探究是科学发展的精髓，也是科学素养的基础。科学探究的内容包含：进行科学探究所需要的能力和对科学探究的理解，新课程改革要求所有年级的学生都应该有机会进行科学探究并培养科学探究的能力。在化学实验教学中培养学生的科学探究能力：一让学生自主学习、强调学生的自主性；二让学生自己去体验；三让学生自己解决化学实验中实际问题。教师首先要根据所教的知识有意识地提出问题；再让学生思考分析和提出解决问题的方案，最后由学生自己动手解决问题并得出结论。整个过程由学生亲身参与，教师加以指导来完成，从而增强学生对科学探究的理解力和培养学生的科学探究能力。下面从化学演示实验、学生实验、课外实验等三方面进行研讨。一、演示实验中科学探究演示实验是教师进行化学实验表演和示范操作，为全班学生呈现鲜明而生动的实验现象的一种方法。在选择演示实验内容时，既要考虑实验现象的鲜明性，还要考虑实验过程简易快速。教师要精心设计实验方案；实验过程中要根据实验进程及时提出疑问，指导学生仔细观察，激发学生对化学实验的好奇心，充分调动学生的学习积极性，让学生在演示实验中探究出正确的实验方法和操作技能；在教师的指导下，鼓励学生对所需探究的问题进行议论，从而得出科学结论。例如：在探究“燃烧的条件”时，在500mL烧杯中注入400mL热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块白磷（已用滤纸吸去表面的水）。学生观察实验现象并回答[铜片上的白磷燃烧，铜片上的红磷和热水中的白磷均无明显变化]。接着用导管对准烧杯中的白磷，通入少量氧气（或空气）。学生观察实验现象并回答：[ 热水中的白磷燃烧 ]结合实验现象提出所需探究的问题：1、根据薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧的事实，说明燃烧需要什么条件？2、由薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的事实，说明燃烧还需要什么条件？3、通入氧气（或空气）后使热水中本来不燃烧的白磷燃烧，说明了燃烧需要什么条件？组织学生进行讨论：第一个问题要根据白磷与红磷的着火点高低引导学生进行思考，得出燃烧的两个条件：①可燃物 ②达到燃烧所需的最低温度（也叫着火点）。第二个问题教师可以提示学生对白磷所接触的环境进行研究，得出燃烧还有一个条件：要与氧气（或空气）接触。第三个问题同样是与接触的环境有关。经教师演示实验和学生讨论，最后得出结论，燃烧需要三个条件：（1）可燃物 （2）氧气（或空气）（3）达到燃烧所需的最低温度（也叫着火点）。通过上述实验教学，学生既掌握了“燃烧的条件”的学习内容，又学会了如何进行“科学探究”的方法，增强了学习兴趣和求知欲。再如：“钠与硫酸铜反应”实验探究，课堂实录如下：首先引导学生回忆已学过的知识和金属活动性质顺序，对照已学过的如锌、铁与硫酸铜的反应来讨论钠与硫酸铜的反应。提出钠和硫酸铜生成什么？学生通过讨论主要有二种观点：⑴生成硫酸钠和铜。依据为金属活动顺序。⑵生成氢氧化铜蓝色沉淀、硫酸钠和氢气。依据为钠还原性很强，首先与H2O反应生成H2和NaOH,再与CuSO4反应生成Cu(OH)2 沉淀和 Na2SO4。接着教师进行演示：从煤油中取出钠，用滤纸吸去钠表面的煤油，用刀切取一小粒，投入于事先已装有CuSO4溶液的小烧杯里。指导学生观察实验现象，可以发现钠首先熔化成一小球浮于液面，发出“嘶嘶”声，逐渐地溶液中有蓝色棉絮状的沉淀产生。实验结果推翻了第一种结论而论证了第二种结论，使得学生原有的认知与实验的事实产生了冲突。教师引导：学习了金属活动顺序这一规律，知道活泼的金属可以置换不活泼的金属，这很容易走进思维的误区，每一个化学反应都应依据实验事实，而不能凭经验猜想的。上述“活泼金属置换不活泼金属的特例”并不是做这个实验的唯一目的，更重要的是通过这个实验体现了科学探究的过程，让学生在观察、思考中、在矛盾冲突中加深对知识的理解并真正体验科学研究过程，感悟探究的方法，提高科学探究的能力。二、学生实验中的科学探究学生实验是学生获取知识、形成技能、培养智能和发展个性的最佳途径，实验活动可以使学生处于情绪亢奋的实验探究的状态，为他们提供用探讨化学原理的有关数据，提出化学知识中的疑难问题，验证已学过的理论和规律以及概括出概念的涵义等等。在学生实验中进行科学探究，重要的是应在教师的组织指导下进行。具体分为实验前指导，实验中指导，实验后指导三种情况。实验前指导主要是讲解实验操作要领与成败关键，提示安全注意事项等，或就实验内容提出几个问题让学生边实验边思考。实验中指导主要是在学生做实验过程中遇到疑难问题或违背操作规程时由教师给予的指导。实验后指导主要是实验以后由教师所作的评价性指导。学生实验是在教师指导的基础上，由学生自己动手进行实验的整个过程并对实验进行合理的探究，能充分发挥学生的主体作用，培养亲自动手的实践能力和围绕实验内容展开科学探究的能力。例如：“对蜡烛及其燃烧”的探究中，点燃前让学生观察蜡烛的颜色、状态，形状和硬度，可以得出“圆柱状，直径约为2cm，半透明白色固体，质地较柔软”的总体印象。