初中化学实验教学中学生科学探究能力的培养策略

引言

化学作为以实验为基础的学科，实验教学在初中化学课程中发挥着不可替代的作用。科学探究能力是化学核心素养的重要组成，直接关系到学生对化学知识的深度理解和实践应用。当前初中化学实验教学中，验证性实验占比偏高，学生多处于被动操作状态，自主思考和探究的机会有限，导致科学探究能力培养效果不理想。

一、科学探究能力培养的教学基础构建

（一）探究型实验内容的优化设计

探究型实验内容设计需以课程标准为依据，结合学生认知水平精选实验主题。改变传统单一的验证性实验模式，将教材中的验证实验转化为具有探究价值的任务，例如将 “氧气制取”实验改为“影响氧气制取速率因素的探究”。设计层次性问题链引导探究深入，从基础问题“实验所需仪器有哪些” 逐步过渡到进阶问题 “如何优化实验装置提高效率”。实验内容需涵盖提出问题、设计方案、实施操作等完整探究环节，确保学生在实验中能经历科学探究的完整过程，为自主探究提供合适的内容载体，使探究活动有明确的方向和层次。

（二）实验教学资源的整合开发

实验教学资源整合需兼顾硬件与软件资源的协同。硬件方面，完善实验室基础设备配置，确保实验仪器数量充足、性能良好，满足小组探究需求。开发与探究内容匹配的专用器材，如微型实验装置便于学生自主操作。引入数字化实验工具，如温度传感器、pH 传感器等，拓展实验数据采集方式。软件资源方面，整理实验操作视频、安全规范手册等资料，构建分类明确的资源库[1]。

（三）探究式教学理念的渗透融合

探究式教学理念的渗透需从转变教师教学观念入手。摒弃 “教师演示、学生模仿” 的传统模式，树立以学生为中心的教学理念，将学生置于探究活动的主体地位。在实验教学各环节融入科学探究基本步骤，课前引导学生提出问题，课中鼓励自主设计方案并操作，课后组织分析结果与反思。教师角色从 “讲授者” 转变为 “引导者”，通过提问启发学生思考，通过反馈帮助学生完善探究过程。在日常教学中强化探究意识培养，使学生认识到探究是学习化学的重要方法，形成主动探究的学习习惯。

二、实验教学中科学探究能力的培养路径

（一） 问题导向的实验探究过程设计

问题导向的探究过程需以真实情境激发探究兴趣。从生活现象或化学疑问切入创设情境，例如结合 “铁制品生锈” 现象提出 “铁生锈与哪些因素有关” 的探究问题。引导学生基于已有知识提出合理猜想，如 “可能与水、氧气有关”，并鼓励用文字或图示表述猜想依据。指导学生自主设计实验方案，明确实验变量、控制条件及观察要点，如设计对比实验验证水和氧气的作用[2]。在实验操作中强调规范观察与记录，通过现象分析、数据整理获取证据，最终基于证据得出结论并进行交流讨论，完整经历 “提出问题 — 猜想假设 — 设计方案 — 实施探究 — 得出结论” 的科学探究流程。

（二） 合作式探究学习模式的实践

合作式探究学习需以合理分组为基础，采用异质分组方式将不同能力水平的学生组合，每组 4-5 人，明确组长、记录员、操作员等角色分工。在探究过程中强调小组协作要求，如组长负责组织讨论，记录员整理实验数据，操作员规范进行实验操作。通过小组讨论共同完善探究方案，对实验中出现的问题集体分析原因，如实验现象与预期不符时，共同排查操作步骤或方案设计问题。探究结束后组织成果共享，每组派代表汇报探究过程与结论，其他小组进行质疑与补充。通过分工协作、交流讨论，培养学生的团队合作意识与沟通表达能力，提升探究效率。

（三）数字化实验技术的融合应用

数字化实验技术应用需与探究内容有机结合。引入数字化传感器拓展实验观察维度，如用压强传感器监测化学反应中的压强变化，用色度传感器分析溶液浓度变化，使抽象的实验数据直观化。利用虚拟实验平台辅助探究，对于危险性高或耗时较长的实验，如某些物质的燃烧实验，可先通过虚拟操作熟悉流程，再进行实际操作。引导学生学习数据采集与分析方法，通过软件生成数据图表，分析数据变化规律，如绘制反应速率随时间变化的曲线。数字化技术的应用不仅丰富了探究手段，还能培养学生通过数据证据支持探究结论的科学思维，深化对探究过程的理解。

三、科学探究能力培养的保障机制完善

（一）多元化探究能力评价体系构建

多元化评价体系需突破传统结果性评价局限，建立多维度评价指标。过程维度关注学生在探究中的提问质量、方案设计合理性、操作规范性；方法维度考察变量控制、证据收集等科学方法的运用；成果维度重视结论的逻辑性与表达清晰度。采用多元评价方式，学生自评聚焦自身探究中的收获与不足；小组互评侧重合作中的贡献与协作表现；教师点评综合过程与结果给出针对性反馈。评价结果以等级加评语形式呈现，记录在探究成长档案中，通过全面评价引导学生关注探究过程，促进探究能力持续发展[3]。

（二） 教师探究教学能力的提升培训

教师能力提升需通过系统性培训实现。开展专题培训聚焦探究教学设计，教授如何将教材内容转化为探究任务，如何设计启发性问题链。针对探究指导策略进行培训，如如何在学生探究遇阻时提供适度引导，如何组织有效的探究交流活动。组织跨校教研活动，通过集体备课、观摩示范课、案例研讨等形式分享探究教学经验，如共同打磨 “物质的鉴别” 探究课例。建立教师探究教学能力评价机制，将探究教学设计与实施效果纳入教学评价，激励教师主动提升专业能力，为探究教学提供师资保障。

（三）实验探究教学支持体系的健全

支持体系健全需从制度与资源两方面入手。完善实验室管理，实行弹性开放制度，在课余时间向学生开放实验室，满足自主探究需求；细化安全管理制度，明确实验前安全教育、实验中规范操作、实验后器材整理的要求。建立探究教学资源共享平台，汇集优秀探究案例、实验视频、课件等资源，方便教师获取与借鉴。配备专职实验员协助教师准备探究材料，提供技术支持，解决实验中出现的设备问题。通过制度保障与资源支撑，为学生自主探究和教师教学创新创造良好条件，确保探究教学常态化开展。

四、结论

通过优化探究型实验内容、整合教学资源、渗透探究理念，构建了坚实的教学基础；借助问题导向设计、合作式学习、数字化技术应用，搭建了有效的能力培养路径；通过多元评价、教师培训、支持体系完善，提供了可靠的保障机制。这些策略协同作用，能有效激发学生探究主动性，提升科学探究能力。

参考文献

[1]杨维成.初中化学实验教学设计与实践[J].新课程教学（电子版），2025，（05）：15-17.

[2] 蔡军伟. 信息技术与初中化学实验教学有效融合探究[J]. 中学教学参考， ，2024，（24）：8-10+23 .

[3] 徐静. 初中化学实验教学中如何培养学生的科学探究精神[J]. 华夏教师，2024，（12）：29-31.