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在傳統(tǒng)的化學課程教學中,由于受多種因素的影響,無法促進教學效率的有效提升。所以,在新時期的初中化學教學中,要促進探究性實驗的合理設計,并根據(jù)實際的教學目標得出實驗研究成果,從而使學生的化學探究能力得到充分提高。
一、初中化學探究性實驗設計
在初中化學探究性實驗設計中,一般都是教師對知識進行引導,根據(jù)化學教材中的相關內容,要針對日常生活中的一些化學知識問題引入教學內容,并對實驗進行探究性設計,從而保證在教師與學生的共同完成下,形成化學探究實驗方案。在共同學習下,要明確實驗研究對象,并確保實驗的主要性質和結論的科學性,然后將實驗現(xiàn)象與實驗結論結合起來,從而獲取更多的化學實驗知識。在對化學實驗進行具體設計期間,先要明確實驗的問題和實驗的實施目標,根據(jù)教師的教學內容,提出實驗教學中的主要實施目標,從而保證問題探究具有更大的價值。
接著,推出實驗設計假設,教師在向學生提出問題后,需要學生集中注意力思考問題,并使學生在探究期間產生濃厚的興趣,以使學生能根據(jù)自己的情況學會思考、學會假設,從而保證實驗結果的形成。在教師的積極引導下,學生利用實驗器具實施操作,不僅要對其仔細觀察,還需要做好記錄,保證實驗數(shù)據(jù)信息的有效性。其次,探究整體的學習規(guī)律,并保證實驗結論的有效性,根據(jù)實驗的研究和討論,學生不僅能掌握實驗中存在的規(guī)律,還能理解化學實驗的主要概念。最后,鞏固化學實驗結果,促進化學知識的擴展訓練。在探究式化學實驗學習中,學生根據(jù)學習到的知識,不僅能解決實驗中存在的問題,還能利用新的知識鞏固舊知識,從而促進知識的有效遷移與擴展。
二、初中化學探究性實驗教學實踐
在初中化學實驗教學中,需要利用多個操作實驗來完成。本文將以二氧化碳的制取作為教學實驗案例進行設計,以使學生的學習能力和實驗探究能力充分提高。
1.教學思路
根據(jù)初中化學學科內容中二氧化碳制取方式的分析,利用學校中的相關資源在實踐教學過程中實現(xiàn)探究式訓練。在對其分析期間,可以將二氧化碳的制取方法與氧氣的制取方法進行對比。一般情況下,二氧化碳制取裝置具有開放性特征,在教學中,可以將學生分組進行實驗,在教師的指導下,讓學生研究制取二氧化碳的方法,從而提高學生的創(chuàng)新能力。
2.教學目標
在對二氧化碳制取實驗期間,主要以學生創(chuàng)新能力和操作能力為主要培養(yǎng)目標。在探究式教學中,還可以增強學生的小組合作意識。其次,在二氧化碳制取實驗過程中,還能引導學生思考出新的制取方法和制取思路。
3.教學方法
因槌踔謝學實驗教學是一種開放性教學,所以在實驗中可以利用小組合作形式以及探究性實驗方式來學習。
4.教學設備
每個小組在實驗中可以準備不同的儀器,如橡皮管、玻璃片、集氣瓶、水槽、燒杯等儀器。
5.教學過程
首先,要導入實驗,因為二氧化碳是生活中比較重要的氣體,與人們的生產、生活存在較大關系。所以,在化學實驗中,要制取二氧化碳,可以觀察石灰石、大理石與稀鹽酸形成的反應。教師將該課題引入,然后讓學生分小組學習,并利用自己準備好的設備儀器進行實驗。
然后,回顧實驗并相互討論。讓學生思考一些問題,如二氧化碳制取中,裝置主要依據(jù)的是什么;了解雙氧水在制取氧氣期間,其中存在的一些缺陷。最后,學生設計環(huán)節(jié)。學生在小組組成過程中,可以設計出新的化學裝置,并利用掌握的新知識對其進行驗證,以使學生獲得新的制取方法。
其次,相互交流。各個小組可以將自己的實驗裝置相互展示,并討論自己對實驗設計的主要思路,然后根據(jù)其設計優(yōu)勢和劣勢選擇出合適的實驗裝置。
最后,反思與總結。各個小組不僅要進行自我評價,還需要教師對學生的實驗表現(xiàn)進行評價,然后在反思過程中對自身的設計措施進行完善。在總結期間,不僅要分析氧氣制取以及二氧化碳制取方式的不同,還需要歸納出新的實驗方法和新教學思路。
基于以上分析,在初中化學實踐教學中,要促進化學實驗教學的優(yōu)化性,根據(jù)當前的探究性實驗教學現(xiàn)狀進行分析,引入新的教學理念,并對課堂進行設計,然后對實驗資源進行充分的整合與利用,以提高探究性學習的價值和意義。
參考文獻:
[1]王彩.初中化學探究性實驗的設計與教學研究[J].課程教育研究(新教師教學),2015(24):120-121.
