新一輪國家基礎教育課程改革的一個重要而具體的目標就是改變學生被動接受知識、運用題海戰術應對考試的學習方式,倡導學生主動參與的探究式學習?!镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準(實驗稿)》明確提出要“重視探究學習活動,發展學生的科學探究能力”,“探究學習是學習化學的一種重要方式,也是培養學生探究意識和提高探究能力的重要途徑”。課程標準中的內容標準部分對每個模塊的每一個主題都給出了豐富的活動與探究建議。不同版本教材中也都安排了明確具體的探究活動欄目。無論是從現代的科學教育理念,還是課程標準要求,或者教材內容呈現都要求我們開展實驗探究教學,那么在化學教學中如何開展化學實驗探究教學呢?
一、教師要明確什么樣的知識適合搞實驗探究活動。
(一)探究教學最鮮明的特點是問題性。
在實驗探究活動中,圍繞著核心問題,學生充滿了假設預期。而后通過自己的活動或是教師的引導對所搜集的證據、假設、問題之間的關系形成科學解釋和推理,從而得到合理的科學結論。
例如氧化劑還原劑部分的學習,學生只記住概念是沒有用處的,很難保證學習達到理解和應用水平。但是如果概念學習后教師給學生安排一個用氧化劑、還原劑知識探究某個物質的氧化性、還原性的活動,就會使得學生將概念轉化為研究物質氧化性還原性的能力。在這一過程中學生要建立思路、運用方法,要能夠把事實、實驗和概念結合起來,從而能深化氧化還原認識,使概念遷移為應用。從這一點來講,實驗探究教學能夠支持核心知識的理解和能力轉化。
(二)對于學生難接受的知識也可以進行探究。
據以往的教學經驗,學生對萃取這種操作一直模糊不清,所以我將高一化學《物質的分離與提純》中“如何從海水中獲取碘單質?”設計成分組實驗。
第一組:在甲、乙、丙三支試管中分別加入約2mL碘水。在甲試管中滴加1mL CCl,振蕩,靜置。觀察現象,得出結論。
第二組:在乙試管中滴加1mL苯,振蕩,靜置。觀察現象,得出結論。
第三組:在丙試管中滴加1mL酒精,振蕩,靜置。觀察現象,得出結論。
歸納與小結:
二、將教材中的實驗探究欄目轉化為教學設計,以便更好地實施。
教師要深入鉆研教材,提煉教學內容中的科學方法要素,并在教學設計中予以滲透,讓學生在探究活動中體驗科學方法的運用,如通過化學現象進行分類,提出有關的假設、設計實驗和控制實驗條件進行探究等活動,讓學生學會提出問題、建立假設、設計方案、進行實驗、得出結論、反思評價的科學探究方法。學會科學的方法的意義遠大于知識點的掌握,這將使學生受益終身。
案例:
三、教師自主開發科學探究活動,讓學生獨立設計實驗。
在探究實驗的教學過程中,尤其要加強實驗設計能力的培養,以學生為主體,讓學生放開手腳,獨立設計實驗。在必要的時候,才進行必要的指導或與學生共同設計,從而達到發展學生智力和培養學生能力的目的,而不是讓學生簡單地、直接地去掌握前人的科學結論。所以我將教材中的一些重點知識設計成實驗探究活動,讓學生開動腦筋在實驗過程中探索真理,求得新知。
例如:關于《原電池原理》教學,我首先演示銅、鋅、稀硫酸可以構成原電池,然后提出問題:“是否只有銅、鋅、稀硫酸才能構成原電池,銅、鋅在原電池中的作用是什么,是否一定要使用稀硫酸?”為學生提供如下材料和試劑:電極材料:碳棒、鋅板、銅板、鐵釘、塑料片;溶液:硫酸、硫酸銅、氯化鈉、蒸餾水、酒精。不同的組提供的材料和試劑是不同的。學生用本組實驗條件進行實驗探討,回答上述問題,最終總結出構成原電池的條件。通過實驗探究活動和隨后的課堂匯報交流,學生總結出鋅可以用其他的活潑金屬替換,它的主要作用是提供電子;銅的主要作用是導電,可以用其他導體來替換;如果把銅換成比鋅更活潑的金屬,也能形成電流,但是電流的方向就是相反的了。學生對于電解質溶液也作了實驗探究,用乙醇、純水、純水中加食鹽、硫酸銅溶液等替代硫酸,觀察原電池構成的情況,對于原電池構成條件、原電池反應原理有了特別深刻的認識。
新課標為我們帶來了新的教學理念,為學生發展提供了更廣闊的空間。但“興趣是最好的老師”,只有學生對化學科有著強烈的探索欲望,有將所學化學知識應用于日常生活造福人類的動機,才可能激發創新潛能?;瘜W實驗是學生進行自主、合作、探究學習方式的一個好平臺。在探究性實驗的過程中,教師要引導學生注重發現問題、解決問題,并要學會小組內交流與合作、歸納總結,這樣可大大提高學生對做實驗的主動性、趣味性,還能培養學生自主、合作、探究的精神,讓學生擁有更多的自信和成功的經驗。