闻气味时闻到有轻微的气味，能用小刀切割，中心有一根烛芯。学生切一小块石蜡，放入水中，通过“不溶于水，能浮于水面”的现象，说明“石蜡的密度小于水”。接着点燃蜡烛，指导学生观察蜡烛燃烧时发生哪些变化？学生观察到“蜡烛点燃后能持续燃烧、燃烧时没有声音、蜡烛缓慢变短”，再让学生比较有气流和无气流时蜡烛火焰的区别。有些学生用手离火焰轻微挥动而造成气体流动，有些学生是轻轻吹气（但不过猛）等，这些做法都能起到引起气流变化的效果。学生发现“有气流时，火焰闪烁摇晃，无气流时长时间地保持轻微摇晃”。接着让学生动手完成两个实验①用一根火柴棒迅速放入火焰中，比较蜡烛火焰各层温度。②在蜡烛火焰上方罩一只干燥的烧杯，片刻后取下，倒入澄清石灰水，观察实验现象并推断蜡烛燃烧后生成了什么物质？做第一个实验时让学生观察蜡烛火焰，可以非常明显地看到分为三层，“最里面的火焰呈淡蓝色，第二层的火焰是暗淡的，呈圆锥形，最外层的火焰呈黄色明亮但不刺眼”；然后让学生用火柴平放于火焰中约2秒后取出，火柴的烧黑情况：处在火焰外最层的部位最先黑，第二层次之，最里层变黑最慢。学生根据常识，温度越高越易被烧黑，得出结论：“外层火焰温度最高，第二层次之，最里层温度最低”，最后教师进行总结，通常用外层火焰进行加热。第二个实验由学生自己动手，观察可得如下现象：烧杯壁有水雾形成，加入澄清石灰水振荡变浑浊，得出“蜡烛燃烧后有水和CO2生成”的结论。最后让学生熄灭蜡烛，可以观察到“有一缕烟从烛芯逸出”，用燃着的火柴点燃白烟，又可看到“火焰会顺着白烟将蜡烛重新点燃”。在这个实验中教师只是少量地从旁指导和对某些问题的引导，让学生自主实验，通过实验观察现象得出合理的结果，充分调动了学生的主观能动性，实验探究对于掌握知识培养能力起到事半功倍的作用。再如：“实验室制取二氧化碳”的研究与实践。教师先要指导学生选择实验仪器和设计设计装置，提供了以下仪器：通过复习氧气制取的实验装置，因为“氧气是由固体和固体的反应”，可选取用的实验仪器有：（学生回答）“烧杯、烧瓶、锥形瓶、试管、广口瓶”。因为制取氧气需要加热，引出可以加热的容器为烧瓶、烧杯、试管，而制取CO2的反应不需要加热，结合气体的收集可选用的仪器为“烧瓶、锥形瓶、试管、广口瓶”。CO2的制取是用固体与液体发生反应，“怎样加入液体呢？利用所给的仪器进行选择”，学生回答：“注射器、长颈漏斗”，依据“CO2能溶于水，且密度比空气大”的物理性质，明确只能用“向上排空气法”收集。学生自己设计制取CO2的装置分别有：接着，指出制取CO2用碳酸盐和酸反应，给出下列试剂：Na2CO3、CaCO3 、稀HCl、稀H2SO4。学生提出了4种方案，①Na2CO3 与稀HCl ② Na2CO3与稀H2SO4 ③CaCO3与稀HCl④CaCO3与稀H2SO4,学生在小试管中进行试验，得出最优组合。通过实验后发现：①②两个组合中反应太快，对CO2的收集很不利；第④个组合反应一会儿后实验逐渐停止，这是由于“CaSO4微溶于水，易附在石灰石表面”而使反应停止；而第③个组合反应速率适中连续，由此得出最佳组合为CaCO3与稀HCl。最后学生按自己所设计的装置进行反应，选出最佳的实验装置。三、课外活动实验中的科学探究课外实验是培养学生探究能力主要途径之一。课外实验必须由学生自己独立完成，需要自行设计实施方案，而不是按课本规定的步骤“照方抓药”。在实验和探究的基础上准确地获得正确事实，随后利用这些现象或数据，进行思维加工并得出科学结论。教师的作用在于从思想方法和学习方法指导学生。例如：探究“铁的生锈的条件”，教师先布置实验任务，让学生回家准备三个医用青毒素小瓶进行如下实验：①第1个瓶内放上一根铁钉 ②第2个瓶内装半瓶水，放入1根铁钉，使铁钉在部分露出水面。 ③第3个瓶内装满水，放1根铁钉盖上瓶塞。三天后让学生把三个瓶带来，观察瓶内铁钉的变化：①③两个瓶内的铁钉没有变化，第②个瓶内的铁钉生锈，由此学生得出“铁生锈要与水接触、与空气接触”，教师进行引导总结最后的结论，整个实验由学生独立完成，从实验现象进行思维加工后得出科学结论。再如：“鸡蛋壳内所含物质”探究。教师指导：取一个小玻璃杯放入洗净的碎鸡蛋壳，加入一些醋酸（可用家中的食醋），立即用沾有澄清石灰水的玻璃片盖住。学生回家实验，第二天由学生汇报实验现象：“加入醋酸后产生气泡，玻璃片上的澄清石灰水变浑浊。教师引导推断鸡蛋壳可能成份：学生根据已学的“CO2能使澄清石灰水变浑浊”可知鸡蛋加醋酸反应生成CO2，再由“石灰石（大理石）与盐酸反应”联想得出鸡蛋内可能含有CaCO3物质。课外实验能充分发挥学生的主动性与创造性，培养自身的推理、分析和研究能力，逐步掌握科学方法，达到实验与探究的统一。综上所述，科学探究，可贯穿于整个化学实验教学过程中，也可课内与课外相互延伸。在化学实验教学中培养学生的科学探究能力关键是学生自主实践和创新精神的培养，并注重学生个性的发展。
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