[2]樊愛玲.淺析初中化學探究性實驗教學[J].課程教材教學研究(教育研究),2011(1):66-68.
1.為了保證實驗探究的廣泛性和學生參與的普及性
教師結合教學內容對于學生進行分組,一組展開生活調查,調查家庭廚房內的鐵制品,重點觀察鐵鍋在哪兒更容易生銹。一組觀察油漆或電鍍過的鐵器,如自行車的車架等。一組查找長期與水接觸的鐵制品,如船底或其他浸泡在水中的鐵制品。
2.匯總調查結果。
在三個探究小組中,有一組通過對比,知道了油漆或電鍍過的鐵器不生銹,而放在空氣中的“裸”鐵器則易生銹;有一組發(fā)現(xiàn)鐵器放在潮濕處易生銹,而放在干燥處不易生銹;另一組認為鐵制品完全浸沒在水中時,不會生銹。
3.適當引導,大膽假設。
結合學生調查了解的結果,引導學生進行適當?shù)募僭O。
4.設計方案,進行實驗。
結合學生的假設,進行正式的實驗探究,加深學生對于知識的理解程度。
5.收集信息,分析討論。
在各組學生實驗探究的基礎上進行匯總,各小組組長匯報實驗結果。通過對各小組的實驗現(xiàn)象及初步結果進行比較、進而得出相對科學、準確、完整的結論,最終由學生自己實驗驗證,找出鋼鐵制品在什么條件下容易銹蝕;探究出鐵制品銹蝕的條件后,就能找到如何防止銹蝕的方法,可以進一步研究出防止金屬腐蝕的方法,達到比在課堂上死記硬背知識點更為滿意的教學效果。通過對分組探究性實驗的長期實踐,再結合新課程理念和分組探究的教學案例,不難發(fā)現(xiàn)分組探究的效果和注意事項。
二、總結探究模式和教學效果
在初中化學教學中應用實驗探究的方法,目的是要充分落實新課改的要求,發(fā)揮學生在學習過程中的主體地位,促進學生的全面成長與提高。事實證明這一方式是比較有效的一種教學模式,主要表現(xiàn)在:
1.有利于激發(fā)學生學習化學的興趣。
探究性學習符合學生的學習心理特點。如果鐵制品銹蝕的知識點仍然是在課堂說教,在黑板上列出所要掌握的知識內容,學生必然會感到抽象、枯燥,不愿意學;而分組探究性實驗使化學知識鮮活起來,如以上教學案例中分組探究鐵制品銹蝕的條件,就充分調動了學生大腦的興奮點,確實可以激發(fā)每個學生的積極性,保證學生不僅知其然,還能知其所以然。其實,在做題和學習知識理論的過程中,分組探究更容易讓學生在課堂交流后,面對自己的“研究成果”產生成就感;學生在體驗成功愉悅的同時,對化學產生濃厚的興趣。這樣就可以充分調動學生大膽假設,主動思索,發(fā)揮了學生的學習主體作用。
2.有利于深化學生對于知識的理解掌握。
心理學的有關研究成果表明:聽和看幫助學生獲得的信息和學識,遠遠不如親身操作印象深刻,不如親身操作掌握得牢固,而且親身操作更容易將相關知識轉化成實踐行為和能力。所以說,在進行分組探究過程中,比如以上教學案例,絕大多數(shù)學生主動參與了教學活動,確保了學生對鐵的性質等化學知識的認知和理解。
3.有利于培養(yǎng)學生的能力。
素質教育的核心要求就是要在教學中知識與能力并重。傳統(tǒng)的教學模式往往是教師牽著學生鼻子走,致使學生一味死記硬背而無暇顧及“創(chuàng)造思維”。分組探究模式能給學生提供主動探求知識的寬松環(huán)境,讓他們在成功設計和親身操作的愉悅情緒下,潛力得到充分發(fā)揮,思維更加活躍。學生在對未知領域的探索過程中,通過自己的操作和驗證,積極地思考探索,會迸發(fā)出更多的智慧和靈感。如果堅持不斷地加以訓練,就十分有益于學生創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)。
