摘 要:化學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗是化學的靈魂,實驗教學有利于啟迪學生的思維,揭示本質。化學實驗是進行科學探究的重要方式,因此,在實驗教學中要正確認識科學探究,滲透科學方法教育。
關鍵詞:探究;驗證性實驗;態度
化學課程標準指出,化學實驗對“培養實事求是、嚴肅認真的科學態度和訓練科學方法具有重要的意義”。一般情況下,學生實驗都是安排在新課后進行的,而且多數讓學生重復、教師課堂上演示過的實驗。這樣只是起到鞏固書本知識和訓練操作技能的作用,屬于驗證性實驗。
與驗證性實驗相反,科學探究性實驗有明顯的優越性。(1)實驗前,學生不知道實驗的現象和結果,這就要求他們認真、正確地操作,仔細敏捷地觀察,老老實實地記錄。誰不認真就不能獲得正確的結論,這有利于培養他們科學實驗的基本品格。(2)有利于發展智力,培養能力。化學實驗的現象總是多方面的,而復雜的現象又是人們認識物質變化的向導。探究性實驗不僅要求有一定的操作能力、觀察能力,還要求把觀察實驗的過程和抽象思維的過程結合起來,要求有“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的分析方法,通過宏觀現象,認識到微觀世界的本質變化,把感性認識上升到理性高度。
探究式實驗教學過程,不是簡單地、直接地讓學生去掌握前人的科學結論,而是要引導學生“像以前的科學家”那樣,通過實驗探索規律、發現真理。
科學探究是運用科學方法,按照一定步驟來解決自然界問題的過程。當學生運用科學方法來解決問題時,也是在進行科學探究,只不過他解決問題及其方法的復雜和深入程度可能不及科學家。可是只要掌握一定的科學方法,學生是能夠進行探究的。
通過探究活動,可以使學生獲取科學知識,領悟科學思想,了解科學過程,熟悉科學家研究自然界所用的方法,包括觀察、測量、提出假設、進行實驗、反思和交流等活動。實際上,探究教學實質上是將科學探究活動引入課堂,使學生通過類似科學家的探究過程來理解科學概念和科學探究的本質,并培養科學探究能力的一種特殊的教學方法。
一、探究學習能增進學生對科學和科學探究的理解
在探究學習中,學生不但能獲得有關的科學知識,而且能了解和體驗科學的過程和方法。他們會像科學家一樣經歷“科學研究”的主要過程,領悟科學探究是人們獲得科學知識、認識客觀世界的重要途徑,科學是人們觀察和了解世界的一種方式。例如,在教學中,我發現很多學生對初中化學人教版42頁習題四(1)產生疑問,甚至有學生提出實驗室用過氧化氫制取氧氣為什么用二氧化錳做催化劑?是否還有其他物質可做過氧化氫分解的催化劑呢?為了解惑,也為讓學生通過親身經歷和體驗實驗探究,激發化學學習興趣,理解科學本質,在學習了催化劑概念的基礎上,我設計了一節實驗教學探究課。讓學生從生活中常見的紅磚粉、泥土、土豆,實驗室藥品氧化鐵、氧化鎂、二氧化錳這些物質中尋找過氧化氫分解的新催化劑,通過這一探究實驗,學生知道了一個化學反應的催化劑不是唯一的,再由實驗現象的不同了解實驗室選擇二氧化錳做過氧化氫分解的催化劑的原因。然后分別探究了用過氧化氫和二氧化錳得到平穩氣流的方法及催化劑二氧化錳的量對過氧化氫分解反應速率的影響。不僅使學生進一步了解了催化劑的概念,同時也使學生形成了科學探究的思維方法以及做對比實驗的方法。通過本節實驗教學課的科學探究,他們收獲頗多,很高興:原來,科學探究就是這樣的。
二、探究學習有利于培養創造型人才
在實驗探究中,各類活動的展開都以學生為主體,由學生負責決定做什么,怎么做。因此,學生能獨立地思考問題,獲取知識,也能批判性地審視教師和書本傳授的知識,使他們的思維和行動養成創造性和獨立性,而這兩點是創造型人才所必須具有的。
三、探究學習能讓學生學會合作與共事
合作的意識和能力是現代人所應具備的基本品質。現代科學技術的發展離不開合作。在實驗探究過程中,往往需要分工協作,需要討論、爭論和綜合各種意見。在實驗探究中采取合作的方式,比較容易看到問題的不同側面,有利于進行反思或批判,從而促進實驗探究的順利進行,同時也增強了團隊精神和合作意識。
四、探究學習能使學生養成實事求是的科學態度
學生在探究學習的過程中會遇到各種問題和困難,在問題和困難的解決過程中,只有從實際出發,實事求是,不怕困難,通過認真踏實的探究,才能解決問題,獲得正確的結論。因此,實驗探究學習有利于使學生形成尊重事實、注重獨立思考和探究的意識及態度傾向,有利于使學生初步形成具備“懷疑、嚴謹、求實、創新、進取、合作、奉獻”的科學精神。
(作者單位 江蘇省連云港市贛榆縣城西中學)