要培養學生的創新精神和實踐能力,就必須在教學實踐活動中逐步確立學生在學習過程中的主體地位,讓學生在學習活動中主動活潑地發展。問題教育是培養創新素質的重要一環。“發明千千萬,起點是一問。”(陶行知)通過提供背景、發現問題、解決問題、交流成果等組織教學,就能使學生親身體驗從未知到已知的過程,并在這一過程中培養學生的獨立探究能力。問題探究教學不是簡單地提問,更不是一般的例題、習題的解答。那么應當怎樣在化學教學中實施素質教育呢?運用什么樣的教學模式來達到創新能力的培養呢?注重了能力的培養影響了升學成績怎么辦?這些問題的確使一些教師舉棋不定,難下決心。
在教學過程中,筆者通過兩個班的課堂教學對比實驗,這些疑惑終于有了答案。在課堂教學中筆者盡量創設適宜學生創新素質發展的良好環境和條件,給學生自主發展的時間和空間,讓學生主動發展。結合化學學科的特點,將知識以問題的形式展示給學生,以實驗為基礎,對大量化學事實進行科學探究和概括。在探究中注意利用一切可以利用的機會激發學生的好奇心和求知欲,激發學生的創造熱情,讓學習成為一種精神生活的高層次追求;教師不能只扮演發號施令的角色,要成為學生學習的指導者和顧問,讓學生真正有一個“親自”思考問題的過程,真正有一種“親自”實踐的精神,真正有一片“親自”飛翔的天空。
1 培養學生探究能力的策略
1.1 提出問題,明確目標
這是探究的準備階段,教師首先根據教學的內容、目標、學生水平及其他客觀條件,用各種手段創設一個問題情景,引導學生進行分析以發現問題,激發學生的創新思維,明確學習目標。例如,在學習“分子”一節時,由于學生第一次接觸微觀知識,為了實現學生知識由宏觀到微觀的轉化,上課時,筆者先在教室里灑一些香水。當學生聞到香水氣味后,筆者提出幾個問題:人為什么能聞到遠處香水的氣味?濕衣服晾曬一段時間為什么能變干?糖放入水里為什么一會兒就不見了而水卻有了甜味?通過動腦思考,學生充分認識到,必須學習有關物質結構的知識,才能解決以上問題。由“問題”引出新知識,該步驟的關鍵在于如何創設能引起學生積極探究的問題情景。
1.2 設計實驗,誘導思維
學生根據已有知識、實驗器材,設計出解決問題的多種假設或實驗方案,初步分析其可行性,誘導學生的創新思維,為下步探究活動的具體實施做好準備。例如,在學習二氧化碳的物理性質時,學生為了證明二氧化碳能溶于水設計如下實驗:1)向盛有二氧化碳氣體的塑料瓶中倒入蒸餾水,振蕩,如果瓶壁向里凹陷,說明二氧化碳能溶于水;2)取兩支干燥潔凈的試管,向其中一支試管中充入二氧化碳,然后同時倒立于水中,觀察液面的變化,如果有二氧化碳的試管中液面升高,則證明二氧化碳能溶于水;3)打開汽水瓶蓋時,有氣泡冒出,則證明二氧化碳能溶于水……
1.3 實驗操作,探究新知
這是探究的具體實施階段,學生根據自己的假設或設計方案收集和處理各種材料、信息或進行實驗操作,并不斷發現問題改進方案,探尋問題的解決和任務的完成,從而得到新知識和結論。例如,學習硫酸的化學性質時,讓學生根據已學過的鹽酸的化學性質,設計驗證硫酸化學性質的實驗方案,然后進行實驗操作,觀察實驗現象,分析、思考,最后得出結論,即:1)硫酸與指示劑反應;2)硫酸與活潑金屬反應;3)硫酸與堿性氧化物反應;4)硫酸與堿反應;5)硫酸與某些鹽反應。通過探究和實驗培養學生運用已有知識解決問題的能力和實驗操作能力。
