赵静

摘要：化学实验探究过程中，能够使学生更深入地了解化学知识形成过程，进一步理解知识本质;通过实验设计过程中对实验条件的对比和分析能够培养、发展和训练学生的思维能力，形成科学的思维方式和解决实际问题的能力;通过探究解决实际问题的过程中强化学生关注现实、关注社会发展的意识和责任感的科学素养。

关键词：初中化学 探究实验 科学素养

一、初中化学探究实验的概念与基本过程

实验是科学探究的基础，实验一般可以分为两类，一类是验证性实验，另一类是探究性实验。探究性实验是指：“实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。”化学探究实验的基本过程，包括以下八部分：提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流。

从化学学科来看，“探究实验就是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。”学生从情景素材提出的问题出发，通过自主的探究活动，学习有关化学知识，形成知识体系，总结方法，同时培养思维能力、实验操作能力，体验探究过程。化学探究实验是初中阶段化学学科进行科学探究的最基本、最重要的途径，也是以实验为基础的化学教学观的具体体现。

二、基于探究实验的学生科学素养的内涵及构成

所谓科学素养是指主体在掌握科学概念的基础上，以科学的态度、运用科学的方法来对现实中的个人、科学、社会有关问题做出明智的抉择。它包括了科学知识、科学意识、科学精神三个方面。

我们主要研究在化学教学中与化学学科相关的科学素养一一化学学科素养，主要表现在：宏观辨识与微观探析、变化观念和平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任这五部分。

科学素养是个体能正确辨识科学知识，懂得使用科学的方法解决遇到的问题，能理性思考，并对科学与社会的关系保持积极的看法，化学学科素养是在学科教学中逐步培养学生与本学科相关联的核心素养。

三、初中化学探究实验八个环节中对学生科学素养培养的基本内容

科学素养的基本组成包括科学知识、科学能力与方法以及科学精神三个方面。化学探究实验的基本过程包括八个部分。根据探究过程每一部分的具体目标和科学素养的三要素，我们把化学探究实验的基本过程的每一部分所培养的学生的科学素养进行了细致划分。详见表1。

当然科学探究作为一种学习方式，学生对其的理解和运用不是一次探究实验就可以实现的，也不可能脱离具体的探究活动单独进行培养或训练。化学探究实验的基本过程，包括八部分，但是在每一节课例中并不是这个八部分探究过程学生全部经历，而重点侧重部分过程。通过初三学生经历探究实验的基本过程，进一步培养了学生的科学素养。学生科学素养的培养体现在整个初中化学课堂教学中。

四、初中化学探究实验中对学生科学素养培养的具体分析

1.运用探究实验教学方法，促使学生更好地理解化学知识形成的过程，理解知识的本质

化学课程的科学探究过程中，可以为学生提供亲身体验的机会，帮助学生理解知识的形成过程，形成自己的观点。课例《保胃战》从校园生活中常见的场景：学生小明早晨没吃早饭觉得胃疼，引出知识点：胃酸的主要成分是盐酸。而通过选择治疗胃酸过多的潜在的抗酸药，让学生们掌握了盐酸的化学性质。孩子们分组研讨，在汇报潜在的抗酸药的过程中，有些孩子讲述时物质是杂乱无章的，而有些孩子是按物质分类汇报的。通过对比，孩子们认识到按照分类方式对物质进行汇报，在学习化学过程中，能够体现出这类物质的性质，这样有助于对整类物质的理解。运用寻找潜在抗酸药这一素材，使学生更好地梳理能与盐酸反应的物质这一知识、将学生头脑中已有的盐酸性质知识系统化、网络化，形成思维导图。进一步完善学生对酸的通性理解，为下一步解决实际问题提供了知识基础。

2.运用探究实验教学方法，发展学生思维和解决实际问题的能力，提升学生的理性思维

化学课堂应以思维建构为核心，以学习者为中心，围绕学科教学目标、学生特点等，将教学目标问题化，循序渐进，通过为学生提供丰富的教育资源和多样的教学方式手段，切实提升每一个学习者思维的品质，让课堂充满思维活力。在课例《探究燃烧的条件》中，探究燃烧条件教学过程中，充分发挥了学生的自主性，让学生自主讨论燃烧条件，运用控制变量的方法进行实验设计，分析并完善实验设计、实际操作实施，对变量进行分析、自主反思实验过程和结果，并自主形成报告。本课例中探究实验的设计，充满了思维和智力的挑战，符合学生思维的发展规律。在实施中学生投入思维、讨论、分析變量真正成为学习的主体。分析过程中，应用勾叉法形成表格分析变量（如表2），渗入思维操作实验过程，将思维结果用报告形式加以呈现，整个过程体现着思维的运用。

3.运用探究实验教学方法，运用小组合作的方式充分发挥学生自主性和主动性，引导学生在实践中学会交流、学会合作

教学过程要注重发展学生的自主学习能力，让学生学会自主思考、自主探究、自主归纳、分析和总结。在课例《实验中的气压变化》中，充分发挥了学生的自主性，让学生自主讨论如何运用原理进行实验设计，实际操作实施，自主反思实验过程和结果，并将实验步骤、结果等自主形成报告，进行实验分析和总结。本课的设计和实施符合学生的思维发展，符合学生的认知规律和对心理特点，使学生真正成为学习的主体，并渗透化学学科思想。

4.运用探究实验教学方法，提升实证意识，树立严谨、求真的科学态度，培养学生的科学精神和创新能力

在科学探究中，一方面通过观察让学生在活动过程中形成知识的具体内容，另一方面通过记录和表述实验现象和实验设计，帮助学生掌握知识。在课例《探究燃烧的条件》中，用控制变量的方法设计实验、改进和完善设计、分析变量，把三个探究实验的结果放在一起进行对比和分析（见表3），并得出燃烧条件：可燃物、与氧气接触、达到着火点三者同时并存。实验方案的设计、实验现象获得、分析无疑是重要的证据，是推理能力的实证基础。本课题的设计进一步培养了学生完整准确获取证据、提升逻辑推理能力的科学素养。

教学过程要求认识和遵循知识本身的规律，理科类更重视科学性，注重思维、质疑、理解、探究、联系实际等，培养学生的实践能力和逻辑推理能力的科学素养。

5.运用探究实验教学方法，强化学生关注现实、关注社会发展的意识和责任感

根据观察记录的现象分析得出结论，是科学探究中最简单的事情，也是科学探究中最困难的事情。要提高自己的分析和得出结论的能力，要有严谨的态度要充分根据实验现象，能够全面的分析问题。例如，在课例《燃烧和灭火》的第二课时，学生对防火灭火、消防等有初步感性的认识，同时也了解火灾的危害，但学生的认知中没有建构起系统的灭火原理，没有形成较强防火责任意识。本课例通过让学生用尽可能多的方法熄灭蜡烛的活动来学习灭火的方法和原理。学生对灭火的操作有所了解，但实际经验和技巧比较缺乏。通过活动和活动后的思考和总结，使学生在能列举出常见的防火、灭火的方法和注意事项。树立了学生的社会责任意识。