近年來,研究型學習在初中教育教學中如火如荼地開展著,研究型學習則以探究性學習為主。筆者從初三化學實驗著手,進行探究性教學的嘗試,開放演示實驗,大膽地把課堂演示實驗讓予學生,激發他們的情,調動他們的思,更重要的是培養學生的自信心和創新精神。在學生實驗課上滲透探究性教學,如:設計一個用兩種固體加熱制取一種密度比空氣輕的,易溶于水的氣體的裝置;思考改進氫氣還原氧化銅的實驗裝置,從而更嚴密、科學地證實此反應中有水生成;鑒別兩塊外表相似的石頭:一塊是大理石,另一塊是花崗石(主要成分是SiO2);從限制條件題設計鑒別多種物質的方案等。通過不同形式的實驗,增加學生動手機會,讓學生感悟到化學科學研究的方法,提高科學素質。滲透探究性教學,對老師自己也是一個促進,迫使自己不斷地學習、充電,提高教育教學技能和水平。
化學教學中,開放演示實驗,是滲透探究性教學的良策。從學生的問卷中可以看出:大多數學生認為,看老師做實驗,不太注意操作步驟,只注意實驗現象。看同學操作則注意每一步的操作,不對立即指出,很注意實驗現象,關心能否成功。大多數學生愿意在全班同學面前演示,以顯示自己的實力,一旦操作錯誤,改正后記得特牢。學生很喜歡利用實驗進行物質的鑒別,因為各種方法任自己挑選,希望自己的方法與眾不同,鑒別出來后有一種成功的喜悅感。因此,教學中大膽地把演示實驗向學生開放,除了能引起他們有意注意、增強觀察力外,更重要的是能培養學生的自信心和創新精神。在此基礎上,把一些驗證性實驗改成探究性實驗。探究性實驗是學生在實驗和觀察的基礎上通過科學抽象來獲得結論的一種實驗,它以生動的魅力和豐富的內涵在化學教學中發揮著獨特的功能和作用。
在“測定空氣中氧氣含量”的實驗時,把書本的實驗作為原理自學。然后,出示實驗儀器:集氣瓶、雙孔橡皮塞(上有導管、燃燒匙)、燒杯、彈簧夾、酒精燈(火柴)等,藥品:磷、硫、木炭、水等,設計測定氧氣含量的方案。學生討論積極,但不敢一試。這時在老師的鼓勵和點撥下,有學生上場了。不同次的實驗,倒流入集氣瓶中水的體積也會有所不同,有的正好1/5,有的超過,有的不滿。不管哪種情況,都能讓學生繼續探究下去,找出測不準的原因。然后更深層地探究:用木炭或硫代替磷行嗎?為什么?這時學生爭先恐后地舉手要求實驗。學生在老師引導下進行實驗設計,產生了探索興趣,部分學生還詢問哪有買實驗儀器的,好在家里實驗;課余時間是否可以隨便進實驗室做實驗,等等。看到學生這種主動積極的學習態度,筆者嘗到了探究教學的甜頭。
在教學“二氧化碳”一節時,讓學生自備一瓶汽水(雪碧、可樂均可),其他的實驗儀器有:酒精燈、火柴、小木條、兩支小試管、帶導管的單孔橡皮塞、集氣瓶(毛玻璃片)、放有兩支長短不一蠟燭的小燒杯;藥品有:澄清石灰水、石蕊試液。隔天布置時,學生就感到很驚奇:“上化學課要帶汽水?”上課一開始,出示的課標題“探究汽水中氣體的性質”讓學生熱情高漲。有的學生已迫不及待地動手操作了。這時老師及時地強調探究計劃:“你準備探究哪些性質?”引導學生有目的、有計劃地探究。通過自由發言,補充,歸納出副標題:該氣體的物理性質:(1)顏色、狀態、氣味;(2)密度;(3)溶解性。化學性質:(1)可燃性或助燃性;(2)能否與石灰水反應?(3)能否使石蕊試液變色?開始實驗,學生打開瓶蓋,靜止著觀察。匯報觀察到的現象:有氣體產生,氣泡冒出,發出絲絲的響聲,泡沫溢出瓶口等。“這些現象說明什么問題?”引導學生從現象到本質進行思考。然后,讓學生喝掉一些,用已有的儀器設計收集一瓶氣體(可適當搖動瓶子)。有的學生用向上排氣法,有的用向下排氣法,有的拿著集氣瓶不知所措(個別提醒一下),1分鐘后,把收集的氣體倒入燃有高低不一蠟燭的燒杯中。通過實驗現象,學生討論加爭論后得出結論:該氣體的密度比空氣大,不能燃燒,也不支持燃燒。最后,用適宜的方法收集兩試管氣體,并試驗氣體的其他性質,推斷出氣體的名稱。結論一出來,有的學生就嚷道:“二氧化碳也可以吃呀?”這時,老師簡單介紹汽水中二氧化碳的作用,使學生進一步了解生活中處處有化學。在學習實驗室制二氧化碳時,也是通過幾種藥品:氧化銅、木炭、碳酸鈉粉末、碳酸鈣、稀鹽酸等之間的比較和裝置(制氧氣、氫氣)的選擇來設計實驗室制二氧化碳的理想藥品和裝置。
用探究性教學改變了原教材的編排順序,使教學更緊湊,學生有更多的時間參與討論甚至爭論。偉大的化學家門捷列夫曾說:“學生時代的爭論給我留下了不可磨滅的影響。”教育學原理也告訴我們:“必要的集體學習和良好的討論氣氛對學習者的信心和學習效果會產生積極的作用。”變“驗證性”實驗為“探究性”實驗,不僅體現了“教為主導,學為主體”,而且通過學生親自動手,設計實驗,把生活、社會實際問題與已有知識、技能結合起來,使他們認識到學以致用的重要性。更重要的是從被動接受老師的知識傳輸轉變為主動積極地構建知識,在討論和爭論中提高了學習能力。
滲透探究性教學,對老師自己也是一個促進,迫使自己不斷地學習、充電,經常地閱讀有關報紙、雜志,上網查閱資料。了解化學新知,發展新動向,同時也要了解一些相關學科知識。近年的試題正朝著開放性、發展性、綜合性的方向發展,開放性試題使學生在解決問題的過程中體會樂趣,更深層次地把握知識和運用知識;以培養學生關心自然、關心社會的情感,樹立環保意識和人類發展意識,對于提高學生科學素養更具有深刻的意義。綜合性試題中學科的交叉、滲透能真正反映出學生分析、解決問題能力,綜合概括能力,以及創新能力。探究性教學,不僅適應教育、教學的改革和發展,而且適應社會發展。