刘广斌

摘要：实验探究既是学生获取知识的手段与技能，也是培养学生科学精神与科学思维的重要载体。文章以人教版九年级化学“空气”等部分实验教学为例，介绍了如何进行实验探究教学，以及如何在探究教学中引领学生不走寻常路，启迪学生的创新思维，培养学生敢于创新、勇于创新的科学精神。

关键词：实验探究;创新意识;科学精神

文章编号：1008-0546（2019）10-0089-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.10.024

学生既是教育教学的对象，又是学习的主体，更是现实社会的成员之一。因此，叶澜教授认为，学科教学的最终目的就不仅仅是“为学生提供认识现实世界的理论知识”“更应为学生建设与改造现实世界进行思维与策略、方法与技巧上的训练，使学生形成特有的运算符号和逻辑工具”。

作为课程重要内容的化学实验，兼具趣味性、探究性、思考性、创新性于一体。因此，在平时的实验教学中，若结合不同的教学情境，适当地开展实验探究性教学，不仅可以让学生体验知识的产生与形成过程，在体验的过程中培养理性思维，获取分析问题、解决问题的基本技能，形成良好的思维方法，以学科思维发展推动知识学习，而且，在对实验方案的设计、评价、交流、反思的过程中，可以进一步增强学生的团队合作意识、客观公正的科学态度;实验方案改进的过程，既是对所学知识或能力的一次检阅，更是一次对学生创新意识的培养。下面，我们就人教版九年级化学“空气”的相关实验内容，与大家一起探讨如何基于实验探究与创新意识开展课堂教学。

一、挖掘素材，培养学生的探究能力与创新意识

化学学科起源于实验，又依赖于实验，化学实验大致可分为数据测量类实验、探究性实验，以及结论验证性实验。并非所有化学实验都有探究价值，唯有在教学的过程中，带着发现问题、解决问题的初衷，才能发现和提出极具探究价值的化学问题，并且借助于此，培养学生的综合发展能力，同时对原有实验进行进一步探究、客观评价，进行实验改进的设想，最终形成独立思考、敢于质疑和改进的创新精神。

具有探究价值的素材的挖掘可以是多方面的。在日常教学中，可以借助科学史话、资料卡片等形式加以渗透。如通过瑞利对稀有气体“氩”的发现史;借助波义尔、罗蒙诺索夫、拉瓦锡等对质量守恒定律的探究等，教育学生养成严谨求实的科学态度。还可以在概念教学中加以挖掘，如对于饱和溶液定义的教学，采用探究式教学，层层递进，让学生在不断的认知冲突中获取新知识。另外，对人教版初中化学教材中100多个课内外实验筛选后会发现，可以加以利用并培养学生探究与创新意识的实验还是很多的。

如人教版九年级化学第二单元《课题1空气》中有关“空气是由什么组成的”教学，如果按照正常的教学设计，可以让学生有一定的知识性收获，知道空气不是一种纯净物，是由氮气、氧气等气体组成的混合物，氧气约占空气总体积的1/5。但当多年以后，学生不再从事化学这一行业之时，有多少学生还记得化学这一学科？有多少学生还记得1/5这一数据？即使记得，又有什么特别的意义？思维能力是学生发展核心素养的重要组成部分，所以在此内容的学习中，孩子们学会的应该是从化学课程中获得基本的分析、解决问题的能力，以及在解决问题的过程中养成的尊重事实和证据、不迷信权威、独立思考、敢于质疑和批判的精神。对此部分实验内容，我是这样设计的：

【自主学习】自读教材，思考以下问题并交流：

1.日常生活中的哪些现象可以证明空气的存在？

2.空气中含有哪些物质？哪些事实可以证明它们的存在？

【活动一】感恩前辈，感悟方法

1.实验回顾：介绍科学家（拉瓦锡）对于空气组成的探究。

2.方法感悟：从拉瓦锡的实验中感悟其思路与方法，品味其严谨的科学态度。

3.客观评价：从拉瓦锡当时的时代背景，以及现代人的角度客观评价拉瓦锡实验的成功与不足之处。

评价1：迈出了从定性到定量这关键性的一步;

评价2：实验装置太复杂;

评价3：实验时间过长;

评价4：实验用品为汞，不安全、不环保;

评价5：现象可能不太明显;

评析与说明：踏着前人探究的脚步前行，不失为一种快速学习与成长的捷径，相信但不迷信权威又是科学研究以及学习必须具有的科学态度。通過讨论交流，对前辈的研究进行客观公正的评价，不仅是对前辈的尊重，更是自身进步的源泉所在，于是这就有了以下的“活动二”。

【活动二】实验模仿，学会超越

1.实验方案设计

要求：利用所学知识，以及所提供的实验仪器与用品（亦可使用生活中的器具替代），以学习小组为单位，借助小组的优势，参照拉瓦锡的实验思路与方法，设计出安全高效、简易可行的实验方案。

实验用品：集气瓶、烧杯、导管、燃烧匙、小木条（燃烧会生成二氧化碳）、蜡烛、铁丝（燃烧需要高浓度的氧气;生锈也能消耗氧气，但需要较长时间才能显现。）、红磷（可在空气中燃烧，生成白色五氧化二磷固体）、硫（可在空气中燃烧，生成二氧化硫气体。）

2.方案交流与评价

各小组设计方案的交流与互评。

3.分组实验

评析与说明：在学生们确定实验方案，并进行实验后，绝大多数选用红磷进行实验的小组汇报：所测氧气体积普遍不足空气的1/5，在对实验各环节逐一分析后发现，都没有明显的问题。“氧气的体积小于空气的1/5”属于系统误差，还是偶然误差？此时学生们又一次陷入迷茫：如若放弃对此误差的分析，科学探究也将失去其本真的意义，同时失去的也将是学生严谨求实的科学精神。因此，我增加了以下环节，将“再探究”实验作为“活动三”布置为课外实验加以完成。