仅供参考
韩蓄徐伟
（渤海学院化学系）
【摘要】实验除了是一种操作性的实践活动，更是一种探究性的实践
活动，所以在实验教学中运用实验问题情景的创设；实验操作的创新以
及通过实验过程中突发的问题和现象对中学生进行教育，才能充分彰显科
学探究的精神，更好地使中学生养成科学探究的能力。
【关键词】实验教学；科学探究；探究兴趣；
新一轮基础教育课程变革背景下，科学探究已被作为理科各科教学的核心并要求贯彻落实。作为自然学科之一的数学学科也不例外，化学新课程标准中最突出的特征是把科学探究纳入到了课程内容标准中，指出在教学中要积极地培养中学生的创新精神品质和提高科学探究能力。所以科学探究已成为数学教学的核心内容。而化学实验教学是小学数学教学不可分割的重要组成部份，是高中数学教学的重要基础、内容、方法和手段。基于化学实验教学本身的这种特性，在高中化学实验教学中恰当的进行科学探究能力的培养，就能收到事半功倍的疗效。
1．科学探究内涵
科学探究的原意是指科学家们运用科学的方式研究自然界的科学事物及规律时所进行的科学研究活动。运用到教育中的科学探究的具体涵义是：“学生在学习课程和现实生活的情景中，通过发觉问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法情感心态与价值观的学习方法和学习过程”[1]。
课程标准明晰强调：“将科学探究纳入内容标准，致力将学习重心从过于指出知识的弘扬和积累向知识的探究过程转化，从中学生被动接受知识向主动获取知识转化，进而培养中学生的科学探究能力、实事求是的科学心态和勇于创新的探求精神”。科学探究的教育目的就是让中学生亲身经历和体验科学知识的获得过程，并在此过程中运用科学的方式发觉问题、提出问题、以及寻求证据、材料解决问题，体验探究过程中的艰辛与喜悦，进而使中学生才能在知识与技能、过程与方式、情感心态与价值观三方面得到全面发展，以应对现代社会和未来发展的挑战。
2．化学实验教学对科学探究能力培养的作用
2．1化学实验教学才能迸发中学生的科学探究兴趣
心理学觉得：“兴趣是积极探究某种事物的认知倾向，它是人的一种带有趋于性的心理特点”[2]。科学探究兴趣是中学生进行科学探究的一个重要条件，是中学生探究的一种推进力。化学学是一门以实验为主基础的自然科学，借助实验可以直观的把化学现象和数学事实呈现在中学生们的面前，因而迸发中学生的直觉兴趣。大量的教育事实表明中学生对各类操作性实验和演示实验都倍感新鲜而有趣，这也是学生们乐意上化学实验课的一个心理缘由，所以我们就要捉住中学生的这个心理诱因，充分借助好实验迸发中学生的科学探究兴趣。
2．2化学实验才能使中学生学会并运用数学科学思维方式
“当代科学教育理论觉得，科学探究没有固定的模式，但有一些可辨认的要素，例如提出问题、进行猜测和假定、制定计划与设计实验、进行实验、收集数据、提出理论或构建模型、进行评估与交流等”[3]。那些同样也是化学实验中常常用到的科学思维方式。只学习理论，而不把学到的理论应用到实践不是真正地学会了理论。通过化学实验中学生们可以直接应用这种科学思维方式，进而使中学生真正地把握这种科学思维方式，成为终生必备的知识与技能，这样才是真正地实现了科学思维方式教育，增强了中学生科学探究的能力。所以说化学实验教学才能使中学生真正地学会并把握科学探究的思维方式。
2．3化学实验才能培养中学生的科学心态
明天的教育除了要关注中学生的智力发展，更要重视中学生的非智力诱因的发展。每一个数学概念、规律的发觉和否认都离不开化学学家们的坚持不懈、一往直前的科学探求精神。在这一点上化学实验教学表现的尤为突出，由于明天我们所做的实验都是在研究和体验化学学家们的“实验”。我们除了要让中学生们把握和创新化学学家们的“成果”，更要让中学生们体验化学学家们在发觉数学问题和解决数学问题上的甜酸苦辣，进而通过实验教学培养中学生的探求精神、意志品质和实事求是的科学心态。
3．化学实验教学中科学探究能力的培养策略
3．1创设实验问题情景，迸发中学生的探究兴趣