1.4 總結規律,鞏固應用
這是交流的研討階段,引導學生匯報交流各自探究成果,相互批判。歸納總結設計實驗的理論依據、方法步驟及一般規律,反省探究問題解決過程中的思維策略并加以類化,再利用練習將所學知識鞏固應用。如果探究中產生新的問題,應該繼續進行下一輪的探究。例如,上述證明二氧化碳能溶于水的3種實驗方案,通過學生操作、觀察、對比、分析,發現方法1操作簡單,現象明顯,通過瓶壁向里凹陷,說明瓶內壓強變小,二氧化碳氣體減少,從而說明二氧化碳能溶于水。通過學生自己設計實驗,自己動手操作,最后總結得出結論,使學生的創新能力得到培養和鍛煉。
探究性學習合乎人們認知事物的規律,在了解、疑惑、探究、獲得的過程中,人們認知的境界不斷拓展,自我發現問題、研究問題、解決問題的創新能力不斷提高。“教是為了不教。”“不憤不啟,不悱不發。”生活是最好的老師,疑惑是科學發明的前提,讓學生在探究中學得知識,學得方法,在探究中成長、成熟直至成名成家。
2 應注意的問題
2.1 不要過分要求學生實驗操作,應重視學生的實驗過程
大多數教師在學生開始接觸化學,就嚴格要求他們掌握實驗基本操作,甚至要注意不得損壞實驗儀器,這樣導致的后果是學生緊張和害怕做實驗。如用酒精燈加熱水沸騰實驗,如果按照以前要求,要了解如何使用酒精燈,如何使用試管,又如何去操作等一系列的要求。現在可以在每個學生實驗桌上放試管、試管夾、蒸發皿、鐵架臺和酒精燈等儀器,然后要求學生利用桌面上儀器來完成這個實驗,并提醒他們要注意安全,避免沸騰水燙傷人等事故。于是學生開始做了,有的用蒸發皿盛一點兒水,開始加熱蒸發皿;有的用試管盛一點兒水,用手拿著在酒精燈上加熱,加熱一定程度后,太燙了才拿起桌面上試管夾去夾試管進行加熱……從這里看出學生本來就有一定的能力和基礎,化學來源于生活,大多數學生都有相對獨立生活的能力和經驗,教師應該大膽鼓動學生去嘗試一下,而不能依賴教師把實驗準備好了,也不能依賴同組同學把實驗操作完成,也不能依賴教材和教師得出實驗結果。
2.2 不要忽視學生科學實驗態度的教育
在實施素質教育過程中,很多教師都認為要讓學生在輕松愉快的環境下學習,甚至提出在娛樂中學習,這種方式沒有錯誤,但有的教師將這種方式引進實驗室,這就不是科學嚴謹的教學態度了。實驗室是一個嚴肅而神圣的地方,應該讓學生具備相應的科學態度。所謂科學態度,就是指按照客觀規律辦事的態度和腳踏實地的工作作風。它主要包括使學生養成謙虛謹慎、腳踏實地的態度,使學生養成善于質疑、勇于探索的科學精神,培養學生養成實事求是、理論聯系實際、嚴肅認真和一絲不茍的科學態度等。其中嚴謹求實的科學態度是進行科學探究的基礎。教師應該從學生今后的發展著想,為其終身發展培養一些對學生受益的東西,科學知識與搞研究、做學問一樣,都要有嚴肅認真、老老實實、一絲不茍、精益求精的態度,化學實驗也是如此。要教育學生牢記:很可能是你一個小小的失誤,導致實驗全部失敗,也可能是你的麻痹大意會傷及他人和自己。進一步讓學生明確違反實驗操作規程或條件控制不當都不但會造成意想不到的后果,甚至還會產生一定的危險。
3 小結
總之,化學實驗教學中培養學生科學態度是學生全面發展的需要,實驗為培養學生科學態度創設了良好的環境。同樣,成功的科學態度的培養勢必促進實驗教學的進行,達到實驗教學的目的。
(作者單位:山東省沂源縣魯村中學)