《全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)》明確指出:“義務教育階段的化學課程以提高學生的科學素養為主旨,激發學生學習化學的興趣,幫助學生了解科學探究的基本過程和方法,培養學生的科學探究能力,使學生獲得進一步學習和發展所需要的化學基礎知識和基本技能。”可以說,科學探究是一種重要的學習方式,也是義務教育階段化學課程的重要內容,開展科學探究活動對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。那么,在初中化學教學中,如何引導學生開展科學探究活動,提高學生學習化學的能力呢?下面就這個問題結合自己的教學實踐談一點體會。
一、 巧設渠道,激發探究興趣
著名心理學家皮亞杰認為,一切有成效的工作必須以某種興趣為先決條件。興趣是思維的導火線,是學習的動力。愛因斯坦也有一句名言:“興趣是最好的老師。”有了興趣,學習就能收到事半功倍的效果。因此,在初中化學教學中,作為老師應該想方設法,創設一定渠道,激發學生學習化學、探究化學的興趣。①巧妙質疑。化學是一門初中應用性較強的實驗科學,科學家為之奮斗的故事不勝枚舉。根據教材實際巧妙設計實驗質疑、實驗應用質疑、科普故事質疑等提綱,有利于激發學生學習興趣。如學習“鈉”一節時,就要觀察鈉與水的反應。當學生看到一系列實驗現象后,產生了強烈的求知欲,抓住時機,及時投影,并提出問題:金屬鈉為什么會浮在水面上,而且熔成光亮小球?小球為什么會在水面上不停地四處游動,還會發出“嘶嘶”的聲音?滴入酚酞溶液后“水”又為什么變紅?此時,學生腦子里充滿了好奇,從而驅使他們自覺、主動地去探究知識。②實驗演示。學生在最初接觸《化學》這門課程時,是一種望而生畏的恐懼心理,如何讓學生感受到《化學》是一門有趣而又與生活實際緊密相連的科學,是化學教師上好第一節化學課的關鍵。因此,在學習課題1時教師可以設計幾個趣味實驗,如“點不燃的手帕”“雨落花開綠葉出”“空瓶生煙”等奇景,激發學生進一步探究學習的興趣和欲望,使他們感受到學習化學的愉悅性。
二、 創設問題,促進自主探究
探究是一個多側面的活動,需要學生積極主動地參與觀察、提問題、查閱資料、設計方案、搜集、分析和解釋數據、提出答案、解釋和預測、明確假設等才能完成。探究式課堂教學的關鍵是提出問題,是創新的萌芽。基于這一個思想,探究式教學必須構建教學中探究的氣氛,引導學生提出問題,進行分析推理,通過體驗探究的過程,以培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,同時培養學生學習獲取科學的方法,逐步形成終身學習的意識和能力。比如說,教學《奇妙的二氧化碳》時,老師根據“從瓶中取出少量的雪碧溶液,直接把紫色石蕊試液滴入雪碧溶液中來進行實驗”的實驗方案,引導學生動手實驗。當學生得出“二氧化碳溶于水中,能與水發生化學反應生成一種酸性物質”這樣的一種結論后,老師再作必要的提問指導:同學們知道這種酸性物質是什么嗎?請同學們看飲料上的標簽,標簽上的飲料成分中標有“碳酸水(二氧化碳的水溶液)”字樣。這種酸為碳酸。碳酸的穩定性如何呢?通過這樣的問題一引導,學生再次做實驗,通過實驗,觀察分析,得出兩種情況:①加熱變紅的石蕊試液變成了紫色,②加熱變紅的石蕊試液基本不變色。為什么會出現上述不同實驗現象呢?其原因又是什么呢?教師再次引導學生從飲料瓶的標簽上找答案:①碳酸受熱會分解消失,這樣液體中就不存在酸性的物質了,所以,紅色石蕊試液變成了原來的顏色。②在飲料瓶的標簽上除了有碳酸,還有檸檬酸等一類的酸性物質;當把紫色石蕊試液滴入飲料瓶中時,石蕊試液變紅;加熱這類變紅的石蕊試液時,盡管碳酸不穩定,會分解消失,但可能檸檬酸等酸性物質比較穩定,不會消失,使得溶液還是酸性的,從而紅色也就不會變成紫色了。緊接著,老師再次提出問題:把二氧化碳氣體通入滴有紫色石蕊試液的蒸餾水中,紫色變紅色的現象。有同學提出了另外一種可能的原因:二氧化碳與紫色石蕊發生了反應,生成了紅色的其他物質。請你尋找恰當理由或設計有關的實驗來解釋該原因是否成立?……通過問題的設計,層層深入,問題一一解開,二氧化碳的化學性質也就了然于胸了。
三、 引導實驗,提升探究能力
我國化學家傅鷹先生曾說,只有實驗才是化學的“最高法庭”。在教學過程中,我不僅注重課本上提及的實驗、探究、討論的條理分析,還積極為學生設計更為生動有趣的探究實驗,以便將理性的、難于理解的知識感性化、直觀化。比如,在學習二氧化碳的溫室效應及有關知識點時,用三個等大的鐘罩做了如下對比實驗:在前兩個罩內充入等量的二氧化碳,第一個內放有一盆綠葉的小草,第三個罩內只是空氣。三個罩內都放有溫度計并放在水泥地面上,觀察罩內溫度的變化。通過多組學生多次實驗,得出了第二個比第三個罩溫度變化的幅度大、而第一個罩內溫度出現了由低到高又有所降低進行波動這一結論。為了說明木炭吸附有色有味物質屬于物理變化,我們增設了如下實驗:將已吸入紅棕色二氧化氮的木炭連同廣口瓶放入熱水中,緩緩加熱到一定程度時,觀察到木炭“冒出紅棕色的煙”,使得這一教學難點迎刃而解。在一次次的實驗探究中,學生掌握了新知、提升了理解問題的能力,培養了學生提出假設、實驗驗證、分析論證、對比分析、總結歸納的能力;在一次次的實驗探究中,學生將感性的認識提升到理性的認識,將模糊的知識梳理為清晰的知識框架,達到了有計劃、有步驟地培養學生的科學探究能力、學習科學方法和養成科學態度的教學目的;在一次次的實驗探究中,寓化學知識于現象中、寓化學技能于操作中、寓化學思維化學思想于探討交流中,寓教于樂,其樂融融。
總之,探究式課堂教學是一種將研究性的思想方法融入教學過程的教