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貫徹化學課程改革理念 培養(yǎng)學生科學探究能力
精品源自歷史科 義務(wù)教育化學課程標準的科學探究,是課程改革的重要理念,它以學生積極主動地獲取化學知識,親身經(jīng)歷和體驗科學探究活動,認識和解決化學問題等為其主要特點而凸顯出來。它涉及提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、實驗探究、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達與交流等要
一、發(fā)揮學科優(yōu)勢,培養(yǎng)學生探究意識
1.創(chuàng)設(shè)認知沖突,激化探究欲望。
認知沖突是指學原有認知結(jié)構(gòu)與新知識之間的矛盾與沖突。引發(fā)認知沖突時很容易激起學生的欲望,進而轉(zhuǎn)化為一種探究的動力。
在通過氨水使酚酞溶液變紅的實驗探究分子運動時,在一個小燒杯中裝入10 mL酚酞試液,另一個小燒杯中倒入5 mL濃氨水,用一個大燒杯罩住這兩個小燒杯,當小燒杯中的酚酞溶液變紅時,可設(shè)問如下:小燒杯中的酚酞溶液變紅,是大燒杯內(nèi)壁上沾有某種物質(zhì)使其變紅,還是另一個小燒杯中濃氨水散發(fā)出一種肉眼看不見的微粒使其變紅?在學生探究心切的情境下,展開對分子運動的探究,收到了很好的效果。
2.結(jié)合化學史,深化探究意識。
探究意識是指一種愿意發(fā)現(xiàn)問題,積極去探究的心理取向,是探究動力的源泉。我們可以在教學中適時滲透化學史的教學,結(jié)合教材的有關(guān)內(nèi)容,向?qū)W生介紹化學家的故事、化學家的發(fā)明史。例如,法國化學家拉瓦錫創(chuàng)立“氧化說”打破“燃素說”;門捷列夫通過深入系統(tǒng)的探究,尋找出元素間的規(guī)律,制作了元素周期表。這樣可以教育學生:化學這門科學的每一步發(fā)展都離不開探究,科學發(fā)展的過程就是探究的過程,化學史本身就是一部探究史。
二、創(chuàng)設(shè)學習情境,培養(yǎng)學生探究精神
探究精神是指敏銳地把握機會,敢于挑戰(zhàn),敢于付諸探究行動的精神狀態(tài)。要培養(yǎng)探究型人才,最重要的是在于如何創(chuàng)設(shè)一種有利于激發(fā)人的探究動機和發(fā)揮人的探究潛能的學習情境。
怎樣才能創(chuàng)設(shè)一種寬松、活潑的學習情境呢?教師可從如下幾方面著手:(1)允許學生打斷教師的講話或?qū)處煹挠^點提出評價,隨時講出自己的探究體會或好的解題思想方法;(2)容忍那些與眾不同、行為古怪、有獨創(chuàng)性的學生;(3)鼓勵學生指出教師的不足,修正教師的錯誤,超越教師;(4)有計劃地提出問題,有意識地設(shè)計錯誤,讓學生去發(fā)現(xiàn)、去探究,創(chuàng)設(shè)師生交互、生生交互的氛圍。
三、劃分實驗階段,培養(yǎng)探究能力
第一階段:確定探究問題。
提出新的問題、新的可能性,從新的角度去看舊的問題,需要有創(chuàng)造性的想象力�；瘜W實驗探究問題是實驗探究的目標,規(guī)定了探究的方向和內(nèi)容,是進行實驗探究的首要步驟。確定探究問題應(yīng)遵循以下原則。
1.問題的設(shè)計宜小不宜大。
探究性實驗問題不要過于繁雜和開放,可將問題控制在一個點或一個面上,便于學生實現(xiàn)探究目標,得到正確的結(jié)論。如用H2O2和MnO2混合制氧氣的實驗,涉及許多化學問題,我們不可能將所有的問題提出來加以研究和解決,但可探究一些小問題,如“在H2O2溶液中加入MnO2產(chǎn)生氧氣,MnO2是否也作為一種反應(yīng)物”“反應(yīng)完畢后MnO2如何回收”等,使學生形成催化劑的概念即可。
