科學(xué)探究成為新一輪基礎(chǔ)教育課程改革所倡導(dǎo)的重要理念。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，充分利用化學(xué)學(xué)科“以實驗為基礎(chǔ)”的基本特征，挖掘和開發(fā)化學(xué)實驗在探究性學(xué)習(xí)中的功能，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力具有重要的意義。
新一輪基礎(chǔ)教育課程突出強調(diào)創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，而學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)需要通過學(xué)生具體的探究活動來實現(xiàn)。因此，科學(xué)探究成為新一輪基礎(chǔ)教育課程改革所倡導(dǎo)的重要理念。
《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(試驗)》指出，高中化學(xué)教學(xué)要“有利于學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，加強對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識，增強創(chuàng)新精神和實踐能力”，讓學(xué)生“經(jīng)歷對化學(xué)物質(zhì)及其變化進行探究的過程，進一步理解科學(xué)探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力”。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，充分利用化學(xué)學(xué)科“以實驗為基礎(chǔ)”的基本特征，挖掘和開發(fā)化學(xué)實驗在探究性學(xué)習(xí)中的功能，對于培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)探究能力具有重要的意義。結(jié)合本人近兩年來對新教材的教學(xué)，對化學(xué)實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力有關(guān)問題作初步探討。
一、為學(xué)生營造一種環(huán)境和“土壤”
新課標(biāo)強調(diào)教學(xué)是師生交往、積極互動、共同發(fā)展的過程，教學(xué)是教與學(xué)的交往、互動，師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補充，在這個過程中分享彼此的思考、經(jīng)驗和知識，交流彼此的情感、體驗與觀念，豐富教學(xué)的內(nèi)容，求得新的發(fā)現(xiàn)，從而達到共識、共享、共進，實現(xiàn)教學(xué)相長和共同發(fā)展。
在傳統(tǒng)的教學(xué)中，由于多方面的原因，教師忽略了學(xué)生的主體地位、獨立人格及個人價值，因此學(xué)生不能生動、活潑、主動和自然地發(fā)展。教師上課習(xí)慣了“一言堂”，偶有討論，也是牽著學(xué)生的鼻子走。這種陳腐的教育觀念不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，我們應(yīng)為學(xué)生營造一種環(huán)境和“土壤”。這種環(huán)境和“土壤”，就是學(xué)生自主性的學(xué)習(xí)活動。
(1)、創(chuàng)設(shè)趣味實驗，引發(fā)探究興趣，培養(yǎng)科學(xué)探究能力
愛因斯坦說過：“對于一切來說，只有興趣才是最好的老師。”沒有絲毫興趣的強制性學(xué)習(xí)，將會扼殺學(xué)生探求知識的欲望。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性往往是以他們的學(xué)習(xí)興趣為轉(zhuǎn)移的。唯有學(xué)生愛上化學(xué)，對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生內(nèi)在動力，才會有積極持久的求知興趣，創(chuàng)新意識才會萌芽。精心創(chuàng)設(shè)趣味實驗，激發(fā)學(xué)生強烈的探究興趣，科學(xué)探究能力的培養(yǎng)也就水到渠成了。因為有了興趣才能有問題，有了問題才會產(chǎn)生探究。探究是從問題開始的，發(fā)現(xiàn)和提出問題是探究式教學(xué)的開端。
在“鋁的性質(zhì)及應(yīng)用”一節(jié)中，我常設(shè)計演示了易拉罐先變癟后又鼓起的實驗，學(xué)生情緒非常好，抓住此時學(xué)生的好奇心，就引出了幾個問題：為什么盛有二氧化碳的易拉罐加入過量的氫氧化鈉溶液封閉后會變癟?為什么變癟后又鼓起?若事先充入的不是二氧化碳，是否會出類似現(xiàn)象?高中階段趣味實驗還有如“揩紋破案”、“魔棒點燈”、“滴水生火”等。
(2)、改進演示實驗，培養(yǎng)科學(xué)探究能力
中國在化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中，長期以來人們過分夸大了實驗所起的驗證原理、通過形象直觀的方式獲取知識和培養(yǎng)實驗技能的作用。科學(xué)院院士朱兆良說過“如果人云亦云，就永遠不會超越，只有形成自己的思路、思想，多方面看問題，才能超越前人。”傳統(tǒng)化學(xué)演示實驗大多是驗證性實驗，一直是“教師提問題---教師演示---教師歸納”，缺少創(chuàng)新和探究。驗證性實驗是用實驗來論證已學(xué)過的化學(xué)知識的正確性，在實驗中學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài)，這種實驗?zāi)Ｊ饺狈W(xué)生的思維能力、探究能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而將教材中的某些驗證性實驗改為探究性實驗，可將學(xué)生帶入科學(xué)探索的情景中，使學(xué)生處于一種主動探索知識的興奮狀態(tài)，這對激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神等方面所起的作用是驗證性實驗所無法替代的。
