摘 要:探究式實驗教學是指學生在教師的引導下,運用已有的知識和技能,充當新知識的探索者和發現者的角色,通過自己的設計方案,進行操作實驗,去探索問題和解決問題的一種教學模式。科學探究是一種重要的學習方式,有利于充分發揮學生的主體作用,有利于培養學生的學習興趣,有利于充分挖掘學生的淺能,培養其創造思維能力。這些在每年的化學考試題中都有了很大的體現,因此我結合我校的校情(農村中學)和我課堂上的實踐,談談我是如何進行探究式教學的。
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,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,從而培養學生的創新意識和創造能力。在實驗教學中采用探究式教學,以客觀事實作為探求知識的基礎,以實驗現象激發學生的探究興趣,寓科學方法教育于化學教學之中,是培養學生科學素質,促進學生智力發展的有效途徑。古人云:“授人以魚,僅供一飯之香,授人以漁,則終生受用無窮”。這就要求教師創造條件,使學生的創造能力得到充分的發展。
探究式教學過程可簡明的表示為:“提出問題——提出假設,實驗探究——得出結論——應用拓展”。
一、提出問題
日本心理學家波多野與稻恒認為,“教師的主要任務就是創設問題情景,使學生產生認知的失調,通過解決問題達到更高一級的認知體系”。瑞士心理學家皮亞杰等人的研究表明,“當想輸入的信息與人的現有知識結構之間具有中等程度的不符合時,人的興趣最大”。因此,創設問題情境是探究式學習的必要條件。
教師根據教學內容和教學目的、要求,從已學教材中或從生產生活實踐中提出一些富有啟發性問題,設計一些富有探究性實驗,使學生明確學習目標。
如:學習分子這一節時,我在課堂上演示了一個有趣的實驗:
在燒杯A中加入20mL蒸餾水,滴入2-3滴酚酞試劑。在燒杯B中加入10mL濃氨水。用一只大燒杯把A、B兩燒杯溶液罩在一起。過幾分鐘,學生看到燒杯A中溶液有無色變成紅色。
上述現象說明了什么?請用簡單的實驗證明自己的解釋。
二、提出假設,實驗探究
教學實踐證明,積極思維取決于問題的刺激程度,而問題的解決則依賴于學生的認知發展水平,也就是我們平時所說的讓學生跳一跳能摘到果子的思想。教師向學生提出問題,引起學生的好奇、懷疑、困惑和矛盾,從而激發起學生的探究心理,創設了探究問題的情境,促使學生進行閱讀、討論、實驗構思與設計,提出假設。
例如:學生對上述現象的看法不一,提出如下的假設:
1.A燒杯內滴入的酚酞變紅可能是水使它變紅,與B燒杯無關;
2.大燒杯不潔凈,散發出的肉眼看不見的物質與A燒杯的溶液接觸,使其變紅;
3.燒杯B中的濃氨水散發出一種肉眼看不到的微粒,慢慢溶解到A燒杯的溶液中,使A溶液變成紅色。
實驗探究:
1.用潔凈的C燒杯配好蒸餾水,加入2~3的酚酞試劑。靜置,觀察現象;
2.另取兩只燒杯,重新配好A燒杯中的溶液,B溶液用蒸餾水代替濃氨水,如上圖(圖略)放好,觀察現象。
3.聞B燒杯的濃氨水,取出濃氨水少量于試管中,加入酚酞,觀察現象;
4.把B燒杯的濃氨水加入C燒杯中,觀察現象。
三、得出結論
學生根據實驗事實進行討論、爭辯、揭示產生現象的原因,教師的點撥利于于去偽存真,把探究目標引向深入,學生通過一系列的思維活動,概括出概念、規律或理
論,并使之條理化、系統化。
學生在討論、交流、實驗的基礎上獲得共識:
1.氨水能使酚酞溶液變紅。
2.濃氨水有揮發性,揮發出的微粒溶解到A燒杯的溶液中,使溶液成分改變,顏色變紅。
3.分子在做不斷的運動。
四、應用拓展
化學是一門以實驗為基礎的科學,實驗是化學教學的重要環節,強化化學實驗是培養學生科學探究的有效手段。
1.演示實驗
通過演示實驗激發學生學習與探究的興趣,培養學生觀察問題、分析問題以及解決問題的能力。
例如對“質量守恒定律”的認識
(1)提出問題:參加反應的各物質質量總和與反應后生成的各物質質量總和是否相等?
(2)提出假設和實驗探究:反應前后物質的質量可能存在如下情況:
A.如果相等,那么天平兩邊平衡
B.如果反應前的總質量大于反應后總質量,那么天平右傾
C.如果反應前的總質量小于反應后總質量,那么天平左傾
實驗:
(3)結論:質量守恒定律:參加化學反應的各物質的質量總和,等于反應后生成的各物質的質量總和。
2.課外活動
觀察能力屬于“用腦”,動手能力屬于“用手”,發展學生的智力應當是“手腦并用”,培養學生動手能力是發展學生智力不可缺少的部分,課外活動可以讓學生利用身邊簡陋的器材和簡單的藥品增加實踐機會,培養學生動手、動腦的能力;還可以激勵他們的學習積極性和探究精神,從而增
強學生學習化學的興趣。
如:探究鐵釘生銹的問題:首先提出假設,鐵在什么條件下會生銹?(我和學生研討提出十種環境條件)
(1)光亮鐵釘浸沒在菜油中
(2)半浸半露在菜油中
(3)光亮鐵釘完全浸沒在食鹽水中
(4)完全浸沒在酸性溶液白醋中
(5)完全浸在堿性溶液(堿水)中
(6)鐵鍋內留少許水
(7)切過西瓜的刀不要擦拭
(8)不銹鋼鏟子放在水中
(9)光亮鐵釘放在干燥試管中
(10)光亮鐵釘浸沒在燒開的水中
實驗探究(要求學生利用實驗室的儀器設計探究鐵生銹的原因)
得出結論:常溫下,鐵在干燥的空氣中很難與氧氣反應,在潮濕的空氣中與氧氣反應生成鐵銹(主要成分為Fe2O3)。
總之,采用“實驗探究教學”模式。不僅可激勵學生產生強烈的求知欲望,從而主動地去獲取知識,而且可充分發揮學生的智力潛能和非智力因素的作用,由此培養了學生的科學探索的精神和實際操作能力。在“實驗探究”中學習,完全符合初三學生的年齡特征和認知規律。在這里,教師既教給了學生有關的知識,又培養了學生運用這些知識的能力、實踐的能力和創造的能力。還使他們學會了如何動手動腦,如何搜集并加工信息,在吸收和消化知識的過程中逐漸形成了良好的個性。
作者單位:江蘇省南京市九龍中學