摘 要：在新課程理念下強調(diào)要促進學生的全面發(fā)展，所以教師就要在授課的過程中拓展學生思維，利用化學實驗培養(yǎng)學生的科學探究能力及創(chuàng)新意識.基于此，文章對上述要求展開了研究與分析，并提出了具體建議，以期能在一定程度上促進學生科學探究能力與創(chuàng)新意識的發(fā)展.

關(guān)鍵詞：實驗教學；科學探究；創(chuàng)新意識；實踐；高中化學

中圖分類號：G632? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1008-0333（2023）27-0101-03

收稿日期：2023-06-25

作者簡介：韋和，男，廣西人，碩士，從事高中化學教學研究.

高中學生科學探究能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，并不是一兩天就能夠完成的，需要學生在長時間的積累和學習之下掌握科學探究及創(chuàng)新的技巧和原理，進而在不斷的碰壁和挫折之下形成較為良好的科學探究能力及創(chuàng)新能力.實驗教學是驗證學生理論性知識的主要途徑之一，在受到空間、時間、危險性等因素束縛之下，學生需要彰顯自主意識和自主能力，在突破原有教學束縛之下，全身心地參與到化學實驗操作之中，以此實現(xiàn)提升學生科學探究能力及創(chuàng)新能力的目標.

1 高中化學實驗教學中培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識的意義? 高中階段，學生正處于身心發(fā)展的關(guān)鍵時期，個性發(fā)展相對較快，因此學校在教育工作等方面均面臨著巨大的挑戰(zhàn).新課程不僅對學科類型及相關(guān)內(nèi)容進行了適當?shù)恼{(diào)整，其難度與深度也相對提升.這種現(xiàn)象便需要全體學生能夠在學習理論知識的過程中有意識地培養(yǎng)與提升自身的創(chuàng)新意識與探究能力.在高中化學課堂中，教師可以根據(jù)內(nèi)容設(shè)計相應(yīng)的問題，引導學生們進行分析.經(jīng)過短暫的分析與思考、猜測與假設(shè)后，便可以從中提取出相應(yīng)的過程信息，并以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推導出正確的結(jié)論.通過這種方式，還可以間接培養(yǎng)學生的反思能力.同時，高中階段也是培養(yǎng)學生們養(yǎng)成良好科學態(tài)度的關(guān)鍵時期.通過化學實驗，可以滲透科學探究與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)工作，充分激發(fā)他們的想象力與創(chuàng)造力，令學生們在實際操作的過程中能夠不斷地提出問題，通過師生或生生之間的深入探討，取得共同進步的學習成果.

2 高中化學實驗教學中培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識的具體措施2.1 挖掘化學演示實驗所蘊含的價值

化學實驗的優(yōu)勢之一在于可以幫助學生在實驗過程中理解概念和化學原理，培養(yǎng)學生的實驗技能，有效激發(fā)學生的科學探究興趣.筆者在長期的化學實驗教學研究中發(fā)現(xiàn)，通過挖掘化學演示實驗中所蘊含的功能價值，可以實現(xiàn)培養(yǎng)學生的科學探究能力與創(chuàng)新意識[1].教師可以通過演示實驗來強化學生對實驗操作的探索性.

以蘇教版“鈉與水反應(yīng)實驗”這一實驗教學內(nèi)容為例，教師可以根據(jù)學生的學習能力增加兩個拓展性實驗.第一個拓展實驗是分析并操作 Na與CuSO4溶液是否可以置換出Cu，第二個拓展實驗是通過實驗來明確Na與FeSO4有什么樣的反應(yīng)現(xiàn)象.基于學生對相關(guān)的化學知識已經(jīng)有了前概念，因而第一個實驗很容易便可以得出結(jié)論，即Na與CuSO4可以生成Na2SO4和Cu，但實際上會有藍色絮狀物質(zhì)產(chǎn)生，同時會產(chǎn)生大量的氣體，沒有看到預計的紅色固體.對于第二個拓展實驗來說，有很多的學生會有所疑惑，但是通過實驗則可以發(fā)現(xiàn)，白色的Fe（OH）2在發(fā)生沉淀后會轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色的Fe（OH）3，這為后續(xù)學習鐵及其化合物的知識做了鋪墊.這兩個拓展實驗均有一定的迷惑性，通過真實的實驗操作學生可以一步步地掌握真相，活躍自己的學習思維，對培養(yǎng)學生化學學科核心素養(yǎng)有重要意義.

