按以下步骤进行：1、提出问题：燃烧是日常生活中最为常见的一种现象。那么应具备哪些条件才能燃烧呢？2、提出假设：由于学生对燃烧这一现象非常熟悉，联系到学生的实际情况，纷纷猜想问题的答案，主要有以下几种：猜想一：要有可以燃烧的物质（可燃物）。猜想二：要有氧气。猜想三：要达到一定的温度。在学生提出各种猜的问题后，老师再引导学生在猜想的基础上进行如下合理的假设。假设 1：三个条件只需满足其一就能燃烧。假
13、设 2：三个条件要同时满足才能燃烧。假设 3：满足三个条件中的其中两个就能燃烧。3、制订计划，设计实验，进行实验：让学生制订详细的探究计划，就上述的猜想与假设设计实验方案，教师在实验中给予一定的指导。实验一：在 500ml 的烧杯中注入 400ml 热水，放入一小块白磷，在烧杯上盖一薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸干表面水分的白磷，观察现象。现象：薄铜片上的白磷燃烧，而薄铜片上的红磷与热水中的白磷没有燃烧。实验二：用导管对准上述热水中的白磷，通入少量的氧气，观察现象。6现象：热水中的白磷燃烧起来。4、解释与结论：要求学生对所做的实验进行总结，从实验所得到的事实可以
14、证明，燃烧的条件是：氧气（或空气）温度要达到可燃物的着火点。可燃物。这三个条件应同时满足，缺一不可。通过以上实验可以引导学生亲身参与科学探究，让学生在“做”科学的过程中获得科学探究的体验，进而培养学生的科学素养。同时还可以激发学生的好奇心和求知欲，促使学生主动探索解决问题的正确途径，让学生成为新知识的探索者和发现者，体验探究过程中的乐趣，从而培养学生的思维能力。3.3 创设化学实验情境，培养学生创新精神和创新能力。实验探究问题主要是书本知识的升华，通常也应与日常生活、生产实践和先进的科学技术紧密结合，提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，需要有创造性的想象力验证性实验与探索性实验的
15、区别在于：前者根据已学到的化学知识，用实验来验证其正确性，学生处于被动接受知识的状态，而后者是通过模拟发现知识的过程，使学生了解怎样解决需要探索的问题，处于一种主动探索的状态。变验证性实验为探索性实验，不仅体现了“教师为主导、学生为主体”的关系，而且在教师的引导下进行探索，增强了学生发现问题、解决问题的能力，训练了学生科学的思维方法，更重要的是在探索过程中培养了学生的创新精神和创新能力。现以“烧杯中的溶液为什么会变红？”为例加以说明。实验情景：教师在课堂上演示了一个有趣的实验：在烧杯 A 中装入 20mL 蒸馏水，滴入 23 滴酚酞试剂。让每个同学都看到，得到的溶液是无色的。在烧杯 B 中装入
16、 10mL 浓氨水。用一只大烧杯把 A、B 两烧杯溶液罩在一起。过几分钟，同学们看到了小烧杯 A 中装的溶液变成红色。上述现象说明了什么？请用简单的实验证明自己的解释。7提出假设：学生对上述现象的看法不一，可能提出如下的假设：1.A 烧杯内滴入的酚酞要过一会儿才能变色，与 B 烧杯无关；2.大烧杯壁上沾有某种物质，散发出的肉眼看不见的微粒与 A 烧杯中的溶液接触，使其变红；3.烧杯 B 中的浓氨水散发出一种肉眼看不见的微粒，慢慢溶解到烧杯 A 的溶液中，使 A 溶液变成红色。实验探究：1.在洁净烧杯 C 中加入 20mL 蒸馏水，滴入 23 滴酚酞试剂。静置，观察现象；将其单独罩在大烧杯里，观
17、察现象。2.另取两只烧杯替代 A 和 B。一只中的溶液与 A 相同，另一只蒸馏水代替浓氨水，如上图放好，观察现象。3.小心闻烧杯 B 的浓氨水，嗅到刺激性气味。取出少量浓氨水注入试管中，滴入酚酞试剂，观察现象。4.把烧杯 B 中的浓氨水滴入烧杯 C 中，观察现象。获得结论：学生在讨论、交流基础上获得共识：1.氨水能使酚酞溶液变红；2.B 烧杯浓氨水中有肉眼见不到的微粒逸出，有些微粒进入了烧杯 A 中的溶液，使溶液成分改变，颜色变红。8通过这些实验倡导学生勇于质疑、勤于思考的精神，指导学生运用已学化学知识和技能方法解决新的、较为复杂的化学问题。鼓励学生参与探究活动的积极性、主动性，求真务实的科学