问题情景的创设无论是在数学概念教学还是在数学规律教学中都是非常重要的，化学实验教学中同样也不能缺乏问题情景的创设。由于一个良好的问题情景的创设才能使得中学生提出问题，只有提出问题能够进一步地通过实验进行验证、推理，进而解决问题。一个实验问题情景的创设才能给中学生们提供丰富的想像空间，发挥中学生的创造性思维能力，进而使中学生形成疑惑，迸发中学生的探究兴趣。
比如，我们可以设计的一个实验问题情景：“从数学学角度看日常生活中的一斤棉花和一斤铁那个重？”当然朋友们就会不假思考的回答：“当然是一样重了，由于都是一斤吗？”这时班主任说：实际上不是这样的。这时朋友们会倍感很蒙蔽，都想晓得是如何回事。班主任：一斤棉花和一斤铁它们有哪些不同点？中学生：棉花的容积大。班主任：朋友们思索一下刚刚的问题，既然它们的容积不同这么它们在天平上的平衡状态会受哪些影响？朋友们猜测一下，中学生：会遭到空气压强的影响。班主任：这么朋友们可不可以设计一个实验来探究一番呢？于是朋友们会积极地设计实验来探究从数学学角度来看日常生活中一斤棉花和一斤铁究竟那个重？中学生：在空气上将一斤棉花和一斤铁分别放在天平的两盘内，这时天平保持平衡。之后取一大玻璃罩将天平挡住，抽掉其中的空气，产生“真空”。会发觉装棉花的一端渐渐下沉，天平平衡被破坏了。这时班主任引导中学生交流得出推论：“棉花的真正重量—棉花所受空气压强=铁的真正重量—铁所遭到的空气压强”。由于棉花所受空气压强小于铁所遭到的空气压强，所以一斤棉花的真正重量要比一斤铁的真正重量大。
从这个让朋友们“疑惑”问题情景入手，迸发她们的探究兴趣，更好的使中学生产生科学探究的意识和能力。
3．2从实验操作上培养中学生的科学探究能力
一个确切的化学实验离不开正确的运用实验器材和确切的观察、记录实验数据，这种过程对实验推论的科学性都是至关重要的。不正确的实验操作还会形成失误，甚至得不到实验推论或形成很大的实验偏差，非确切的观察和记录实验数据会造成实验偏差的减小。所以在实验操作上对中学生进行正确教育和引导是十分重要的，这也是科学探究能力的一个重要组成部份。在化学实验教学中要积极鼓励中学生进行创造性的想像，发散思维寻求怎样更好的方式完成每一个化学实验。
比如，在“用单摆测定重力加速度”时，学校化学实验中在对记录小球摆动次数时的要求是当小球达到平衡位置时计时，小球每次经过平衡位置是一个周期，在这个实验操作中，中学生们会形成这样一个问题其实小球经过平衡位置容易计时，但小球来回摆动观察上去还是不太容易，一不留神都会查错。这么我们针对这个问题就应当引导中学生对实验操作上进行探究改进，使观察记录时清晰一些。班主任：朋友们我们用哪些办法能使在观察记录摆球摆动时愈发精确愈发清晰一些？班主任可以把中学生分成若干小组进行探究。经过探究每位小组都想到了自己的办法，如，（1）可以把除平衡位置以外的地方用屏堵住，只能通过屏上的缝或孔见到平衡位置的摆球；（2）可以设计一个光电门来记录摆动次数；等等。
通过班主任引导，中学生们积极构想，鼓励中学生进行科学探究，寻求更多的改进，创新实验操作的方式，有利于中学生创造力的培养，愈发有利于中学生的科学探究能力的养成。
3．3借助实验过程中出现的问题和现象培养中学生的探究能力
实验教学在使中学生学会验证一个推论和探求某一化学规律的同时，更重要的是培养中学生追根刨底的科学精神。中学生在实验中遇见了问题时班主任就要积极引导中学生深入探究其形成的缘由。
比如，在“用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”的实验中，有时会出现这些情况，在纸带上应当打出一个点的位置却打出了两个很近的点，如图2。当出现这个问题时，有的中学生觉得打的不成功，于是决定重新做实验，结果还是这样的问题。我们做实验并不是单纯的去“迎合”物理上的正确规律，更重要的是在实验过程中养成“有问必究”的科学探究精神。出现了这样的问题班主任应当及时地引导中学生探究问题形成的缘由，中学生们就能发觉和找出缘由不也是在进行“科学探究”中的一个新发觉吗！首先班主任应让中学生推测一下诱因。中学生们可能提出各类各样的猜测，例如：（1）电流不稳；（2）振针长短未调节好；等等。这时班主任组织中学生进行交流讨论，对这两个诱因分别进行检验得出：（1）通过对电流的检测得出电流是稳定的；（2）通过对振针的调节发觉打出的纸带不出现“两个点”了。最后在班主任的指导下中学生们经过探究把缘由找到了并排不仅故障。