2.2 創(chuàng)設(shè)學生喜歡的實驗氛圍

化學實驗本身具有很強的趣味性和可操作性，學生對此有著很濃厚的學習興趣，可以積極參與到課堂學習中去.為更好地激發(fā)學生參與化學實驗操作的積極性，教師可以為學生創(chuàng)設(shè)更多富有趣味性的實驗氛圍［2］.

比如在蘇教版《金屬鈉及鈉的化合物》的教學中，關(guān)于過氧化鈉的性質(zhì)課本上只介紹了過氧化鈉與水、與二氧化碳反應(yīng)兩個化學方程式.利用這兩個反應(yīng)教師可以設(shè)計“滴水生火”和“吹氣生火”兩個實驗.這兩個趣味實驗不僅與學生的認知起沖突，同時也活躍了課堂氣氛.再比如教師還可以為學生創(chuàng)設(shè)課外家庭實驗情境，將化學實驗延伸到學生的生活中去，讓學生在生活化的學習情境中培養(yǎng)探究能力與創(chuàng)新意識.以“物質(zhì)的分離與提純”這一節(jié)知識點為例，當講完萃取的知識點后，教師可以安排一個簡單的實驗，即準備西紅柿、水和油，讓學生去煮一個西紅柿湯.待實驗完成后即可以向?qū)W生提出三個問題，一是西紅柿湯為什么會出現(xiàn)分層現(xiàn)象？二是西紅柿湯顏色最深的那一層是什么？三是所使用的油在西紅柿湯中起著什么樣的作用？待學生回答完這三個問題后，教師可以點明主題，即“西紅柿湯”和本節(jié)課所學習的“碘水”和“溴水”是相對應(yīng)的，“西紅柿煮湯過程”則是與“萃取”知識相對應(yīng)的.相信通過安排這樣貼近于學生生活的化學實驗，不僅可以突破教材內(nèi)容，活躍課堂氛圍，而且可以更好地培養(yǎng)學生的化學探究能力.

2.3 讓學生自主完成實驗

在教學過程中，當學生自主完成實驗操作后，其收獲的化學實驗思維是理論課教學遠不能比的.如果學生在日常學習中遇到了問題，化學實驗思維將成為學生獨立思考和思考問題的一個強力手段.此外，在化學實驗課堂的開展過程中，學生的探究能力的培養(yǎng)并沒有得到教師的重視，他們所關(guān)心的只是學生對實驗的驗證過程.長此以往，盡管學生的操作能力確實增強了許多，但在化學實驗思維能力的培養(yǎng)上卻毫無進展，而且這對提升學生的化學實驗探究能力也起不到實質(zhì)性的作用.

以蘇教版《金屬鈉及鈉的化合物》為例來進行闡述，前文已經(jīng)介紹了通過“滴水生火”來引入鈉的氧化物的教學，引發(fā)學生的興趣.這個實驗的本質(zhì)可以引導學生對氧化鈉和水的反應(yīng)以及燃燒的條件進行預測.學生很容易猜到產(chǎn)物可能是氫氧化鈉和氧氣.怎么設(shè)計實驗進行驗證？通過初中的學習可以用酚酞和帶火星的木條來檢驗這兩種物質(zhì).要求學生通過提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計實驗流程、實際操作和驗證等步驟來得出最終實驗方案.通過實驗學生會提出過氧化鈉與水反應(yīng)的溶液雖然能使酚酞變紅，但后面會褪色，這又是什么原因造成呢？漂白性的物質(zhì)是什么呢？通過元素守恒的思想學生猜想可能是過氧化氫.初中學過二氧化錳可以加速過氧化氫的分解，再次通過實驗驗證猜想.這樣層層猜想、推理、設(shè)計、驗證，對學生而言，不論在化學學科素養(yǎng)，還是在實驗探究能力方面，都能得到很大的提升.