18、态度和合作精神等，充分培养学生的科学探究能力。3.4 充分利用教材中的活动，培养学生科学探究能力。教材中的“实验”、“活动与探究”、“家庭小实验”、“讨论”、“调查与研究”都属于科学探究内容。教学中进行这些探究活动时，应当设计符合学生心理特点，从学生熟悉的事物出发，设计学生喜爱的活动。可以用自制教具和“随手取材”进行探究活动，调动学生探究的积极性和主动性。现以“实验室制取二氧化碳的研究与实践“来加以说明。教材给出了一组实验室制取二氧化碳的常用仪器。教学中，把这些图片复印放大，让学生先通过“拼凑”这些仪器模型来设计实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置，此时学生思维活跃，大胆联想，认真设计，努力
19、创新，很快设计出了很多种装置图，再组织小组交流与展示。通过实验可以让学生参与到课堂实验的设计中来，让学生体会探究的乐趣。这样我们不仅能让学生变被动为主动，更重要的是可以培养学生的参与意识和动手实践能力，同时还培养学生探索知识、解决问题的能力。3.5 创设学习情境，培养学生探究精神。探究精神是指敏锐地把握机会，敢于挑战，敢于付诸探究行动的精神状态。要培养探究型人才，最重要的是在于如何创设一种有利于激发人的探究动机和发挥人的探究潜能的学习情境。怎样才能创设一种宽松、活泼的学习情境呢？教师可从如下几方面着手：（1）允许学生打断教师的讲话或对教师的观点提出评价，随时讲出自己的探究体会或好的解题思想方法
20、；（2）容忍那些与众不同、行为古怪、有独创性的学生；（3）鼓励学生指出教师的不足，修正教师的错误，超越教师；（4）有计划地提出问题，有意识地设计错误，让学生去发现、去探究，创设师生交互、生生交互的氛围。3.6 设计多种参与方式，培养科学探究习惯。9教师在课堂教学中应注重学生的自主参与，通过独立学习、小组讨论、集体评议、师生交流等多种教学手段，使自己发挥组织者、指导者的作用，多让学生各抒己见，多听学生意见，与学生配合，达成思维共振与感情共鸣，努力为学生创造自主学习的机会，以培养学生严谨的科学学习习惯，锤炼学生自主探究品质。因此，培养学生敏锐的观察能力是实验教学的基本要求，是发展思维能力与创造能力
21、的基础，只有全面细致的观察，才能发现问题，激发思维，进而解决问题。培养学生敏捷的思维能力，是教学的核心。只有思维，才能使观察深化，才能揭示物质及其变化的规律；只有思维，才能用化学原理去指导实践，不断地有所创新。4、在探究过程中要注重情感教育和注意渗透科学方法的教育4.1 注重情感教育设计教师与学生、学生与学生共同探究的教学环境时，应重视师生交往中的情感因素，以自己对学生浓厚情感去引发学生积极的情感反应，促使师生情感交融，以发展和谐的师生关系和学生与学生之间的愉快合作关系。在教学过程中，要营造融洽、宽松、平等、合作的探究氛围，激发学生学习化学的浓厚兴趣，使学生乐于探究。只有在教学中注重情感教育，
22、才能使探究学习成为可能。如学生整日精神高度紧张，处于惧怕教师、厌恶教师等环境下，何以谈学习？更不用说进行较高层次的探究学习。4.2 注意渗透科学方法的教育常言道：“授人以鱼，不如授人以渔。 ”科学方法是人们探索解决问题与构造发展科学体系的有力手段和工具，也是促进学生发展，利于学生终生学习的“渔” 。在探究活动的不同阶段，需要不同的科学方法：在问题阶段，主要有观察现象、发现问题的方法；在假设阶段，主要有推理、形成假说的方法；在检验阶段，主要有实验设计、观察和实验、收集和处理信息、归纳、演绎和数学等资料整理的方法等；在结论阶段，主要有建立、检验和论证结论的方法，表达和交流的方法等。因此在探究教学中
23、，教师要深入研究教材，提炼教学内容中某些方法要素，并在教学设计中予以渗透，让学生在探究活动中体验科学方法的运用。10总之，培养科学探究能力是新课程改革的灵魂，是开展研究性化学实验的出发点和归宿，研究性化学实验必须与探究性思维方式相结合，才能有所突破、有所创新，为培养具有科学探究能力和初步创新精神的人才服务，为学生今后参加社会主义现代化建设和具有终身学习的能力奠定基础。初中化学科学探究能力的培养，有助于学生学会发现问题、探究问题及解决问题的方法，有利于学生个性发展，有利于培养学生创新精神和合作学习习惯，有利于培养学生科学的世界观，对学生获得化学知识和研究问题的能力提高具有重要作用。我们化学教师应该紧紧把握这一课改的机遇，为提高学生的科学探究能力不懈地努力，从而培养出一批有科学探究能力和创新精神的接班人。