2.問題的應(yīng)答域要明確具體。
應(yīng)答域是指在問題的表述中對問題答案的存在范圍所做的一種預(yù)設(shè)。這種預(yù)設(shè)在學生實驗探究過程中起定向和指導作用,可幫助學生明確探究的目標,少走彎路。例如,“鹽酸能跟哪些物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)”,這個問題的應(yīng)答域是“物質(zhì)”,操作的范圍很大,若將問題改為“鹽酸能跟哪些金屬反應(yīng)”,應(yīng)答域便是“金屬”,范圍很小,學生容易進行探究實驗。
3.問題的解決要有可行性。
實驗探究問題主要是書本知識的升華,通常也應(yīng)與日常生活、生產(chǎn)實踐和先進的科學技術(shù)緊密結(jié)合,在內(nèi)容、方式、方法和探究的程度等方面要符合學生的認識規(guī)律。學生的知識基礎(chǔ)和能力水平,既不能低估也不能高估,設(shè)計的問題必須切實可行。對于初中學生來說,由于他們所掌握的化學知識有限,生活經(jīng)驗不很豐富,思維活動正處于由形象思維、抽象思維到創(chuàng)造思維的發(fā)展過渡階段,對實驗過程中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象,可能會解決不了,如探究溶液的導電性時,為什么連接氯化鈉水溶液的燈泡比連接氨水的燈泡亮,初中學生顯然無法回答。
4.問題的表述要互相匹配。
探究性實驗問題主要是通過探究性實驗手段來解決的,為此,所提的問題在表達方式上要與探究性實驗互相配合。例如,學習質(zhì)量守恒定律時,如果用驗證性實驗檢驗定律的正確性,問題應(yīng)表述為:“白磷燃燒前后天平兩邊一定平衡嗎?”如果用探究性實驗形成此實驗事實,問題則應(yīng)表述為:“白磷燃燒前后,天平兩邊是否平衡?”
第二階段:精心設(shè)計探究性實驗教學,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。
探究性實驗設(shè)計是教師對所提出的問題在課堂結(jié)構(gòu)上進行的總體規(guī)劃過程�；蛘呤菍W生根據(jù)自己所學的化學知識和技能,獨立地或在教師的啟發(fā)指導下,靈活并創(chuàng)造性地對所提出的問題制定解決方案。它是進行實驗探究的關(guān)鍵一步,決定著探究的問題能否順利解決。因此,對學生和教師的要求比較高,而且這些實驗大多在課堂教學中配合化學知識的傳授進行,采取的多是邊講邊實驗,故所設(shè)計的實驗要力求效果明顯、操作方便、安全可靠,步驟少、時間短。如質(zhì)量守恒定律是自然界一條普遍的規(guī)律,為了使學生理解、掌握該定律的內(nèi)容和實質(zhì),將此節(jié)課設(shè)計為提出問題→作出假設(shè)→分組探究→收集證據(jù)→討論小結(jié)→反饋應(yīng)用等教學環(huán)節(jié),效果很好。在教學和實驗中可采取如下方法。
首先,設(shè)置探究情境,提出問題:物質(zhì)在化學反應(yīng)過程中,反應(yīng)物的質(zhì)量和生成物的質(zhì)量之間究竟存在什么關(guān)系呢?反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量是增加、減少,還是不變呢?下面請同學們自己通過實驗來探究這個問題。教師利用CAI課件提供實驗提綱,并組織學生分小組按提綱上的內(nèi)容進行實驗探究(提綱如下)。
方案一
實驗內(nèi)容:白磷燃燒前后質(zhì)量的測定。
儀器:錐形瓶、帶玻璃管的膠塞、天平。
