■陳曉萍
活動與探究在實驗教學中的幾點思考
■陳曉萍
10.3969/j.issn.1671-489X.2013.14.102
為了節約課堂時間,一些教師由原來要求的“做實驗”變成“說實驗”,原來要求的“學生做實驗”變成“老師做實驗”。基于目前這種普遍現象,基于新課程課本中實驗的形式“觀察與思考”和“活動與探究”等,筆者選取“活動與探究”的實驗形式,談幾點對實驗教學的思考。
化學是一門以實驗為基礎的學科,這歷來是化學同仁們信奉的經典;“理論為本,實踐為源”,這同樣是沒有爭議的治學之道。“活動與探究”即學生實驗,在實驗教學過程中可培養學生理論聯系實際的學風,激發學生學習化學的興趣,讓學生形成合作學習和團隊意識,提高學生的觀察能力,分析問題、解決問題的實際能力,培養學生的科學素養,最終實現培養高素質實用型人材的目的。
雖然“活動與探究”主要是學生活動,但是教師是必不可少的。教師在這過程中起到引導的作用。1)教師要善于捕捉學生的“靈光”,保護學生的好奇心和探究行為,鼓勵學生大膽地設計實驗。即使學生的設計不全面甚至是錯誤的,教師都要以表揚鼓勵學生為主,充分肯定學生主動參與設計實驗的精神和敢于思考的作風。2)教師要敢于“放”,留給學生足夠的時間去思考、交流、討論、設計實驗,操作實驗。3)教師應該讓學生按照自己設計的實驗進行實驗操作,讓學生在實驗過程中經受挫折,體會實驗的樂趣和享受實驗成功帶來的喜悅感。
“活動與探究”即學生實驗,是以探究為起始的完整的研究和解決問題的過程,引領學生積極投身實驗,在“做中學”的自主探究中享受發現的快樂,并對培養學生合作學習能力和團隊意識起著極其重要的作用。俗話說“三個臭皮匠頂個諸葛亮”“一個好漢三個幫”,說明合作和團隊意識是學習過程中不可或缺的。
在以往教學中,為了節約時間,有時實驗是在“黑板上講”“講臺上做”。筆者認為這種做法不但不符合新課程理念,而且也達不到使學生掌握知識的目的。教師應該認識到做實驗是一種為學生提供感性認識的直觀手段,是激發興趣,掌握知識、技能和科學方法的重要途徑;在實驗過程中,學生之間相互交流,共享學習資源,合作完成實驗,可以形成良好的團隊意識。
隨著未來社會對人才的要求標準的變化,讓科學探究走進課堂,是教育走向成功的必經之路。科學探究是科學家研究物質的重要方法。科學探究的一般方法:提出問題→猜想與假設→設計實驗方案→進行實驗→搜集證據→解釋與結論→反思與評價→表達與交流→拓展與遷移。
科學探究過程要以學生為主體,通過問題啟發、交流與討論,引導學生大膽思考、質疑、實驗驗證、再思考,始終處于探究中,真正成為探究活動的主人。而“活動與探究”就是科學探究過程,能極大調動學生學習化學的興趣,充分發揮學生非智力因素的潛能,體驗實驗探究過程及探究成功帶來的喜悅感。
1)氫氧化鋁是如何制備的?
2)氫氧化鋁可以與哪些物質反應?
1)用氯化鋁溶液與氨水反應,氯化鋁溶液與氫氧化鈉溶液反應;
2)根據前面學過的氧化鋁的性質,推測氫氧化鋁可以與強酸或強堿反應。
實驗1:氯化鋁溶液中加氨水,觀察實驗現象。
實驗2:氯化鋁溶液中加入氫氧化鈉溶液。
實驗3:氫氧化鋁中通CO2。
實驗4:氫氧化鋁中加入鹽酸。
實驗5:氫氧化鋁中加入氨水。
實驗6:氫氧化鋁中加入氫氧化鈉溶液。
分組實驗(4人一組),一人做實驗,一人觀察實驗,一人記錄現象,一人匯報結果。
小組合作實驗完成鋁的氫氧化物的相關性質的學習,最后教師進行點評。
不要確定物質的量,讓學生自己通過實驗來確定。這樣在“提出問題→設計實驗方案→實驗操作→得出結論”一個完整的探究過程中,學生分組討論、實驗操作,教師把探究的主動權還給學生。通過這樣的教學,學生充分體驗科學探究歷程,科學探究能力得到培養,慢慢地形成科學的思考探究的習慣。實驗過程體現的團隊意識既是現代科學精神不可或缺的內容,也是國民教育的重要目標之一。
實驗過程復雜,影響因素眾多,常有實驗不成功或實驗現象不明顯甚至異常,為了減少甚至避免這種現象,教師則在實驗前就想盡一切辦法排除障礙,幫助學生減少實驗不成功的幾率,學生做實驗也只是“照方抓藥”,機械操作。在實驗過程中教師又把自己變成“監工”,明令禁止學生“唧唧喳喳”,必須按書本來做,絕對不允許自己亂加試劑,改變試劑用量。這種實驗形式的教學,忽視對學生想象力和創造性思維能力的培養,不僅不利于學生創造能力的發展,而且抑制了學生的創新能力。筆者認為在實驗與探究活動過程中,教師的作用是支持者和輔導者,而不是領導者。
若某些學生的實驗結果與預期不同,很多教師會對這些學生進行批評,或者可能對此當作沒看見。由于實驗結果受很多因素的影響,即使學生按教師的要求去做,也可能出現異常。實驗時應該讓學生盡情地發揮自己的想象力,若出現錯誤就去解決它,而不是盡量避免錯誤的發生。出現的“不成功的實驗”這實際上是很好的生成性資源,教師應該引導學生找原因,并想辦法解決問題,讓他們經歷失敗、困惑、苦惱,去收獲成功的喜悅和領悟創新的價值。實驗不成功不等于失敗,只有學生停止思考、停止解決問題的嘗試才是真正的失敗,要讓學生切身體驗“失敗→修改→再失敗→再修改……成功”的過程,實際上科學家們一天到晚做的事情不都是這樣嗎?久而久之,學生的思維能力和創新能力在不斷的實踐中得到升華。
學生在做“海帶中碘元素的檢驗及提純”時,很多組學生沒有檢驗出碘,實驗失敗了。筆者讓他們自己去找原因,然后重新做實驗,最終他們把原因找出來了,原來是新制氯水加多了,過量的氯水把生成的碘繼續氧化了。通過這次失敗,使他們學會了查資料并獲得新的知識(過量的氯水把生成的碘繼續氧化),使他們認識到實驗藥品量的嚴謹性,體會從失敗到成功的過程,培養他們不斷探究的科學精神。
學生在做“氯化鋁溶液中加氫氧化鈉溶液”結果出現了三種現象:一種是看到了白色沉淀;一種是沒現象;一種是先有白色沉淀,沉淀先增加后消失。讓學生自己閱讀書本相關知識,小組之間相互討論,根據實驗步驟探討實驗的可能性,最終他們會發現是由于加入的氫氧化鈉溶液量的不同而導致。通過這次失敗,使學生學會自主學習和合作學習,掌握氫氧化鋁相關性質。
在化學課堂教學中,“活動與探究”是一種很好的探究性活動。總之,要在實驗過程中提高學生的動手操作能力、觀察能力、合作學習能力、創新能力和科學探究能力,培養學生的創新意識、創新精神。
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浙江省天臺縣平橋中學)