摘要:化學是一門以實驗為基礎的學科,在實驗教學中進行學生自主科學探究是當前化學教學的方向。本文結合化學實驗教學談談如何培養學生的科學探究能力。
關鍵詞:化學教學;探究;實驗
培養學生的科學探究能力應該是教育的本質。倡導科學探究,更新教學觀念,從重知識技能轉到重過程方法,讓理論和結論通過科學探究活動得出,充分體現情感態度與價值觀。在化學教學中,教師采用實驗教學,可以提高學生學習化學知識的興趣,同時,通過實際動手操作,不僅可以提高學生的動手能力,培養學生對待實驗的科學態度,還可以促使學生對不了解的化學知識進行深層次的探究學習。因此,教師要把培養學生的科學探究能力作為教育的首要任務來抓,更好地提高學生的科學素養。
科學探究,就是運用科學的態度,探索的精神對待學習中遇到的問題,通過仔細研究探索,最終獲得問題的解決,并發現新的知識的過程。教師要引導學生在學習化學的時候,運用科學探究的精神,不斷發現總結新的知識。通過實際動手進行實驗操作,提高對化學的分析能力和觀察能力。教師要根據學校的具體條件,為學生提供必需的實驗用品。
探究性學習的形式和內容都是開放的,實際探究活動也沒有固定的模式。經過我們的教學實踐,結合我校學生的認知狀況,我們認為應該有以下幾個階段。
一、根據學習中遇到的問題,提出問題
教師在教學中要注意引導學生發現問題,并主動提出問題。沒有發現就沒有進步,教師要培養學生敢于創新的科學精神。由于化學是一門與生活、生產實踐息息相關的學科,生活中到處存在著有趣的化學現象和化學知識,這為學生提供了探究性學習的廣闊的天地。因此,學生提出的問題要從化學與社會、化學與自然、化學與生活等方面考慮。例如,在學完“化學與電能”后,我要求學生結合所學的知識和生活經驗回答下列問題:在日常生活中用什么器材可以代替原電池實驗中的儀器和藥品?用你們可以找到的物品重做原電池實驗。問題一提出,學生之間的討論異常踴躍,有的提出用可以用食醋代替稀硫酸,有的提出用鐵片、鋁片代替銅片、鋅片,有些則提出用發光二極管代替電流表等等。由于科學探究學習具有問題性、實踐性、參與性和開放性,極大地調動了學生的學習積極性,使他們產生濃厚的學習興趣,強烈的好奇心和求知欲。科學探究給了學生充分的自主學習的時間,學生的探索精神和創新能力在一定程度上得到了培養。
二、根據問題大膽猜想,假設答案
科學探究的問題提出后,則要對問題的答案或結果做出猜想或假設,引導學生根據提出的問題,結合化學現象和化學知識,大膽地猜想與合理的假設,培養學生的想象能力和創新意識。教師引導學生進行背景知識的了解,即針對準備研究的課題引導學生通過查閱書刊,瀏覽各種媒體等途徑,找出別人在這個問題上的研究結果,然后篩選其中有用的資料,大膽提出自己的假設。也就是有根據地推測自己的研究結果可能是什么,培養學生的探索精神和創新精神。例如,“金屬的銹蝕條件”的探究中,教師引導學生通過對金屬的銹蝕是金屬一定和空氣中一種或幾種物質發生了反應進行大膽猜想,提出可能的假設,然后分組實驗,逐一證實,既培養了學生的形象思維能力,又訓練了他們的實踐能力。
三、根據提出的問題,設計實驗
讓學生在假設的基礎上,做出實驗方案。針對研究目的和條件設計可行性的操作步驟,由教師檢查學生的實驗設計,給予必要的指導,使研究方案盡可能完善。
四、根據實驗方案進行實驗,取得實驗結果
實驗是進行科學探究的主要方式,是論證猜想和假設的實質性過程,是知識的發源地和素質提高的有效手段。教師引導學生積極參與化學實驗,自主地進行實驗探究,使每個學生都獲得豐富的新知識、新體驗。例如,在做完課本上的萃取實驗后,我對學生提出問題:能否用其他試劑代替四氯化碳和碘水?學生提出用酒精、汽油、溴水等物質做這個實驗。為了解決這個問題,我將學生分成實驗小組,分別用以上物質做實驗,來探究這些物質能否代替四氯化碳和碘水,討論成功與失敗的原因。最后一致認為用汽油可以代替四氯化碳,用溴水可以代替碘水,酒精不能可以代替四氯化碳。
五、根據實驗得到的結果,解釋與結論
在進行實驗教學中,教師除了要注意引導學生對化學實驗的興趣,學生對待化學實驗的科學態度外,還要引導學生對產生的化學現象進行解釋。在實驗教學中,教師可以讓學生分小組進行實驗操作,操作結束后,通過小組討論,對實驗的過程、結果,實驗產生的現象和原因進行解釋,并得出正確的結論。
在培養學生的探究性學習中,通過上述所說的五個階段,讓學生親自動手進行實驗操作,提高他們對知識的探究欲望,激發他們學習化學的興趣,能使學生主動地進行實驗操作,觀察、分析和處理信息。實際感受知識的產生過程,培養了學生求真求實和不斷創新的精神。
化學是一門實驗科學,實驗的過程就是科學探究的過程。而探究性學習是在假設的引導下獲取支持或推翻假設的科學依據,是以實驗為載體,探究科學結論的形成與發展過程。在教師的指導下,學生把已學過的知識、技能當作新知識的探索與發現的基礎。
總之,教師要結合本校實際情況,合理開展化學的實驗教學。在化學實驗教學中,培養學生的創新精神和科學對待實驗的態度,增強學生對知識的探究能力。通過進行這種探究性的學習,增加學生學習化學的興趣。在探究中取得新的進展,獲得新的知識,可以增強學生學習化學的自信心,使學生更喜歡學習化學,提高化學課堂的教學效率。
參考文獻:
1.吳俊明,《中學化學實驗研究導論》,江蘇教育出版社,1997
2.鄭長龍主編,《化學實驗教學新視野》,高等教育出版社,2003.6
【責編 馮立偉】