世界著名教育技術學專家羅伯特·M.加涅認為,學生在有能力進行探究,即展示科學家的能力之前,必須有一定的技能和能力作前提。中小學科學教育的重點應放在幫助學生獲得這些前提性的知識、技能和能力上,這就是我們所說的探究能力。
實踐出真知。沒有實踐,就不可能有創新;實踐積累到一定程度,才能達成創造。《化學課程標準》指出:新的化學課程倡導從學生和社會發展的需要出發,發揮學科自身的優勢,將科學探究作為課程改革的突破口,激發學生的主動性和創新意識,促使學生積極主動地學習,使獲得化學知識和技能的過程也成為理解化學、進行科學探究,聯系社會生活實際和形成科學價值觀的過程。而隨著課程改革的不斷深入,“探究式教學”、“開展創造教育”、“培養創新意識”如今已經滲透到各個學校的教育教學的各個層面。顯然,實驗探究是探究能力培養的重要而有效的途徑。
一、教師要認識到做實驗是對學生有意義的學習經歷
這里講的做實驗,包括演示實驗、學生分組實驗、師生探究實驗等,強調的是“做”。現在有的教師把做實驗省略為講實驗、看錄像,他們可能沒有意識到,這其實是把一種意義的學習經歷和過程體驗省略掉了。
舉個簡單的例子,用紅磷燃燒來確定空氣中氧氣含量的實驗,實驗法肯定是最好的方法,一些非認知層面的收獲是你不做實驗怎么也得不到的。下面我們具體比較用“講實驗、做錄像、做實驗”三種方法學習紅磷燃燒,結果到底有多大區別。
1.講實驗
知識只要講三點:(1)紅磷燃燒的現象;(2)為什么打開止水夾水會倒吸并且是倒吸五分之一。具體講課直接說明現象,再引導學生就空氣中氧氣的含量分析推出為什么水會倒吸五分之一。
點評:就知識目標而言,達成率還是比較高的,但是,沒有讓學生體驗實驗的過程,過程目標和情感目標達成率很低,屬于灌輸式教學,課堂效率不高。
2.看錄像
[情境再現]錄像中,點燃紅磷,看到產生大量白煙,伸入集氣瓶,過會兒打開止水夾,觀察到現象(水倒吸入集氣瓶,約占集氣瓶總體積的五分之一)。
師:為什么水會倒吸占總體積的五分之一?
生:紅磷燃燒消耗氧氣,氧氣占總體積的五分之一。
點評:與第一種方法比較,信息量明顯增加,學生可以看到紅磷是紅色的,看到紅磷燃燒的現象,看到打開止水夾后水倒吸正好是五分之一。但是,仍然沒有近距離看到老師的演示實驗,更沒有自己動手做實驗。
3.做實驗
[情境再現]學生進行與錄像中教師一樣的操作,點燃紅磷,但是,學生在操作的時候和看錄像的時候反應完全不同,學生被紅磷燃燒后產生的白煙嗆得咳嗽,有的學生打開止水夾后發現水倒吸入根本不是五分之一,有的是大于五分之一,還有的是小于五分之一,甚至有的根本沒有倒吸。
點評:不用說,做實驗的效果是最好的,學生動手取紅磷、劃火柴等,培養了動手能力,學生對紅磷燃燒產生白煙的直觀感受是講實驗和看錄像所不能代替的。另外學生對自己沒有做到錄像中的實驗結果也提出問題,進行分析,這也是前面兩種所不能代替的,所以,做實驗是一種非常有意義、積極的學習經歷和過程體驗。
“聽過了,我忘記了;看過了,我記住了;做過了,我理解了。”這是美國華盛頓市圖書館的墻上寫的一段話。由此可見,動手去做在學習中有多么重要的作用。一般說來,學生對化學實驗都頗有興趣,但往往只是受好奇心驅使,由于觀察實驗時目的性不明確,不善于集中注意力于那些關鍵設備的主要現象,教師不能為了做實驗而做實驗,在可能的條件下,教師宜改演示實驗成并進實驗,借助VCD光盤、錄相帶等播放實驗錄像,盡可能結合并進實驗或錄像播放,引導學生有針對性地思考,展開思維訓練活動。
二、教師要重視生活經驗在化學學習中的作用
美國教育學家杜威就教育本質提出了他的基本觀點:“教育即生活”,“學校即社會”;最好的教育就是“從生活中學習”“從經驗中學習”。因此回歸生活、讓課堂和生活相連,是新課程下化學教學的基本特征。只有植根于生活并為生活服務的課堂,才是具有生命力的課堂。
在教學中可以讓學生利用生活中的材料來嘗試化學。有這樣一道實驗習題:生活中有很多材料可以被我們所利用,像純堿、醋、石灰粉、石灰石、酒精、雞蛋殼、蠟燭等,請設計實驗方案,利用我們周圍的物質來制備新的物質。這道題開放性相當強,首先,反應物可以自己選擇,生成物可以自己確定,有的實驗還必須親自動手。當然,要想準確無誤,通過老師的認定,還必須驗證產物。學生當時提出的答案很多,有二氧化碳、熟石灰水等,甚至有的學生提出可以用蠟燭制備碳,我鼓勵學生自己動手實驗,結果他們拿來了自己的實驗結果。尤其值得一提的是制得的碳,這位學生拿來的產品是在小碟子底部的碳黑。為了進一步激發學生的創造性,我又在此基礎上讓他們來驗證是不是碳黑,使他們養成一種探究精神。選擇與生活、生產和社會密切聯系的實際問題作為課題研究的內容,可以激發學生學習的興趣,了解化學在人類進步和社會發展中的價值,培養學生應用化學知識解決實際問題的習慣,培養他們的探究精神和創新能力。此外,還應盡可能地把每一次的教師實驗變為學生實驗,讓學生親自動手,在親自探索中發現問題,并嘗試著解決問題,手腦并用,形象思維和抽象思維同時并舉,像鐵和硫酸銅的反應,鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣的化學性質等演示實驗,完全可以改為學生實驗,既體現化學以實驗為基礎的學科特點,又在動手操作中培養學生的創造性思維。當然在實驗時,教師的指導必須到位,做到安全第一。
化學是一門實踐性和應用性很強的科學,化學物質、化學現象、化學變化無時不在、無處不有。設計“生活化學實驗”、“家庭小實驗”等,可使化學實驗更加貼近生活、貼近社會,提高學生認識和理解化學科學對個人和社會的貢獻和價值,對學生進行“科學的生活”和“生活中的科學”教育。
總之,知識在實踐中才能不斷完善,在運用知識解決實際問題的過程中才會有所創新與發展。創造性思維的培養是一個綜合性多角度課題,涉及方方面面的內容,需要教育工作者在教學中不斷探索與積累,形成一整套切實可行的培養措施,為民族的明天培養富有創新精神和創新能力的人才。
參考文獻:
[1]夏淑萍.創造有意義的過程體驗,提升課堂教學的有效性[J].中學化學教學參考,2010,(07).
[2[美]羅伯特·M.加涅.教學設計原理[M].上海:華東師范大學出版社,2007.