實驗步驟:稱量錐形瓶的質(zhì)量(包含白磷、細沙、玻璃管、膠塞、氣球)。
加熱玻璃管引發(fā)反應(yīng)。
冷卻后稱量錐形瓶的總質(zhì)量。
方案二
實驗內(nèi)容:鐵釘跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定。
儀器:燒杯、鐵釘、天平。
實驗步驟:稱量燒杯(包含溶液)、鐵釘?shù)目傎|(zhì)量。
將鐵釘浸到硫酸銅溶液中。
稱量反應(yīng)后整個體系的總質(zhì)量。
方案三
實驗內(nèi)容:碳酸鈣跟稀鹽酸反應(yīng)前后質(zhì)量的測定。
儀器:具支錐形瓶、膠塞、小試管。
實驗步驟:稱量具支錐形瓶的質(zhì)量(包含碳酸鈣、稀鹽酸、小試管)。
傾斜容器讓兩種物質(zhì)混合。
稱量反應(yīng)后整個體系的總質(zhì)量。
在下表中記錄實驗現(xiàn)象并整理數(shù)據(jù):
教師檢查各組實驗情況,對一些不規(guī)范操作及時進行指導。12分左右時間,各小組全部實驗完畢,探究結(jié)果是:方案一、二反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變,方案三反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不相等。這是為什么呢?學生在自己實驗的基礎(chǔ)上,積極思維,比較各組實驗儀器的微小差異,實驗現(xiàn)象的不同,討論得出:方案三由于生成的氣體從支管散逸到空氣中致使生成物的質(zhì)量比反應(yīng)物的質(zhì)量小。教師進一步啟發(fā),怎樣將逸出氣體的質(zhì)量也稱量進去呢?同學們議論紛紛,各抒己見,情緒高漲,經(jīng)過一番商議,一致提出在支管上套一個氣球或塑料袋收集產(chǎn)生的氣體,教師按學生的設(shè)計方案裝配儀器進行演示。通過自己動手實驗、教師啟發(fā)和設(shè)疑,學生很容易得出質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容,同時也深刻理解了在應(yīng)用質(zhì)量守恒定律時不可忽視在常溫下無色無味的氣體的質(zhì)量。
為了幫助學生理解質(zhì)量守恒的實質(zhì),教師借助多媒體將水通電生成氫氣和氧氣的反應(yīng)實質(zhì)制作成動畫,為學生提供主動、形象的感性材料,使學生感到通俗易懂。
最后,教師結(jié)合教學內(nèi)容,完成課堂練習,布置作業(yè),對所學知識進行鞏固和應(yīng)用。
四、實施探究性實驗教學的幾點體會
1.注意探究性實驗的條件。
實施探究性實驗,有利于提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。探究性實驗要考慮三個條件:(1)內(nèi)容難易適中;(2)學生對進行探究性實驗已有準備;(3)教師有充裕時間組織學生實施探究性實驗。
2.指導學生探究方法。
為了順利實施探究教學形式,教師應(yīng)對學生進行一些科學探究方法的指導,如在課堂教學中,多采用啟發(fā)探究的教學模式,培養(yǎng)學生探究興趣,組織化學興趣小組,模擬科學家進行實驗探究的情境,對學生進行科學探究方法的訓練等,使學生在實驗過程中避免 [1] [2] 下一頁 精品源自歷史科 精品源自歷史科失誤,提高學習效率。
3.鼓勵學生利用代用品。
實施探究性實驗教學,需要花費大量的時間、精力和財力,這就要求教育工作者盡快解決教育經(jīng)費投入的問題,同時發(fā)動學生收集日常生活中廢棄的東西,如塑料瓶,裝藥的小藥瓶,西藥片劑的包裝盒,廢舊電池中的鋅皮、碳棒等上一頁 [1] [2] 精品源自歷史科
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