2.4 小組合作強化學生探究意識

在化學學習過程中，化學實驗的開展和教學對學生化學理論的學習起到很好的作用.而在傳統(tǒng)的高中化學實驗教學過程中，課堂容量有限，大多數(shù)的化學教師總是更多地傾向于自身的演示實驗，很少有機會能夠讓學生自己動手投入到實驗中去.長此以往，許多學生就會對實驗的認知停留在簡單的初級階段，且并不能很好地在實驗過程中提高自身的動手能力.因此，需要在傳統(tǒng)的化學實驗教學過程中增加學生的動手實驗機會，讓學生能夠在實驗過程中充分發(fā)揮自身的科學探究能力，使實驗教學能夠順應(yīng)教學初衷.

例如，蘇教版“探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化”中關(guān)于鐵鹽和亞鐵鹽的檢驗以及轉(zhuǎn)化的知識，可以通過學生分組實驗進行探究.在探究亞鐵和三價鐵的轉(zhuǎn)化實驗，教師要事先準備多種氧化劑和還原劑給學生選擇，學生通過小組討論設(shè)計不同的實驗方案，并進行實驗驗證.在這樣的化學實驗學習過程中，學生不僅能夠輕松地掌握實驗步驟和實驗過程，并且還能夠了解實驗背后所蘊含的一些深層次的化學知識，更重要的是，學生在這樣的探究過程中，還能夠使自己的化學學習能力得到提升和鍛煉，有效提高了“科學探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng).

2.5 運用多媒體降低化學實驗的危險系數(shù)

學生進行化學實驗時難免會接觸到許多形色各異的化學藥品，部分藥品有危險性，教師如果對此依舊按照課本操作，就會存在安全隱患.如果不進行操作，就會降低學生的化學學習效率，不能夠充分理解實驗的化學原理.因此有一些危險的實驗就會成為學生理解化學知識過程中的攔路虎，大大影響化學實驗的教學效果.對于以上問題的解決，教師能夠合理地應(yīng)用多媒體教輔設(shè)備，對化學實驗多做創(chuàng)新.

例如，當探究鉀和鈉的活潑性時，可以對比兩者與水的反應(yīng)現(xiàn)象.但鉀與水反應(yīng)的實驗現(xiàn)象太劇烈，可能會引起爆炸.可以利用化學虛擬實驗室APP進行實驗操作，進行模擬實驗教學.選擇一個燒杯，控制鉀和水的用量，反應(yīng)發(fā)生后會在屏幕上顯示化學方程式.模擬實驗和真實的實驗現(xiàn)象幾乎一樣.這樣不僅最大限度地保證高中化學實驗教學完整實施，同時還能保證師生進行化學實驗操作的安全.借助多媒體技術(shù)的輔助，就能夠在一定程度上避免實驗過程中有可能帶來的危險，也能夠通過多媒體使學生更加直觀清楚地觀看實驗結(jié)果，從而有效提高高中化學課堂效率，幫助學生更好地掌握實驗背后所蘊含的化學知識.

2.6 開展創(chuàng)新實驗

創(chuàng)新實驗不一定必須引入一些新的化學實驗，而是教師可以對教材上的實驗進行改進.實驗教學作為化學學科的一種重要的教學活動，蘇教版教材上安排了較多的化學實驗，但是有些化學實驗的現(xiàn)象并不是特別的明顯，或存在一些安全問題和環(huán)境問題，甚至因為一些客觀原因，不能看到相應(yīng)的化學實驗現(xiàn)象，因此教師對教材上已有的化學實驗進行改進是非常有必要的.

例如蘇教版中“氨與濃鹽酸的反應(yīng)”實驗課本上是在燒杯中分別放兩團棉花，在棉花上分別滴加濃氨水和濃鹽酸，蓋上表面皿觀察實驗現(xiàn)象.學生可以觀察到明顯的白煙，同時也聞到了相當刺鼻的味道，不利于師生身心健康.教師在授課時可以準備空的輸液瓶，用兩支分別裝有濃鹽酸和濃氨水的微型注射器注射藥品觀察現(xiàn)象，最后再注射適量的水.改進后的實驗既能觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，也能避免藥品對環(huán)境的污染.實驗后讓學生對實驗進行反思與評價，有助于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，提升學生的探究能力.

參考文獻：

［1］ 陶櫻櫻.基于SOLO分類理論的江蘇省高考化學主觀試題的研究[D].南京：南京師范大學，2018.

[2] 楊婷婷.基于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高中化學實驗教學設(shè)計與研究[D].武漢：華中師范大學，2018.

［責任編輯：季春陽］