[摘要]化學新課程改革應將化學實驗作為學生進行科學探究的主要途徑,以此激發學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的興趣,形成求學所必需的質疑態度和批判精神,從而培養創新意識和創造能力。在教學中,教師要充分發揮探究實驗的教學功能,并為學生提供自主探究的廣闊平臺。
[關鍵詞]化學實驗 新課程改革 實驗探究
傳統的以知識為中心的化學實驗教學,實驗往往是理論知識的“附屬品”,無論是教師的演示實驗還是學生實驗,基本上都是驗證性實驗。現代化學教學觀認為,化學教學不僅應使學生掌握基礎知識和基本技能,更應注重對學生進行探索化學知識的過程和學習方法的訓練,也就是學會學習,以此激發學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的興趣,形成求學所必需的質疑態度和批判精神,從而培養創新意識和創造能力。
化學新課程改革以科學探究為突破口,將化學實驗作為學生進行科學探究的主要途徑,強調實驗教學的探究性,培養學生的實驗探究能力。如何才能實現這一轉變呢?下面結合本人的教學實踐,談一點體會。
一、充分發揮探究實驗的教學功能
1.調動學生自主學習的積極性
探究實驗教學與傳統實驗教學最大的不同,就在于學生不再是一味地聽教師講、看教師做,而是在足夠的時間和空間范圍內,由自己分配時間,進行方案設計,并操作實驗,最后對實驗事實的分析歸納得出結論。在這樣的學習氛圍中,學生能真正感覺到自己是學習的主人,由此激發學生主動參與的熱情。
例如,在做空氣中氧氣含量測定的實驗中出示一些實驗儀器:集氣瓶、雙孔橡皮塞(上有導管、燃燒匙)、燒杯、彈簧夾、酒精燈(火柴)等;一些藥品:磷、硫、木炭、水等,讓學生自己選擇并設計測定氧氣含量的方案,然后進行實驗。通過實驗,同學門得出了不同的結論。選擇木炭和硫磺的同學得出:空氣中氧氣含量很少;而選擇紅磷的同學則得出:空氣中氧氣的含量約為五分之一的結論。為什么?通過和學生一起探討、分析,得出主要原因是生成物的狀態不同;由于木炭和硫磺燃燒后的生成物是氣體,干擾了有效測定。而紅磷燃燒后的生成物是固體,得到較為有效的測定。明確原因之后,如果再為學生提供一次實驗的機會,學生主體性的發揮就會達到最高點,從而使學生的學習行為發生了質的轉變,由“要我做”變為“我要做”。
2.培養學生的創新精神和實踐能力
新一輪基礎教育改革就是以提高學生素質為宗旨,以改變學生的學習方式為重點,以培養學生的創新精神和實踐能力為最終目的。探究實驗教學給學生提供了主動探求知識的寬松環境,調動學生的思維,充分發揮他們的潛力。
例如,在學習二氧化碳的性質時在做完課本上規定的實驗后,我沒有就此結束,而是又提出了一個新問題:兩根高低不同的蠟燭,保證燈芯長短、粗細相同,在相同的環境中點燃,然后用一個燒杯倒扣下去,蠟燭能否長時間持續燃燒?若熄滅,應該是哪一根蠟燭先熄滅?學生根據所學內容互相商討并得出結論:蠟燭會熄滅而且是低的蠟燭先熄滅。事實是怎樣的呢?我找了一位同學到講臺上完成這一實驗。結果令學生大吃一驚,蠟燭都熄滅了,但卻是高的蠟燭先熄滅!學生的好奇心一下被調動起來都躍躍欲試,于是,我又找了幾位同學重復實驗,結果相同。面對這一出乎意料的結果,大家展開了積極的討論,并對比了兩個實驗中二氧化碳的不同來源,結合物理課中學到的熱氣上升的原理,得出了圓滿的結論。這一實驗的引入不僅調動了學生學習的熱情,更有助于學生形成實事求是、認真探索的科學態度,培養了學生的創新思維和實踐能力。
二、為學生提供自主探究的廣闊平臺
1.引導學生自主設計和完成實驗探究
實驗探究最顯著的特點,就是他的自主性和開放性。在教學中教師要善于創設問題情景引導學生自主設計實驗方案,并獨立完成實驗探究。例如,在做“鹽酸與氫氧化鈉溶液發生中和反應”這一實驗時。讓學生提出質疑“鹽酸與氫氧化鈉都是無色的溶液反應也沒有任何實驗現象,二者真的發生了反應?”經過思考學生提出猜想“氫氧化鈉和稀鹽酸發生了化學反應,但無法確定是否恰好完全反應”學生制定計劃“用酚酞試液或石蕊試液來驗證二者發生了反應”,再通過一系列的實驗驗證、解釋、反思、交流等步驟使學生真正明確中和反應的實質。又如,鹽酸能使紫色的石蕊試液變紅色,那么使石蕊試液變紅色的是氫離子還是氯離子?再通過學生猜想假設,然后設計實驗并進行實驗探究獲得結論。學生通過自主探究實驗,尋找解決實際問題的方法,培養學生嚴謹求實的科學精神,一絲不茍的科學態度和團結協作的科學作風,逐漸形成終身學習的意識和能力。
2.充分運用身邊的物品開展實驗探究
根據教學的實際情況我常常設置一些讓學生利用身邊已有材料就可以完成的探究小實驗,這對激發學生興趣、鞏固知識技能,培養能力起到了積極的作用。比如,在學習鐵的性質時提前一周我就布置學生完成這樣一個家庭實驗:把兩只鐵釘分別浸沒在油和蒸餾水中(蒸餾水通過煮沸的自來水得到),再取一只鐵釘讓其一半浸沒在水中,每天觀察現象并記錄。一周后,當學習這部分知識時,學生通過交流已有的實驗事實,深刻的理解并掌握鐵生銹的條件。生活實驗的開發,不僅豐富了學生的課余生活,使學生擴大了視野,培養了動手能力和觀察分析能力,而且對知識的理解和鞏固也起到了促進作用。
總之,實驗探究是一種有效的學習方式,讓學生有更多的機會主動的體驗探究過程,在知識的形成、聯系、應用過程中養成科學的態度、獲得科學的方法。由于科學探究既作為學習的方式,又作為學習的內容和目標,所以科學探究必須落實在各個內容主題的學習中,不應孤立地進行探究方法的訓練。
(作者單位:山東章丘市旭升中學)