(3)、以學(xué)生為主體，指導(dǎo)探究實驗，培養(yǎng)科學(xué)探究能力
時代呼喚主體精神，由自己來進行方案設(shè)計并進行實驗操作，對實驗的事實加以分析并做出結(jié)論。在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生就能真正感受到自己是學(xué)習(xí)的主人。是教學(xué)活動的主體，由此激發(fā)其主動參與的熱情、變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。教師要融入學(xué)生的探究活動中，要巡視各小組的表現(xiàn)情況，及時給予必要的幫助和輔導(dǎo)。
在學(xué)習(xí)完《氯、溴、碘及其化合物》一單元后，要求學(xué)生根據(jù)課本第54頁第7題的有關(guān)信息，完成一個證明加碘食鹽中碘的存在形式的學(xué)生分組實驗。學(xué)生根據(jù)已有的知識可以知道加碘食鹽中的碘可能以I2、I−和IO3−的形式存在，假設(shè)可能是它們中的一種或兩兩共存或三者共存。學(xué)生設(shè)計實驗來驗證自己的假設(shè)。
檢驗I2，學(xué)生提出了①用淀粉溶液變藍的方法;②用四氯化碳萃取的方法：
檢驗I−，學(xué)生提出了①用AgN03溶液;②用氯水或溴水將I−氧化為I2，再加淀粉溶液或用CCl4萃取;③用其它氧化劑將I−氧化為I2，再加淀粉溶液或用CCl4萃取等方法;
檢驗IO3−，學(xué)生根據(jù)氧化還原知識，認(rèn)為加還原劑，將IO3−還原為I2后，再用檢驗I2的方法檢驗。
學(xué)生提出實驗方案后，教師不做評價，讓學(xué)生通過實驗驗證自己的方法，最后選擇出最佳的實驗設(shè)計。通過實驗學(xué)生證明加碘食鹽中沒有I2;因為有大量Cl−干擾，不能用加AgN03的方法檢驗I−，可采用加氧化劑把I−氧化為I2，再用淀粉或CCl4檢驗;由于I−和IO3−在酸性條件下不能共存，所以也排除了I−和IO3−共存的可能。
對于有研究意義的小課題，都可以讓學(xué)生在探究中體驗研究的樂趣。在這一過程中，學(xué)生實現(xiàn)了由已有信息加工變異出新穎信息及對某一問題尋求多種解決方式的嘗試。學(xué)生在探究實驗過程中體驗到了探究的樂趣，提高了學(xué)生的實驗?zāi)芰�，也同時使學(xué)生的科學(xué)探究能力不斷提高。
二、新型的師生關(guān)系是創(chuàng)新發(fā)展的情感保障
建立新型的師生關(guān)系既是新課程實施與教學(xué)改革的前提和條件，又是新課程實施與教學(xué)改革的內(nèi)容和任務(wù)。現(xiàn)代先進教育理念強調(diào)平等，也就是教師應(yīng)盡可能地以朋友的角色出現(xiàn)在學(xué)生的面前，寬容地對待每一個學(xué)生，寬容地對待每一個學(xué)生的想法，盡可能地讓學(xué)生的思想迸射出靈感的火花，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。
1.學(xué)生是具有自主發(fā)展能力的人，是學(xué)習(xí)的主人
珍尼特.沃斯.登.德萊頓在《學(xué)習(xí)的革命》一書中說：“要創(chuàng)造性地解決問題，你必開辟新的通路、尋找新的突破點，發(fā)現(xiàn)新的聯(lián)系，你必須打破原有的模式。”學(xué)生在求知過程中，懷疑老師，懷疑課本，甚至對知識產(chǎn)生疑問，這都很正常的，有時還可能是進行創(chuàng)新的先兆。因此我們不僅要容忍學(xué)生的這種質(zhì)疑舉動，而且還要鼓勵并為之創(chuàng)造條件，點燃學(xué)生創(chuàng)新思維的火花。
反之，如果教師惟我獨尊，刻薄地要求學(xué)生，長此以往，將不能喚起學(xué)生內(nèi)心對知識的渴求，創(chuàng)新意識被扼殺在萌芽狀態(tài)。
2.教師要提高自身的人格修養(yǎng)，改變自己的傳統(tǒng)觀念
21世紀(jì)的今天，仍有一部分教師喜歡每天板著師道尊嚴(yán)的面孔，讓學(xué)生畏懼。作為教師，當(dāng)然有自己的人格尊嚴(yán)，也需要有威信，但這種尊嚴(yán)和威信不能僅靠職業(yè)的自然權(quán)威去維護和樹立，而要靠自己淵博的學(xué)識和出色的教學(xué)能力去贏得。教師對待學(xué)生態(tài)度要大度一些，寬厚一些，胸懷也應(yīng)寬廣一些。教師應(yīng)該允許和鼓勵學(xué)生獨立思考，學(xué)會接受乃至欣賞學(xué)生的不同意見;即使當(dāng)時回答不出學(xué)生的問題，也可以跟學(xué)生平等地、心平氣和地去探討。因此，教師要提高自己的人格修養(yǎng)，改變陳舊的傳統(tǒng)觀念，與學(xué)生建立一種民主平等、相互尊重理解、心理相融的新型師生關(guān)系，這將有助于學(xué)生形成積極向上的精神狀態(tài)，思維敏捷，迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。
總之，在教學(xué)中，應(yīng)盡量采取各種方式，注重對學(xué)生興趣的培養(yǎng)，讓學(xué)生“樂中學(xué)”，“學(xué)中樂”，學(xué)得活潑、生動，才能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生解決實際問題的能力。
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