三、需要注意的幾點問題
在初中化學教學中應用探究性實驗教學模式,目的是使學生學得更高效,更能夠發(fā)揮學生的主體地位,所以需要注意這幾個方面:
1.教師要轉變教學理念。
重中之重是需要教師相信學生。實踐證明,大部分學生能主動參與各種探究活動。因此,教師要相信學生,要敢于“放手”,同時幫助學生充滿自信,讓學生多動眼、多動腦、多動口、多動手,變“一言堂”為“多言堂”。
2.注意課堂的調控藝術。
對于關鍵性材料,教師要加以控制,使探究活動能夠隨時終止,確保可控性,不產生不必要的麻煩。當然,對與教師、教材思維不同的做法和認識,教師還是要鼓勵學生把自己的想法充分表達出來,這樣才可以為學生營造出良好的探究氛圍。
3.要考慮學生的實際水平。
教師要充分考慮學生的實際知識水平和認知能力。避免片面追求“體現(xiàn)學生主體地位”的形式,忽視教師的主導作用。
四、結語
關鍵字 探究性 興趣 終身學習
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2014)13-0063-02
化學是一門以實驗為基礎的科學,學習化學最主要的途徑是科學探究??茖W探究也是九年級化學的重要內容,對發(fā)展學生的科學素養(yǎng)具有不可替代的作用,探究性學習是指在教學過程中創(chuàng)設一種類似科學研究的情境,讓學生通過自主參與、主動的探索,發(fā)現(xiàn)和體驗所學的內容,從而獲得新的知識。并由此培養(yǎng)學生的創(chuàng)造習性、終身學習等能力。
一、設計探究性實驗要增強學生的興趣
初中化學第六單元的CO2能使紫色石蕊試液變紅實驗是難點,為了突破難點化難為易,并且增強學生的學習興趣,將這個實驗設計為五步:(1)向干燥的紫色石蕊小花(紙)噴醋酸;(2)噴水;(3)把干燥的小花放入CO2中;(4)把噴水的小花放入CO2 中;(5)將(4)步的小花取出后用吹風機加熱。通過現(xiàn)象的觀察不難得出結論。
二、設計探究實驗要以問題為載體
進行實驗探究的出發(fā)點是問題,學習只能是表層的和形式的,通過問題來進行學習,把問題看成學習的動力和起點,是貫穿學習過程的主線。通過學習來生成問題,把學習過程看成發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的過程。
1.首先,創(chuàng)設問題情境、指導探究。例如CO2 的實驗室制法中,以下列實驗引導學生探究:(1)在三支試管中分別加入以下三種物質:①石灰石和稀鹽酸;②石灰石和稀硫酸;③碳酸鈉和稀鹽酸。以上三組實驗結果你認為哪一種最適合實驗室制取CO2?(2)若制取大量 CO2 氣體,應選用什么樣的裝置?(3)怎樣檢驗裝置的氣密性?如何向氣體發(fā)生器中裝藥品?加藥品時應注意什么問題?(4)怎樣使制得到的氣體較純凈?怎樣去收集氣體?若使反應停止怎么操作?操作時應注意什么?教師發(fā)給每組同學不同的儀器,學生可以組合出十多種不同的裝置,讓每組學生介紹裝置的優(yōu)缺點,適當給予點撥,最后讓學生歸納實驗的思路和方法。在整個問題解決過程中,教師是引導者和發(fā)現(xiàn)者,問題的討論和分析、結論的得出都由學生來完成,學生既增長了知識,又培養(yǎng)了動手能力、交流能力和思維能力。
