初中化学实验教学中学生科学探究能力培养

引言：随着国家教育改革深入推进，化学实验教学受到前所未有的重视，自 2023 年起实验操作正式纳入考核范围，考试中更是融入物理等跨学科知识考查，凸显了国家对学生实验能力和综合应用能力的培养要求。初中化学实验教学承载着培养学生科学探究能力的重要使命，然而当前教学实践中仍存在诸多问题有待解决，通过立足于初中化学实验教学实际，深入分析现状问题提出针对性改进策略，以期提升学生科学探究能力。

一、初中化学实验教学中学生科学探究能力培养现状分析

从教学模式角度观察多数学校仍然采用传统验证性实验为主导教学方式，教师在课堂中占据绝对主导地位，学生只是按照既定步骤完成实验操作，缺乏独立思考和主动探究机会。这种教学模式虽然能够确保实验结果准确性和课堂秩序稳定性，但在培养学生科学探究能力方面效果有限，学生难以真正体验科学探究过程，无法形成科学思维方式和探究习惯。从学生参与程度来看大部分学生在实验过程中表现出被动接受态度，很少主动提出问题或者质疑实验现象，这种被动学习状态严重阻碍了科学探究能力发展。

由于实验设备和场地限制许多学校无法为每个学生提供充分动手操作机会，导致部分学生只能观看他人操作，进一步减少了直接参与实验活动机会。从教师专业素养角度分析虽然大多数化学教师具备扎实学科知识基础，但在科学探究教学方法掌握和应用方面仍有不足，缺乏系统性培训和实践经验，难以有效引导学生开展深层次科学探究活动。传统考试评价机制对实验教学也产生了负面影响，由于中考化学考试主要以笔试形式进行，学校和教师更加重视理论知识传授，而忽视了实验操作技能和科学探究能力培养。

二、基于实验设计优化学生科学探究能力培养策略

这种优化不仅仅是简单增加探究性实验数量，更重要是要重新审视实验教学本质，将实验从单纯知识验证工具转变为培养科学思维和探究能力重要载体。在具体实施过程中教师需要精心设计实验情境创设真实问题场景，引导学生从生活现象中发现化学问题激发探究欲望和学习动机。给予学生充分自主权让学生在教师指导下自主制定探究计划、选择实验方案、确定观察指标，通过这种开放性探究过程培养学生独立思考能力和创新精神。实验设计还应当注重层次性和递进性，根据学生认知水平和能力基础设置不同难度探究任务，确保每个学生都能在原有基础上获得提升和发展。实验设计要充分体现化学学科特点，突出化学实验在物质性质探究、反应规律探索等方面独特价值，让学生通过实验活动深入理解化学知识内在联系和应用价值。

以人教版九年级上册第二单元《制取氧气》教学为例，以往的教学通常直接告诉学生制取氧气方法和原理，学生按照教师提供实验步骤进行操作验证。而基于实验设计优化教学策略，教师需要创设这样情境：先播放潜水员在水下作业视频，引导学生思考人在水下如何获得氧气问题，然后提出挑战性任务设计实验方案在实验室制取氧气。学生需要通过查阅资料、小组讨论等环节自主探索制取氧气可能方法；在这个过程中学生会发现可以通过分解过氧化氢、高锰酸钾等多种途径制取氧气，教师引导学生比较不同方法优缺点，选择最适合实验条件方案。接下来让学生自主设计实验装置，确定加热方式、收集方法、检验手段等具体操作步骤；在实验实施过程中学生会遇到各种问题，比如反应速度控制、气体纯度检测等，教师通过启发性提问帮助学生分析问题原因、寻找解决办法、完善实验方案。最终组织学生交流实验结果分析成功经验和失败教训，总结制取氧气基本原理和操作要点。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率，更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观，为学生的未来发展奠定坚实基础。

三、基于过程评价完善学生科学探究能力培养策略

这种评价体系需要涵盖科学探究完整流程，从问题提出、假设形成等各个环节都要有相应评价标准和方法；评价主体要多元化，除了教师评价外还要包括学生自评、同伴互评等多种形式，通过不同视角观察和记录学生表现获得更加全面客观评价信息。评价方式要灵活多样，既要有定性描述也要有等级评定，既要有即时评价也要有阶段性总结，既要有个体评价也要有小组评价；评价工具要科学实用，可以设计观察记录表、学习档案袋等确保评价过程规范有序、评价结果真实可信。建立评价反馈机制及时将评价结果反馈给学生，帮助学生认识自己优势和不足制定改进目标和措施；评价结果还要为教学改进提供依据，教师根据评价信息调整教学策略、优化教学设计，形成以评促教、以评促学良好氛围。

以人教版九年级下册第九单元《溶解度》教学为例，教师应当设计这样探究活动：给学生提供不同温度下食盐和硝酸钾在水中溶解现象，让学生观察并提出问题——为什么不同物质在水中溶解能力不同？温度对物质溶解有什么影响？然后引导学生制定探究计划，设计对比实验来探究温度对不同物质溶解度影响。在整个探究过程中教师运用多元化评价方式全程跟踪学生表现；先通过观察记录表评价学生问题提出能力，记录学生能否从实验现象中发现有价值问题，问题表述是否准确清晰；接着评价学生假设形成能力，看学生能否基于已有知识和生活经验提出合理假设，假设是否具有可验证性。在方案设计阶段重点评价学生实验设计能力，包括变量控制是否合理、实验步骤是否清晰、器材选择是否恰当等；实验实施过程中评价学生操作技能和合作态度，观察学生能否规范操作、安全实验、有效合作。数据收集和处理阶段评价学生观察记录能力和数据分析能力，看学生能否准确记录实验数据、合理处理异常数据、科学分析实验结果；最终评价学生结论表达和反思总结能力，看学生能否根据实验结果得出正确结论、清晰表达观点、深入反思实验过程。

结论：初中化学实验教学中学生科学探究能力培养是一项系统性工程，需要从现状分析、策略制定等多个层面统筹推进。通过深入分析当前存在问题制定实验设计优化和过程评价完善两项核心策略，能够有效提升学生科学探究能力培养质量。未来需要进一步加强教师专业发展、完善教学条件、优化评价机制，为学生科学探究能力全面发展创造更好环境和条件。

参考文献

[1] 张廷勇 . 初中化学实验教学中学生科学探究能力的培养 [J]. 中学教学参考 , 2013(2):1.

[2] 宋秋芳 . 初中化学实验教学中学生科学探究能力的培养策略 [J].2022(12):70-72.

[3] 闫芳强 . 初中化学实验教学中学生科学探究能力的培养 [J]. 中学课程辅导 , 2022(23):93-95.