周愛武
摘要:順應新課程教學要求,作為化學教師,筆者在教學實踐中,深入研究教材,從多個方面來引導培養學生探究能力,使學生的探究意識自然而然地融入到了每節課的課堂教學中去,從而使科學探究的學習方式得以實踐。本文主要探討了化學教學中科學探究的一般模式。
關鍵詞:科學探究;創設問題情境;實驗;探究式學習
科學教育的任務,不僅在于使學生掌握一定數量的,具有基礎性和時代性特征的科學知識,更應當把提高學生的科學素養、促進全面發展、成為能夠適應新世紀持續發展需要的高素質人才的目標放在首位?;瘜W作為一門基礎自然科學,其實驗探究活動有著條件比較簡單易行,而且和人們的日常生活比較貼近。
探究式學習也是新課程所提倡的一種學習方式,探究式課堂教學模式的過程一般是:提出問題、猜想、制訂計劃設計實驗、實驗探究、分析論證、表達交流得出結論、評估。學生通過這些探索活動,獲得知識,培養能力,發展情感與態,特別是發展探索精神與創新能力。它倡導學生的主動參與。探究式學習是一種積極的學習過程,主要指的是學生在科學課中自己探索問題的學習方式。在全新的教育思想指導下,結合自身在教學工作中的一些實踐經驗,對探究式教學模式在化學教學中的應用進行探討。
一、呈現化學問題,以創設問題情境為中心
科學探究的基本形式是解決問題,要解決問題首先要提出問題。首先,教師要為學生創設一種自由、民主的氛圍,將學生置于問題情境中,通過觀察、實驗、調查、閱讀等方式引導學生發現問題。其次,要保護學生的好奇心和并且不超出學生的能力范圍。在進行探究式的教學過程中,首先要激發學生探究的內部動機。所有的探究都從好奇心開始,為了達到課堂探究的目標,教師要不斷專研教材,根據教材內容和課標要求,采用多種手段創設情景,把問題呈現出來,通過這個環節,讓學生能在簡單層次上像科學家那樣去主動發現問題,激發學生進行探究。
呈現問題的形式很多。例如:
1. 可以通過有趣的演示實驗
化學實驗的直觀性、生動性和變化性使其自身充滿了探究的懸念,易引起學生問題意識和探究興趣,在化學課堂教學中,教師慣用的創設問題情境的一種方法。
2. 可以使用多媒體演示與教學內容相關聯的動畫或一些自然現象的錄像等來創設問題情境
用這種方式創設問題情境便于課堂操作,既有生動性和直觀性,又節省時間,而且能充分調動學生的感官,達較好的學習效果。但值得注意的是,教師課前一定要做好準備,剪輯好情境片段,讓情境為引出問題服務,并適時引導學生發現并提出問題。
3. 聯系生產、生活實際,根據學生熟悉的身邊事物提出問題
我們生活在一個千變萬化的物質世界里,只要善于觀察和思考總能提出一些化學問題。緊密聯系生產、生活創設問題情境,有利于激發理論聯系實際、學以致用的意識,使學生懂得化學與生產生活有著緊密的聯系,在解決問題過程中培養學生思維的實踐性和深刻性。
二、根據提出的問題,收集相關信息,嘗試提出可以檢驗的猜測和假設
提出問題后,要圍繞問題收集資料,并將已學的化學知識和問題相聯系,進行猜想和假設。猜想必須符合客觀實際,同時又能有所創新和突破,并且這里的猜想和假設正確與否是能夠得到檢驗的。檢驗的形式可以是實驗檢驗,也可是資料的查閱檢驗,或者其他可以收集證據的檢驗。例如,在學習鐵的性質時,針對“鐵生銹的原因是什么?”這一問題,學生根據已有的化學知識和平時積累的生活經驗,對鐵生銹的原因提出假設:①鋼鐵生銹是因為與空氣接觸,和空氣中的氧氣化合所致;②鋼鐵生銹是因為空氣中有水蒸氣,水和鐵起化學反應所致;③鋼鐵生銹是因為空氣中的水和氧氣共同作用于鐵的結果。
三、制定計劃,設計實驗
通過小組討論,針對探究的目的和條件,選擇合適的方法;設計可操作的步驟;考慮影響實際結果的主要因素,并采用適當的方法控制實驗條件;有較詳細的實驗過程計劃。這個過程對于初三學生來說,自行設計實驗困難較大,教師應加強這方面的指導,使學生掌握制定計劃的基本要素。例如指導學生根據前面的假設設計對應實驗:①取一支試管,用酒精燈烘干,向里面放入一枚鐵釘,然后塞緊試管口,使鐵釘只與干燥的空氣接觸;②再取一支試管,向其中放入一枚鐵釘,注入剛煮沸過的蒸餾水至浸沒鐵釘,然后在水面上注入一層植物油,使鐵釘只與水接觸;③取第三支試管,往其中放入一枚鐵釘,然后注入蒸餾水,不要浸沒鐵釘,使鐵釘同時與空氣和水接觸。這個實驗需要用一周時間進行觀察。
四、通過實驗與資料查閱,獲取事實、收集證據
使用有關器材進行實驗,通過觀察、比較和測量,記錄和處理觀察、測量的結果,在多種信息中選擇有用信息,找出解決問題所需要的證據。引導學生觀察鐵釘生銹情況:在實驗后讓學生通過交流討論對提出的問題作出解釋和探究。結論:常溫下,鐵在干燥的空氣中或在隔絕空氣只與水接觸的情況下均不生銹,而當同時與空氣和水接觸時便會生銹。因此,鐵生銹的原因是空氣和水共同作用的結果。
五、檢驗與評價。
將收集的證據和化學知識建立聯系,分析、處理觀察和測量的實驗結果,得出符合證據的結論,對問題作出科學的解決,并與猜想和假設進行比較。
六、表達與交流。
用語言、文字、圖表和模型等方式表達探究過程和結果,表達探究計劃以及自己在探究過程中形成的見解,傾聽和尊重他人提出的不同觀點和評議,并交換意見,認識表達和交流對探究活動的重大意義。
新的教學理念要求學生是學習的主體,教師是指導者,因此在探究過程的各個階段上,教師的工作都是指導、激發和鼓勵他們學習,使學生獲得知識或者體驗知識形成的過程,鍛煉學生應用科學知識和科學方法解決問題的能力。探究式學習有利于培養學生的科學素養和創新能力,要使探究式教學能夠真正有效地落實在課堂教學中,還需我們教師的進一步努力。
參考文獻
[1] 《化學課程標準》(實驗稿) 教育部制定. 北京師范大學出版社, 2001.7
[2] 《中學化學實驗教學》西南師范學院化學系編. 高等教育出版社, 1996.4
[3] 帥保國等. 論問題式學習中的“問題”[J]. 上海教育科研,2005(7).
[4] 付立海,周仕東. 鄭長龍科學探究內容的核心化與活動的多樣化[J]. 中學化學教學參考, 2005(3)