提高學生的科學素養是科學探究的宗旨,它是一種科學的學習方式。教師在教學中要創設探究的環境,使學生展開想象、自由實驗,并力爭有新的發現與創造,使學生真正成為學習的主人。探究性實驗教學不僅可以使學生形成正確的思維方式,而且可以使學生體驗到探究科學研究的過程,從而提高學生分析、解決問題的能力與創造力。那么,如何開展好探究教學呢?我結合多年的教學實踐,在此談些看法。
一、營造和諧、民主的學習環境
新課程要求老師轉變自身在課堂教學中的角色,由知識的傳授者變為學生學習的引導者、幫助者、合作者。在傳統的教學中,老師忽視學生在課堂教學中的主體地位,不顧學生的感受,向學生灌輸知識,學生死記硬背、“囫圇吞棗”,然后通過題海戰術進行消化。在這種倍受壓抑的環境中,學生沒有時間去發現問題,也沒有機會探索解決問題的新途徑。新課程倡導改變教學方式,老師是平等中的首席,要為學生創設寬松的學習環境,著眼于學生科學素質的培養。事實上,學生的思維活動在寬松的學習環境中才能飛翔得“更高、更遠”。在具體的教學中,教師要尊重每一位學生,不冷落中等生,不偏愛優等生,不歧視后進生,真情關心、愛護每一個學生,使學生覺得安全和自由,從而敢于提問、敢于想象,大膽地發表見解,以積極的心態去標新立異。比如,在學習CO2實驗室制取方法時,我把學生看成是與自己一起學習的伙伴,提供人人動手、人人創新的機會,從實驗原理出發,將實驗儀器和藥品平均分到每個學習小組。每組學生互相協作,共同探索,通過討論組裝制取CO2的裝置。我引導學生對各種方案進行比較,鼓勵學生發表自己的想法。整個學習過程,學生的身心自始至終處于最佳活躍狀態,每個學生都主動積極地參與,并體驗到成功的快樂,從而極大地提升了學生的科學素養。
二、在探究中培養學生的創新能力
在初中化學教學中開展探究學習,其本質是模擬科學家開展科學研究活動。初中化學中所開展的探究課題早已有明確的結論,之所以讓學生進行探究,目的在于培養學生探索知識的能力,讓學生體驗知識的發現過程。一個完整的探究活動,包括提出問題、假設結論、設計實驗方案、收集信息、處理信息得到結論。在學習化學的過程中,讓學生知道結論的方法是很多的,可以由老師告知,可以讓學生記憶,等等。通過探究活動讓學生發現知識的效果最好,因為在整個探究過程中,學生要分析問題、解決問題。有時候,為了解決一個問題,需要用創造性的新方法,這就能鍛煉學生的創新思維能力,從而培養學生的創新能力;有的問題學生無法獨力解決,需要與小組的同學分工合作共同完成。因此,這樣學生才能學會與他人合作、交流的能力;在收集數據時,來不得半點虛假,因為實驗數據直接影響到結論的得出,學生在普通的分組實驗中,可能有編造實驗數據的現象,但在探究實驗中,就要實事求是,這就能培養學生嚴謹的科學作風。可見,在初中化學新課程的教學中,開展探究型學習活動,不僅能使學生更加牢靠地掌握化學知識、原理,而且能讓學生體驗科學家研究科學的過程,極大地提升學生的科學素養。比如,在化學活動中,我要求學生根據燃燒這個日常現象,探究可燃物燃燒所需要的條件。
1.提出問題。
燃燒是常見的日常現象,學生對它很熟悉,所以有很明確的思考方向。很多學生都有自己的猜想或假設:有的學生說需要氧氣;有的學生說需要可以燃燒的物質;有的學生說要達到一定的溫度;還有的學生說需要用風吹它。盡管某些學生的猜想很幼稚,但他們畢竟在探究科學的道路上勇敢地邁出第一步了。老師要保護好他們參與教學的積極性,要引導學生對各種猜想進行篩選,然后對可能的條件進行探究。
2.設計實驗方案,合作探究。
我根據學生的方案提供探究的器材,組織學習小組的學生進行實驗活動。對于可燃物燃燒是否需要氧氣,可以用兩支點燃的蠟燭進行試驗,一支用燒杯罩住,看它能不能與沒罩燒杯的那支蠟燭一樣燃燒下去?在探究燃燒需要一定溫度時,有的學生提出慢慢升溫的方法:將白磷放在金屬片上,金屬片的另一端放在裝水的燒杯中,然后慢慢加熱燒杯中的水。可以看到,只有達到一定溫度的時候,白磷才能燃燒起來。
一些學生在探究活動中很粗心,有的學生偷懶,抄襲別組學生的結論。為了防止這些不良現象的發生,老師要不斷地在行間巡視,以便及時發現問題、處理問題,從而培養學生良好的科學品質與嚴謹的科學作風。
3.交流結論。
在交流探究結論時,學生之間要開展討論。討論時老師要善于控制節奏,防止無序討論。因為,有些學生會趁機說題外話;有些學生會倔強地堅持自己的錯誤觀點;有些學生沒有主見,人云亦云。在具體的教學中,教師要鼓勵每個學生不要迷信他人,敢于向權威挑戰,敢于發表自己的觀點,同時也要虛心聽取他人的見解,勇于改正自己的錯誤觀點,接受別人正確的觀點。
每次探究活動,教師要輪換每個學生在小組探究中的任務,不能總讓某個學生做記錄,也不能總讓小組長上講臺匯報結論,要盡量使每個學生都有完成各種任務的機會,使每一個學生的科學素質都能夠得到發展。
三、大力開展課外探究活動
課外活動是課堂教學的延伸,沒有一個學科只憑課堂教學就能徹底完成好教學任務的。因此,在課外活動中開展化學探究學習活動,是化學教學的必然。
在初中化學教學中,有很多適合學生探究的學習題材。比如,測空氣中的氧氣含量,我們呼出的空氣與吸進的空氣有什么區別,質量守恒定律,鐵生銹的原因,等等,都是很適合學生探究的。假如某些探究活動的用時比較多,就可以考慮讓學生在課外活動或家庭中進行。
總之,在新課程的教學中,尤其在探究學習活動中,有很多值得老師思考、創新的地方。