【摘 要】化学是一门以实验为基础的自然科学,实验不仅是一种验证性或操作性实践活动,更是一种探究性的实践活动。强化实验的探究和设计,让学生经历实验的过程,不仅可以使学生获得知识、技能,更重要的是让学生在这个过程中掌握了科学方法。体验科学家科学研究的一般过程,提高科学探究能力,学习科学方法和科学态度,在这一过程中,更突出了学生的主体作用,更能够激发学生学习的潜智。
【关键词】 探究性化学实验 教学 学生潜智 探讨
一、引言
化学是一门以实验为基础的自然科学,在实验的基础上,通过观察、分析、比较、抽象、概括、归纳等科学方法,对某些化学反应实质、现象以及化学实验装置从多角度、多层面做深入的研究探索,进行探究其规律的学习,有力地解释客观事实的实验属性,从而有效地强化学生的创新意识,拓展学生的创新思维,提高动手能力和实践创新能力。实验不仅是一种验证性或操作性实践活动,更是一种探究性的实践活动。强化了实验的探究和设计,让学生经历实验的过程,不仅获得知识、技能,更重要的是掌握科学方法,体验科学家科学研究的一般过程,提高科学探究能力,学习科学方法和科学态度,在这一过程中,更突出了学生的主体作用,更强调了发挥学生学习的潜智。下面,本人将结合化学课程改革几年来的实验教学经验,就探究性化学实验在初中教学中的应用谈谈自己的看法。
二、探究性化学实验及其教学特征
1、对探究性化学实验的认识
在以前的教学方法中,也曾出现过类似的“探索法”“发现法”等。但当时这些教学法,目标仍然是知识的教学,使用这些方法的目的在于使学生更有效的学习知识,新的方法不过是个手段。现在新课程理念下的探究式教学,从整体说来,知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观三者是同等重要的,它们都是教学目标的组成部分,而实验探究是探究式教学中的重要环节。我们在实施过程中,要把学生看成小科学家,由学生自己来完成实验设计,完成实验,探究未知的现象或数据,并在获得现象和数据的基础上得出实验结论。学生通过搜集、查阅大量的资料,寻找解决问题的途径,设计解决问题的实验方案。通过实验设计和进行观察、分析,最后独自将问题解决,探究性实验突出了学生的主体地位和自主活动,主张学生自主地去获取知识。探究性化学实验不仅强调获得实验结果和亲自经历实验过程的统一,而且更加注重学生对实验过程的理解,这样学生的潜智才能被充分的发挥出来。
2、探究性化学实验的教学特征
探究性教学,就是学生在教师的引导下,通过教师在教学过程中创设问题情境,以问题的提出和问题的解决,激发学生的求知欲,引导学生主动学习,做学习的主人。以此达到培养学生创新意识和实践能力的一种教学模式。化学是一门以实验为基础的自然科学,化学科学的形成和发展都离不开实验。学生通过实验,可以探究自己还未认识的世界,帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,掌握实验技能,激发学生学习化学的兴趣,拓宽自己的知识面,培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力,学会科学研究的方法。如在实验教学中,因材施教,拓宽实验思路,使化学实验更具有趣味性、探索性和综合性,以满足学生动手、动脑、求新的心理特点,支持学生在实验中萌发的创新意识,鼓励他们去探究事物的本质。例如:在学习了H2和O2气体的实验室制取的方法之后,我们在学习制取CO2的实验中,可以对二氧化碳的实验室制取实验进行如下的设问:(1)制取H2和制取O2的装置有什么特点?它们是否只是用于H2和O2的制取?是否可以用来作为制取CO2?(2)制取一种气体,我们需要了解哪些信息?(3)如果实验室没有稀盐酸,可不可以用硫酸代替?(4)若没有碳酸钙该用什么药品代替?经过动手、动脑,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时培养了独立思维能力。
三、开展探究性化学实验教学应该把握的主要教学策略
1、演示实验中,让学生自主设计实验。
传统的演示实验教学,只是让学生看教师表演,先是“教师做,学生看”,后是“教师讲,学生听”,缺乏对知识深入引导和研讨,阻碍了学生主动学习和亲自探索知识,如能将一些演示实验进行改进,让学生去自主探索,经过分析、讨论,透过现象看本质,自行完成实验设计,则会从中悟出很多课本上学不到的知识。例如为了激发学生的探究思维,在安全保障的情况下,课堂上,我大胆地让学生做演示实验。在“测定空气中氧气含量”的实验时,把书本的实验作为原理自学。然后,出示一些实验仪器:集气瓶、双孔橡皮塞(上有导管、燃烧匙)烧杯、弹簧夹、酒精灯(火柴)等,一些药品:磷、硫、木炭、水等,设计测定氧气含量的方案。学生讨论积极,但不敢一试。这时老师的鼓励和点拨双管齐下,有学生上场了。不同次的实验,倒流入集气瓶中水的体积也会有所不同,有的正好1/5,有的超过,有的不满。不管哪种情况,都能让学生继续探究下去,找测不准的原因。然后更深层地探究用木炭或硫代替磷行吗?为什么?这时举手要求实验的学生争先恐后。学生在老师引导下的实验设计,激发了探索兴趣。从学生这种主动积极的学习态度上,可尝到探究教学的甜头,在关于溶液的导电性演示实验中,我直接给出所需的药品和仪器,然后让学生自拟一个实验方案来验证物质的导电性。教学中我是这样安排的:(1)学生自拟实验方案。(2)学生详细设计实验操作过程。(3)师生讨论、评价实验。学生在实验中,独立探索、研究,虽然时间可能长一些,但在操作中提高了他们的实验设计能力和动手能力,通过解决实验中出现疑难问题,提高了学生独立实验和学习的能力。突出了学生的主体作用,更好的发挥学生学习的潜智。
2、学生分组实验中,让学生自主探究。
学生分组实验是初中学生最感兴趣的课,但绝大多数学生是按教材的安排程序进行实验,按照教师布置的步骤进行操作,兴趣只停留在表面上,凑“热闹”成分很多,这样也就无法培养学生的综合能力和科学素质,所以在学生分组实验中,应尽可能调动学生的主动性让学生自主探究,完成实验任务。例如:通过对氢氧化钠使无色酚酞变色的探究,真正理解可溶性碱为什么都能使无色酚酞变红色的实质。由此为契入点,根据前面氢氧化钠的学习,让学生能自己推导出可溶性碱的通性。
问题情景:
教师在课堂上演示了这样一个实验:
在烧杯中倒入30mlNaOH溶液,让所有的学生都看到,此时溶液是无色的。滴入2-3滴酸碱指示剂无色酚酞,整杯溶液马上变成了红色。
问题:是谁使无色酚酞变红色的?