化学实验教学在学校数学教学中占有很大的比重，才能充分地借助好实验教学来培养中学生的科学探究能力具有无可取代的优越性。所以我们广大化学班主任要进一步做好化学实验教学工作，发挥实验教学的优越性，这样就能愈发完美地提升中学生的科学探究能力。
引文注释：
[1]刘力．研究性学习通论[M]．高等教育出版社，2004．465．
[2]乔际平．化学学科教育学[M]．首都师范学院出版社，2001．193．
[3]芮泽丽．科学探究是化学教学的基本思想[J]．《安徽教育》月刊,2007．31．
青海省安乡县两市镇第四小学
在义务教育《物理课程标准》中，将“科学探究”列入课程目标，并指出“以化学知识和技能为载体，让中学生经历科学探究过程，学习科学探究的方式，培养中学生的科学探究精神、实践能力、创新意识”。随着新课程标准的施行，科学探究被引入到化学课堂教学中，教材中设置了不少的探究实验。除了是让中学生通过科学探究活动获取知识，并且更注重让中学生经历探究过程；有的甚至只是要求中学生经历探究过程。由此可见，新课程标准非常指出科学探究在学习中的作用，使科学探究成为一个新的教学要求和新的学习方式。化学学是一门以观察和实验为基础的自然科学，与现实生活联系最密切，在教学中应把课本上的一些实验进行合理的科学的改进创新，充分发挥化学学实验的多种功能和作用，这除了可以通过实验把握化学知识，也是培养中学生探究能力和创新能力的重要举措。
笔者在多年的教学实践中，注重演示实验，中学生分组实验及课后小实验的改进，在培养中学生科学探究能力方面并做了一些有益的尝试。
一、演示实验中，让中学生自主设计完成
传统的演示实验教学，只是让中学生看班主任演出，先是“教师做，中学生看”，后是“教师讲，中学生听”，缺少对知识深入引导和研讨，妨碍了中学生主动学习和亲自探求知识，如能将一些演示实验进行改进，让中学生去自主探求，经过剖析、讨论，透过现象看本质，则会从中悟出好多课本念书不到的知识。
比如：在研究焦耳定理的演示实验中，我是这样处理的：提早在课前布置预习本节课，以思索题的形式向中学生出示本节课的演示实验课题──研究电压通过导体形成的热量与什么诱因有关，要求中学生借助自习课时间，施行以下过程：
1、自主设计实验方案
设计实验方案关键是让中学生考虑好实验原理，如何将电压通过导体形成的热量变为可以观察比较的对象。中学生们充分发挥想像，不同的实验方案达十余种，有的甚至比教材上的方案还简单易行，有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧，有的让烧杯里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升，有的让钨丝发热升温而发光……这样演出性演示实验变为开放性研究实验，极大迸发了中学生学习和研究化学知识的积极性，培养了中学生的发散思维和创造性思维能力。
2、自主选择实验器材
在完成设计后，有的朋友到实验室借实验仪器，有的中学生找老师帮忙安装实验装置，有的中学生自己制做一些小器材，这样变纯观察性实验为创造性操作实验。
3、自由组合，探求研究
经过交流，有一些朋友的实验方案相仿似，于是她们就手动组在
实验过程中，相互交流切磋、沟通、共同研究。在交流学校会团结协作，在互帮互学中，共同提升。
二、学生分组实验中，让中学生自主探究