2.激發(fā)學生的問題意識,讓學生自主探究。在教學中,教師不僅要以問題激發(fā)學生探究,更要培養(yǎng)學生大膽質疑、開放創(chuàng)新,培養(yǎng)學生的思維創(chuàng)新性和深刻性。例如,對“石蠟燃燒”的探究中,按課本的做法,燃燒放熱,且難以把握倒石灰水的時機,看不到石灰水變渾濁現(xiàn)象。有學生會提出問題:有沒有更好的檢驗方法?把實驗改為如下操作:a將蠟燭放在盛有石灰水的燒杯中點燃;b在三角架上放鐵絲網(wǎng),放上蠟燭,旁邊放一小燒杯,在其上方罩一燒杯。兩種實驗都能看到現(xiàn)象。學生得到創(chuàng)新的喜悅,激發(fā)了學生的興趣。當學生思維較活躍時,鼓勵學生提出更深層次的問題。有些問題給予回答,而對一些不能回答的問題,讓學生課后查資料,通過討論尋求答案從而培養(yǎng)了他們的問題意識。
三、設計探究性實驗要注意學生的終身學習
在教學中立足于改變學生的學習方式,培養(yǎng)他們的獨立性、自主性,引導他們質疑、調查和研究,學會在實踐中學習,在合作中學習,逐步形成適合學生的有效學習策略。
1.鼓勵學生在課堂內外自主探究,從生活的實際出發(fā),提出探究性實驗。例如:學習CO2的實驗室制法之后,生活中的很多物質含有酸,如檸檬、醋,也有類似石灰石的物質,如家用堿面,它們之間能否反應,比較它們的現(xiàn)象。
2.鼓勵學生自主學習,合作交流。在教學過程中放開手腳,讓學生動腦、動口、動手,主動積極的去學,并激活學生的思維,展現(xiàn)個性,拓寬知識領域。例如學習了“物質的構成”之后,讓學生自己寫出復習提綱,并上臺展示,和學生交流。這樣做,既掌握了復習方法,又培養(yǎng)了主體意識。
四、探究性實驗要優(yōu)化教學方法提高實驗教學效果
1.改進實驗,優(yōu)化實驗程序。例如初中化學中關于“催化劑”的教學中,可利用自制試管(彎曲約60度)把KClO3放在試管的底部,MnO2放在中部,試管口放上帶火星的火柴,加熱MnO2無現(xiàn)象,加熱KClO3一段時間后,火柴復燃。當滑到試管的底部,火柴立即燃燒。本實驗通過改進,操作方便,節(jié)省時間且效果明顯,對學生理解并掌握概念起到了良好的效果。
2.開放實驗室,提供實驗場所。允許學生利用活動課時間自由進入實驗室參觀討論,補做不成功的實驗,完成家庭小實驗,又組織地讓學生自行設計方案,繼續(xù)進行探究活動,完成教材中設置的“選做實驗”“實驗習題”等。使學生在實驗中發(fā)現(xiàn)新知,培養(yǎng)能力。
五、設計探究性實驗要培養(yǎng)創(chuàng)造態(tài)度、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造技能
一、充分利用新課程資源,營造民主和諧的課堂氛圍
