摘 要: 化學具有“以實驗為基礎”的特征,化學實驗具有探究功能。在教學中,教師挖掘和開發實驗在探究性學習中的功能,對培養學生的創新思維、科學的學習態度和學習方法,形成終生學習的能力,有獨到的功能。
關鍵詞: 中學化學 實驗教學 探究性學習
中學化學是以實驗為基礎的學科,教學中挖掘和開發實驗在探究性學習中的功能,對改變學生的學習方法,形成終身的學習能力具有重要的意義。
一、實驗教學是培養探究能力的一種重要途徑
探究性學習是學生自主地獲取知識和技能,體驗和了解科學探究的過程和方法,形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀的活動過程。化學實驗為學生創設了親身參與實踐的情境,具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化學實驗的功能和探究性的特征決定了化學實驗必然是培養學生探究性學習能力的重要途徑。
化學實驗過程本身是創造性地探究的過程。化學發展的歷史也充分證明:化學科學的任何一項重大的突破,無一例外是通過化學實驗取得的。中學化學實驗雖然絕大多數是對物質及其變化的再認識,但從本質上看,這一過程與科學家進行科學探究中的化學實驗是一致的。和科學家進行科學探究一樣,探究性學習也具有問題特征、收集信息特征、假設特征、驗證特征和評價反饋特征。學生在探究性學習中,針對發現的問題,在回憶總結已有的知識經驗、收集和整理信息的基礎上,作出大膽的假設或猜想,并通過化學實驗對提出的假設或猜想進行證實或證偽。化學實驗不僅是學生探究性學習時驗證假設或猜想的主要方法,而且為學生將來從事科學研究提供了一種方法。
二、通過實驗激發興趣,誘發探究動機
學生在學習活動中對自己感興趣的現象、原理、規律等,總是主動、積極地去認識、探究。在實驗教學中,教師應設法激趣,以誘發學生的探究動機。如:向硫酸銅溶液中滴入較濃的燒堿溶液,產生的絮狀沉淀恰似藍色的鐘乳石,使人驚奇萬分;在兩個平底燒瓶中注入等量的稀鹽酸,將分別裝有適量的純堿和小蘇打粉末的兩個氣球扎在燒瓶口部,演示時將氣球里的粉末同時抖入燒瓶里,彩色氣球就像兩朵先后盛開的馬蹄蓮花,美麗動人。教師經常讓學生在實驗教學中欣賞和感受化學美,可激發學生探索化學的濃厚興趣,使學生產生樂觀向上的積極情趣,誘發學生的探究動機。
三、在實驗中創設問題情境,培養探究精神
在化學教學中,教師要通過各種途徑創設問題情境,引導學生發現并提出問題。化學實驗是最形象、生動、直觀的創設問題情境的方法之一。
教師要通過精心設計實驗方案、嚴格控制實驗條件等多種途徑,以最佳的實驗方式呈現化學問題,使學生通過努力能夠順利地解決實驗呈現的問題。如:銀鏡反應是師生較難做好的實驗之一,教師在演示過程中要規范地示范每一步的操作,引導學生觀察、思考,激發學生強烈的感覺興趣、操作興趣、探究興趣和創造興趣。實驗完畢,教師可引導學生討論:如何配制銀氨溶液?試劑的濃度與用量如何?洗凈試管的最佳方案是什么?如何選擇最佳的反應條件?有哪些防止發生事故和污染的措施?讓學生明確“為什么要這樣做”,“為什么不那樣做”的道理。再結合銀鏡反應進一步讓學生討論:如何制造平面銀鏡?教師在學生充分討論的基礎上,演示制取平面銀鏡,當學生欣賞到與日常生活中一樣的平面銀鏡時,其積極性會得到極大的提高。這樣教學,能培養學生實事求是的科學的探究精神。
四、充分發揮化學實驗的探究功能
在化學教學領域中,長期以來人們夸大了實驗所起的驗證原理、通過形象直觀的方式獲取知識和培養實驗技能的作用。以化學實驗為探究性學習的途徑,就必須變“驗證性試驗”為“探究性試驗”,恢復化學實驗探究性的本來面貌。
要充分發揮化學實驗的探究功能,教師就要不斷研究和開發適合探究性學習的化學實驗,注意從生產、生活中挖掘素材設計實驗方案。如:鋼鐵的銹蝕與防護,燃燒和滅火、金屬活動順序、氣體和固體在水中的溶解等都可以設計成很好的探究性實驗。又如:許多家庭使用石油液化氣,存在燃燒不充分的問題,極易產生CO毒氣,又易熏黑炊具,浪費能源。因此,在做石蠟的催化裂化演示實驗時,我將產生的氣體通過一個特制的類似燃氣灶的小裝置,通過調空氣量,讓學生認識不正常燃燒產生的現象與排除措施,并調至最佳燃燒狀態,既教會了學生合理安全使用石油液化氣,又激發了學生研制高效、節能、安全的燃氣灶具的創造性興趣。這類改進深受學生的喜愛,又有助于學生探究性能力的培養。
五、在實驗教學中營造良好的探究性學習的氛圍
學生對事物有天然的好奇心和探究的愿望,學習的進行在很大程度上取決于這種自然傾向的激發。教師必須給學生營造寬松、民主、自由的氣氛,鼓勵學生大膽提出實驗方案,即使學生提出不全面、不完善甚至錯誤的實驗方案,也要給予表揚、鼓勵,充分肯定學生的主動參與精神及創新意識。教師還要保護學生的好奇心和探究欲,允許他們按照自己的方案進行探究活動,讓學生在探究的過程體會探究的樂趣和成功的喜悅。
總之,實驗在化學探究中占有重要的地位,搞好化學實驗教學可以激發學生的興趣,營造學習氣氛,調動學生學習的積極性,是開發學生創新思維和培養學生探究能力的途徑。