初中化学教学中科学探究学习模式的思考与运用

引言

化学这门自然科学建立在实验基础之上，重视探究。在教育改革不断发展的今天，发展学生核心素养已经成为教育目标之一，科学探究式学习模式突出了学生积极参与、动手实践和自主思考等特点，这和化学学科的精髓高度一致，既有助于学生对化学知识的深刻理解，更重要的是可以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，以及形成科学的态度和创新精神。

一、科学探究学习模式在初中化学教学中的重要性

在初中化学教学中，科学探究学习模式是多维度存在的。就学科本质而言，化学是一门建立在实验基础上的科学，科学探究学习模式与其探索性和实践性特征相吻合，能有助于学生对化学知识形成的深刻理解，避免机械地记忆概念、原理，有利于知识内化、迁移。从学生能力培养的角度来看，这种模式以指导学生质疑、设计方案、动手实践和分析结论的方式，系统地锻炼了学生的观察能力、思维能力和创新综合能力，养成科学严谨的探究态度和团队协作的精神，从而为学生今后从事学术研究和生活实践打下思维基础[1]。同时，在探索中所经历的挫折和成功经历，也帮助学生提高了心理韧性和建立了正确科学的价值观。

二、初中化学教学中科学探究学习模式的运用方法

（一）以生活情境为依托，设置探究问题

以生活情境为载体进行初中化学教学探究问题的创设，可以有效地刺激学生认知冲突，促使学生积极探究化学知识和生活现象之间的内在联系[2]。通过把教材内容和学生所熟知的生活场景相结合，可以在减少知识理解困难的前提下，培养学生从化学视角去分析和解决现实问题的能力，实现“由生活到化学、由化学到社会”的教学目标。

例如，在“金属的化学性质”教学中，教师可创设“厨房里有金属的秘密”生活情境：展示家庭常见金属制品，如铁锅、铝制水壶、不锈钢餐具等，提出探究问题——“铁锅为何易生锈，铝壶表面光洁如新？”“为什么不锈钢餐具不容易腐蚀呢？”这类问题和学生日常生活联系密切，能很快激发学生的好奇心。学生经过查阅资料和小组讨论后发现，铝很容易和空气中的氧反应形成一层紧密的氧化铝薄膜来阻碍内部金属的进一步氧化；而铁生锈，则是和空气中氧、水共同作用的结果。教师进一步指导学生设计对比实验，即把干净铁钉放在干燥空气中、潮湿空气中和浸泡在水中三种环境下，通过观察生锈速率的不同来验证铁生锈发生的条件。在这一过程中，学生既要掌握金属被氧化的原理，又要了解在生活中维护金属制品的化学依据，比如让铁锅保持干燥就可以延缓生锈，使化学知识向生活化迁移。

（二）设计阶梯式的化学实验探索活动

布鲁纳的发现学习观点强调，学习应是学生主动探索知识的旅程，而不是被动地吸收。阶梯式化学实验探究活动通过将复杂的探究任务分解为层层递进的子任务，遵循“从易到难，由浅入深”的认知规律，指导学生循序渐进地构建化学知识体系，并发展学生的逻辑思维和实践能力[3]。

以“制取氧气”教学为例，可设计阶梯式实验探究活动，第一阶段为基础操作探究，学生分组完成“加热高锰酸钾制取氧气”的常规实验，熟悉仪器组装、气密性检查、加热方法及其他基本操作，并对实验现象进行观察和记录。第二阶段为问题改进探究，教师提出“怎样提高氧气的收集效率呢？”“如何降低高锰酸钾粉末对导管的影响？”等问题，引导学生分析实验不足，尝试改进装置（例如将棉花塞入试管口，调节导管的长度等）。第三阶段是以创新拓展探究为主线，激励学生独立设计实验项目，采用过氧化氢溶液和二氧化锰、氯酸钾和二氧化锰不同药物组合制取氧气，比较分析各个方案的优势和不足。通过三个层面的探索活动，使学生既掌握制取氧气的原理和方法，又可以在不断地发现和解决问题中加深对催化剂概念的理解、了解气体发生和收集装置的选用依据，发展创新意识和科学探究能力。

（三）借助信息技术，助力科学探究的进程

在教育信息化不断发展的今天，信息技术给化学科学探究带来了有力的手段支撑。多媒体、虚拟仿真和数字化实验可以打破时间和空间的局限，使微观抽象化学原理直观化，使危险而又繁杂的实验安全化，使实验数据采集和分析智能化，有效地弥补了传统实验教学中存在的缺陷。

在“分子与原子”教学过程中，分子、原子的移动和变化都是微观层面的，很难用肉眼来观察，教师可以使用 3D动画来模拟“品红蔓延于水”的微观过程，将品红分子设定为红色小球，水分子为蓝色小球，通过动态演示展示品红分子在水分子撞击下持续运动、扩散的过程，帮助学生直观理解“分子不停地移动”的性质。另外，对“电解水”这类费时长、有一定风险的实验可以通过虚拟仿真软件的辅助，使学生进行仿真操作，通过观察水电解时水分子分解成氢原子和氧原子，然后重组为氢气和氧气分子的微观变化，深化对化学反应本质的认识。在数据收集和分析的过程中，使用数字化传感器来测量“铁生锈时氧气含量改变”，并通过传感器实时收集数据以生成相应的曲线图，学生通过对曲线走势的分析，较确切地获得了铁生锈和氧气之间的联系。信息技术的整合将抽象知识具象化，实验探究智能化，显著增强科学探究效果和课堂教学质量。

结束语

综上所述，将科学探究学习模式应用于初中化学教学，对于促进教学质量的提高和学生化学核心素养的发展都有着举足轻重的作用。通过理论研究和实践探索总结了科学探究学习模式设计原则和实施策略。后续应优化教学策略、强化教师培训、创设探究学习良好氛围等，以促进科学探究学习模式在初中化学教学过程中的广泛运用和创新发展，为新时代具有科学精神和实践能力人才的培养打下基础。

参考文献：

[1] 杨改琴. 初中化学教学中探究式学习模式的应用策略探究[J]. 成才之路,2025(21):97-100.

[2]沈伟云.指向科学探究与实践素养的初中化学课后服务活动设计[J].化学教育(中英文),2025,46(15):38-39.

[3]袁瑞婧.初中化学互动式教学应用探究[J].试题与研究,2025(22):132-133.