【摘 要】探究精神是學生學習化學的重要組成因素,沒有探究精神的學生也不可能學好化學。本文主要針對如何在初中化學教學中培養學生的探究精神展開論述,希望能進一步提高化學課堂教學質量,培養學生的探究精神。
【關鍵詞】初中化學;探究精神;培養;認知矛盾
《化學課程標準》強調科學探究是一種重要而有效的學習方式,將科學探究作為義務教育階段化學課程的重要學習內容,以實現“力求生動、真實、多樣的科學探究和實踐活動情境”,讓學生體驗探究過程。而實施化學探究就需要有探究精神,那么究竟如何在初中化學課堂教學中培養學生的探究精神呢?筆者總結幾點論述如下。
一、通過學生認知矛盾培養學生的探究精神
教學實踐表明:利用學生對化學知識的認知矛盾可以很好的培養學生的探究精神。例如,我曾經設計過一個問題:你們能否用實驗來區別久置石灰水和新配置石灰水呢?有哪些方法來區別呢?學生們各抒己見,總結的主要方法有(1)直接看石灰水試劑瓶內壁模糊程度(2)通入二氧化碳看渾濁的先后時間和程度(3)用測pH值的方法,看pH的大小(4)滴加等量飽和碳酸鈉溶液,看渾濁程度(5)滴加等量飽和硫酸銅溶液,看藍色沉淀的多少(6)根據中和反應,滴加稀鹽酸,看消耗鹽酸的滴數。
方法(6)通過演示實驗,開始用8%的稀鹽酸,結果兩種20mL的石灰水都滴了一滴鹽酸,反應就到了“終點”。學生很奇怪,兩種石灰水的濃度明顯不同,為何消耗的鹽酸相同呢?這和事實不相符合!這種新、舊知識的矛盾激發了學生的探究興趣和學習愿望。有的學生想到鹽酸的濃度太大了,建議“返滴”石灰水,我按學生的思路進行操作,結果返滴時分別用去兩種石灰水12滴和18滴。學生驚嘆用這么多的石灰水返滴。
接著用0.36%的稀鹽酸來中和上述不同的石灰水,結果用去鹽酸分別是12滴和26滴。在這樣的情境下學生自然也認識到,中和反應時,標準液越稀精確度越高,但耗時很長。如果標準液越濃,耗時短,但誤差很大。所以學生最后的探究結論是:最好選擇接近濃度的兩種溶液進行中和反應。通過這樣的認知矛盾創設,很好的激發了學生的探究欲望,問題最終在學生的探究中得到了解決。
二、通過設計趣味實驗培養學生的探究精神
創設趣味實驗情境,是符合初中生心理、年齡特點的。通過趣味實驗情境的創設,可以培養學生的觀察能力、分析能力、創新能力,培養學生的探究精神,養成實事求是的科學態度。例如,對氫氧化鈉、氫氧化鈣和二氧化碳反應知識點教學,可通過下列方法來設計實驗情境。在A、B、C、D四個相同的空礦泉水瓶中,選擇A、B、C收集滿二氧化碳氣體,然后分別加入等量的蒸餾水、飽和的氫氧化鈉、氫氧化鈣的溶液,旋緊瓶蓋,分別振蕩,觀察現象。
再選擇D,加入和上述相同的熱水,振蕩后旋緊瓶蓋,觀察現象。可以觀察的現象主要有:(1)縮小的體積由大到小的順序為:B、D、C、A(2)體積縮小所用時間由大到小的順序為:D、C、B、A(現象不明顯)(3)有渾濁現象的有:C(4)四個瓶子中沒有發生化學反應的有:D
通過以上現象又可以設置的問題情境有:(1)B、C體積縮小和D體積縮小原因有何本質不同?(2)我們為何要用石灰水來檢驗二氧化碳,吸收二氧化碳時最好用氫氧化鈉溶液?(3)B、C體積縮小不同的原因是什么?
通過以上實驗問題情境的設置,極大的提高了學生學習化學知識的興趣,更有利于培養學生的探究精神。
三、通過猜想與假設培養學生的探究精神
猜想與假設是構成科學探究能力的要素,是科學研究問題的核心環節,通過有效的猜想與假設可以很好的培養學生的探究精神。在探究教學中應鼓勵學生打破邏輯框框,從多方面思考問題,利用發散思維大膽地進行猜想和假設,借助邏輯和想象這一對缺一不可的翅膀,在基于事實而又超越事實的自由創造中行進,是假設和猜想的最佳狀態,是培養學生探究精神的最佳時機。
如對物質燃燒的條件進行探究,學生在提出猜想與假設時可基于以下的日常生活經驗:木頭、紙張、酒精等能燃燒,而石頭、水泥、泥土等不能燃燒;煤爐、煤氣灶等都留有通風口,并且架空燃燒會較旺;木頭、紙張、酒精等燃燒時要用明火點燃,煤要用旺火點燃才能燃燒。通過學生積累的生活經驗,可合理地對“物質燃燒需要哪些條件?”這一問題提出假設和猜想。又如把二氧化碳氣體通入滴有紫色石蕊試液的水中,可發現紫色石蕊試液變紅,那么變紅的原因可能有哪些?在進行猜想與假設時要考慮試管中可能有的物質?這些物質包括原有的,也可能包括物質間發生化學反應后新生成的。那么可提出的猜想與假設有:與水有關;與二氧化碳有關;可能與二氧化碳和水發生反應后生成的新物質有關。再如,已知銅長期放置在潮濕的空氣中,表面會生成一層銅綠,化學式為Cu2(OH)2CO3,猜想銅生銹與空氣中的哪些成分有關?在猜想與假設時要分析銅綠中所含的元素種類,再根據化學反應前后元素種類守恒及空氣中的成分進行考慮,可能的猜想與假設有:H2O、O2;H2O、CO2;CO2、O2;H2O、CO2、O2。
猜想與假設是自然科學發展形成的必由之路。科學的發展過程從一定意義上說,是猜想或假設不斷被證實或證偽的過程。同時也是學生科學探究中重要的學習行為,因為其以后繼續的探究學習行為都是圍繞此假設展開的。因此猜想與假設的環節對整個探究成功起著關鍵的作用,也是培養學生探究精神的重要途徑。
四、結語
以上幾點只是筆者的粗淺總結,在化學教學中培養學生探究精神的策略還有很多,在此就不一一做以闡述了。對于文章中有問題的部分還請相關專家和一線教師多多批評指正。
(作者單位:江西省吉安市青原區城北學校)