学生一致说是NaOH使无色酚酞变红色。老师继续引导问:NaOH在水中电离成Na+ 和OH,那么到底是哪个离子使无色酚酞变红色呢?
提出假设:
学生发言踊跃,提出了不同的看法。
(1)是Na+使无色酚酞变红色。
(2)是OH—使无色酚酞变红色。
(3)有的学生说是Na+和OH—一起使无色酚酞变红色。
(4)又有学生提出,哪有没有可能是水分子使无色酚酞变红色。
收集证据:
学生分组进行实验
(1)在NaCl溶液、NaNO3溶液中分别滴加无色酚酞,观察现象。溶液都不变色。
(2)在KOH溶液、Ba(OH)2溶液中分别滴加无色酚酞,观察现象。溶液都变红色。
(3)在水中滴加无色酚酞,观察现象。不变色。
获得结论:
学生通过讨论交流得出结论:是溶液中的OH-使无色酚酞变红色。
在上述教学过程中适时地创设教学情境,引导学生困惑、质疑等心理冲突,自然就激起了学生的探究欲望,如此才能充分调动学生学习的主体性,发挥学生潜智,达到掌握知识并发展思维能力的目的。
3、加强课外小实验,引导学生参与实践。
课外活动是课堂教学的延续、扩展和加深。化学课外活动是理论联系实际,发展特长与爱好,定向培养学生的各种能力,开阔知识、视野的有效途径。开展化学课外活动的形式多种多样,教师可根据学校和学生的实际情况开展课外活动。如上第三章第一节水是人类宝贵的自然资源之前,我提前两个星期布置一篇化学小论文,内容是:要求学生注重观察身边的水源是否受污染?你是怎样判定的?你对污染有何良策?然后两周后由科代表收齐后上交。我细细阅读这些小论文,结果让我大吃一惊,学生的观察能力、思维能力、实践能力及语言表达能力足以令我折服。如判定水源是否受污染,学生不只满足于观察颜色、水体的浑浊度;有的同学还做了对照实验,让相同的小金鱼在清水和该水样中生活看哪条金鱼存活时间长,并且天天做了记录;有的同学找我要了 ph试纸;有的同学干脆取了水样带回实验室;有的同学还实地考察校园旁边的小河,提出污染源是沿河两岸直接向河里倾倒垃圾,建养猪场和漂染场等并直接把污水排入小河。有的同学还附着实地考查的实地照片以证实其更有说服力。我仔细挑选出几篇优秀论文在课堂上展示和交流,让学生评议及提出意见。整堂课同学们经过自己的体验、归纳、总结并发言,积极性极高,而且提出了更加尖锐的化学问题。这种习惯一旦养成,思维品质也就得到最大的优化,创新能力就得到提高。
四、结束语
综上所述,本人在探究性化学实验教学中,尽量把验证性实验改为探索性实验,把演示实验改为开放性实验,边讲边实验,并改进实验装置,器材等,让学生尝试实验设计、操作,提高学生创新能力和对知识的注意实验教学的探究成分,努力发挥探究性化学实验教学的功能。在教学中老师要做到三多三少的特点:教师讲的要少,学生的活动要多;师生的单向交流要少,学生之间、师生之间的互动合作要多;简单机械的重复劳动要少,学生探索规律、讨论方法的时间要多。也就是说教学模式要发生根本变化,教师应该引导学生去寻找和发现,而教师只是一个组织者和参与者,学生真正成为学习的主人,使不同程度的学生得到不同的发展,满足学生求知、参与、交流与自尊的需要,从而得到培养学生创新意识的目的,最大限度的发挥学生的潜智和创造力。
参考文献:
1、《化学课程标准》中华人民共和国教育部制定 北京师范大学出版社 2001年。
2、《全日制义务教育化学课程标准解读》,湖北教育出版社 2002年。
3、李伯黍《教育心理学》 华东师范大学出版社 2003年。
4、赵宁《新课程典型课案例与点评》(初中化学) 东北师范大学出版社出版, 2004年。
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