新的課程標準非常注重對學生實踐能力、探究能力、自主學習能力的培養,并強調過程與方法目標的達成。這樣,探究性實驗理所當然地成為化學實驗教學的重要形式。下面,筆者對探究性實驗教學談談自己的一點看法。
一、教學實例
中學化學教材中有不少探究性實驗的好素材。下面筆者以高一化學《氯氣的性質》中“氯氣與水反應”實驗為例來闡述探究性實驗教學的基本模式。
(1)提出問題
實驗1:向氯水中放入一片紅紙條(約2分鐘后,紅紙條完全褪色)。
教師提問:紅紙條為什么會褪色?
(2)提出假說
學生經過討論后最終形成兩種看法,
假說1:是氯水中的氯氣使紅紙條褪色。
假說2:由于水的浸泡作用使紅紙條褪色。
(3)設計實驗方案
分別將紅紙條放在干燥的氯氣中和蒸餾水中,若假說1正確,則干燥的氯氣中的紅紙條褪色,若假說2正確,則蒸餾水中的紅紙條褪色。
(4)用實驗驗證假說
實驗2:將干燥的紅紙條放在一只經過干燥的集氣瓶中,通入干燥純凈的氯氣,觀察紅紙條是否褪色。5分鐘后,紅紙條仍未褪色。
實驗3:在另一只集氣瓶中注入一些蒸餾水,將干燥的紅紙條浸沒在蒸餾水中,觀察紅紙條是否褪色。5分鐘后,紅紙條也未全部褪色。
顯然,上述兩個假說都是錯誤的。
(5)修改假說并驗證
又經過討論,學生認為使紅紙條褪色的物質可能是水和氯氣反應的產物,也即假說3。
實驗4:將一片濕潤的紅紙條放在集氣瓶中,通入純凈干燥的氯氣,觀察紅紙條是否褪色。1分鐘后濕潤的紅紙條幾乎完全褪成了白色。
假說3是正確的。
(6)得出結論
氯氣不能使干燥的有色紙條褪色,但氯氣可使濕潤的有色紙條褪色。因為氯氣與水反應生成了氧化性很強的次氯酸,次氯酸具有漂白作用。
(7)應用結論
提問:向石蕊試液中逐滴滴加新制的氯水有何現象?為什么?
二、教學效果
1.提高了學生的創造能力和學習成績
開展探究性實驗教學以來,學生的思維品質得到了改善,學生的創造潛能得到了發掘,學生的創造能力顯著地提高,課堂上、實驗中、作業里,學生的新方法、新思路和新問題層出不窮。
2.培養了學生的科學素質
探究性實驗教學中,學生親自體驗科學發現、發明的過程,不但提高了他們的實驗能力,也提高了他們的科學素質。
(1)從開始提出問題到最后解決問題,學生接受了較完整的科學探究方法的訓練,為他們今后創新、創造打下了堅實的基礎。
(2)在分析實驗現象、處理實驗數據過程中,培養了學生實事求是的科學態度和獨立自主的思想意識。
(3)在實驗探究過程中,學生學會了傾聽他人意見,尊重他人的想法,堅持自己正確的看法,勇于修正自己的錯誤,學會了與他人合作。
(4)實驗探究過程中,學生提出的假說不一定正確,實驗也難免失敗,經歷這些挫折,培養了他們堅忍不拔、不懈追求真理的科學意志。
3.提高了學生的自學能力和獲取信息的能力
在實驗探究過程中,學生需要查閱相關資料,自學相關知識,收集相關信息,不知不覺中,他們的自學能力和獲取信息能力得到了提高。
三、幾點思考
1.實施探究性實驗教學是有條件的
教學中,我們曾遇到過這樣的情況:問題提出后,學生實驗探究的速度很慢,最后教師不得不自己急忙地解決。經過教研組集體討論、分析、探究后,我們認為其主要原因在于實施探究性實驗教學的條件不夠成熟。我們認為開展探究性實驗教學一般要符合三個基本條件:
(1)相對于學生的智力狀況和實際水平,要探究或解決問題的難度要適中,要讓學生“跳一跳夠得著”。
(2)學生要有一定的自學能力,實驗能力也要相對強些。
(3)教學時間要充裕。一般說來,探究性實驗教學的特點是準備量大、占用的時間要比驗證性或注入性實驗多。
2.教師要把握好指導的量和度
探究性實驗教學以學生為主體,但教師的主導地位是不容置疑的,教師的指導是不可缺少的,關鍵在于教師要把握好指導的量和度。對于不同的學生,要不要指導,指導到什么程度,都是有講究的。指導得太多,助長了學生的惰性,妨礙了優秀學生的思考;指導得太少,學生又不能正確理解教師的意圖。那種恰到好處、畫龍點睛式的指導對學生的幫助是最大的。
(責任編輯 羅 艷)