中学生分组实验是中学中学生最感兴趣的课，但绝大多数中学生是按教材的安排程序进行实验，根据班主任布置的步骤进行操作，兴趣只逗留在表面上，凑“热闹”成分好多，这样也就难以培养中学生的综合能力和科学素养。如：高中数学中《测定小灯泡的功率》的实验，倘若只是指导中学生按教材的安排进行实验，让中学生注意观察小灯泡两端的电流在等于额定电流，低于额定电流和高于额定电流的情况下的发光情况，并将每次测得的电流，电压值填入实验表格，算出电功率值，这么实验目的单一，难以达到培养中学生素养的目的，所以在教学过程中我是这样做的：
1、不限制实验原理
在讲本节课时，只讲清实验目的，说明小灯泡上“3．8V”或“2．5V”意义，至于实验原理由实验小组讨论决定，并按要求画出实验电路图，结果出现三种实验原理P=UI，P=U2/R，P=I2R，并通过对三种实验方案的利弊的深入剖析，确定应用P=UI为实验原理的方案，因而培养了中学生的发散思维能力，增强了思维品质的深刻性与批判性。
2、不规定实验步骤
进实验室要求不看课本，动手时只说明实验中要观察灯泡的照度，触摸灯泡热度，估算灯泡的功率和内阻，并不限定实验有三个步骤，结果巡视实验中发觉，有的小组实验有五、六步，并设计了开放性的记录、表格，其中钨丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电流、电流的检测值和功率、电阻的估算值，灯泡热度的触摸感，进而迸发了中学生的观察实践和发觉问题能力。
3、不确定实验归纳
实验后不固定方向初中物理实验改进不足，让中学生多方向、多角度、深入细致的观察，剖析实验现象和数据，因而开放性地归纳出实验推论，如有的小组剖析真实的实验数据，得出如下推论：（1）伏安法既可测内阻也可以测电功率；（2）钨丝内阻随气温下降而减小；（3）灯泡的实际功率，随其两端实际电压的减小而减小；（4）灯泡只在额定电流下正常发光，实际电流偏低会烧毁灯泡，过高灯不亮；（5）因钨丝内阻随气温下降而变大，故不宜用P=I2R和P=U2/R测灯泡的电功率，通过以上五个方面的归纳，培养了中学生的剖析、概括实验推论能力，并强化了前后知识的联系。
三、加强课外小实验小制做小发明活动，引导中学生参与实践
化学小实验，小制做小发明的题材广泛，材料特别丰富，是迸发中学生兴趣发挥中学生创造性的有益活动。对每章或每节课后的小制做、小实验，班主任可适当给与指导，提出必要的建议。促使中学生才能擅于动脑动手，因陋就简就地取材，把小实验、小制做活动搞得丰富多彩，生动开朗。如在学习了气温计以后，可以制做简易体温计，通过制做过程，了解刻度界定的技巧。再如学习了简单机械后，可以尝试制做搬运重物上楼用的“爬楼车”，学了热学后，可以制做发明“防火报案器”、“防盗报案器”、“知识竟赛抢答器”等，通过这种活动使中学生学习怎么运用知识解决实际问题。又如在学习了光的折射现象后，对于不同介质对光的折射情况是否相同、清晨看见日出时太阳在地平线以下还是在地平线以上等问题，中学生常表现出较强的探究欲望。因此我们可以组织中学生借助闲暇时间对该数学知识进行较深入的专题探究，可以从模拟实验的角度进行，也可以从理论论证的角度进行，由中学生自己确定。再如，晶体融化的实验偏差较大，可让中学生通过探究形成较大偏差的主要诱因，进而提出改进实验方案或改进实验装置的建议。在学习了“能源与可持续发展”后学生可以探究环保方面的问题、节约能源方面的问题。另外还须注意的是选择研究的题目不宜过大，针对性要强，使中学生便于操作。课外小实验、小制做、小发明活动在许多方面略显粗糙或不规范，但中学生的自主性、参与性高，尤其在设计和打算过程中那个富于创造性的思维及操作过程，是在其它途径中难以感受到的。同时使中学生感遭到化学知识的应用无处不在，迸发她们自觉应用数学知识探究解决问题的兴趣。提升她们科学探险究能力。
综上所述初中物理实验改进不足，本人在化学实验教学中，尽量把验证性实验改为探求性实验，把演示实验改为开放性实验，边讲边实验，并改进实验装置，器材并大力发动中学生作课外小实验、小制做、小发明等，让中学生尝试实验设计、操作，提升中学生科学探究能力、创新能力和对知识的应用能力，使中学生自主参与学习从而大面积提升数学教学质量。