教師和學生都是有情感、有思想的教學統(tǒng)一體,教學中教師只有充分尊重學生的人格,學生才能尊重教師的勞動;師生在教學中要情感交融、氣氛和諧,才能達到師生情感上的共鳴,才能建立新型、平等的師生關系。融洽的課堂氣氛是探究性實驗教學的重要條件,只有在民主的輕松愉快的課堂氣氛里,學生才能獨立地探索,大膽地發(fā)表見解,并在這個基礎上自主探索和自由創(chuàng)造。實驗探索過程中,教師要真情對待學生,關心愛護學生,理解和尊重每一位學生,不偏愛優(yōu)等生,不冷落中等生,不岐視后進生,使學生形成真正意義上的心理安全和心理自由,學生才能打開思維的廣闊空間,敢于想象,敢于提問,以積極的心態(tài)大膽探索,標新立異。如在進行探究吸入空氣與呼出氣體成分含量的區(qū)別時,我將學生分成幾個小組,引導學生進行思考如何利用手頭的實驗器材收集到較為純凈的呼出氣體,并參與其中,使學生覺得老師也是他們其中的一員,最終經過討論得出用排水法收集呼出的氣體,教師進行演示,然后由各小組成員繼續(xù)進行后續(xù)較為簡單的實驗,最后得到正確的結論,使各個階段的學生都能感受到實驗成功的喜悅。
二、實施探究性實驗教學,培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力
探究性實驗教學在實質上是一種模擬性的科學研究活動,在以“學”為中心的探究學習環(huán)境中,有豐富的教學材料,各種教學儀器和設備,而且這些材料是圍繞某個知識主題來安排,而不是雜亂無章,在民主和諧的課堂氛圍中,學生很少感到會有壓力,能自由尋找所需要的信息,自己作種種設想,以自己的方式進行實驗,觀察現(xiàn)象、分析結果,從中發(fā)現(xiàn)科學概念或原理,以獲得知識,培養(yǎng)探究能力。在學習金屬的化學性質這部分內容時,教師可將此部分內容悉數(shù)整理出來,對新舊知識進行揉合,回顧舊知、學習新知、并進行拓展,先將幾種常見金屬鎂、鐵、銅,它們在空氣中、氧氣中的燃燒及銅不能燃燒,但會被加熱到發(fā)黑的現(xiàn)象進行回顧,有條件的話可再次實驗展示并將它們的順序整理出來,然后由各小組進行鎂、鋅、鐵、銅分別與稀硫酸反應的實驗,讓他們仔細觀察進行比較得出結論,并在此討論實驗室用哪種金屬與稀硫酸反應制取氫氣最為合適,原因是什么。最后進行金屬與其它金屬鹽溶液發(fā)生反應的條件的探究。最終進行整理與歸納,由小組成員選出代表進行解釋與說明,并得出結果。這樣做雖然占用時間較多,但會給學生帶來全方位的感受,使他們在探究中鞏固舊知,掌握新知,知識脈絡清晰有力。讓學生體驗探究活動的過程、方法和成功后的喜悅,從而使學生產生親近化學、熱愛化學、樹立學好化學的信心。
初中教材的驗證性試驗中,實驗裝置的可行性是不容質疑的,但或多或少存在一些問題。如裝置連接儀器多,操作起來不方便,反應操作時間長而不利于課堂教學等。這就意味著這些裝置有可變之處,可以指導學生進行裝置改造的探究。例如:在一氧化碳還原氧化銅實驗中,先要準備制一氧化碳裝置,還要有還原氧化銅裝置,驗證生成氣體裝置,而且還要一個氣球進行尾氣的回收,實驗過程中,還要擔心加熱氧化銅的玻璃管發(fā)生炸裂。這套裝置連接儀器多,操作十分緊瑣,在課堂上進行演示實驗,需占用過長的時間。教師將這個問題布置給學生去完成并有意識指導其改進的方向,然后要求每人交一份改進的方案。從學生交上來的作業(yè)看,不少學生設計出了比較簡便的改進裝置。其中有一學生改進如下:先在實驗室準備好一錐形瓶的一氧化碳,用橡皮塞塞緊,在課堂演示中,取一銅絲,繞成螺旋狀,在酒精燈上加熱變黑(變成氧化銅)趁熱立即伸入裝有一氧化碳的錐形瓶中,立即看到,黑色的銅絲又恢復光亮的紅色銅絲,驗證生成的氣體只需向錐形瓶中加入少量澄清石灰水振蕩。通過這一改進,此實驗裝置十分簡單,現(xiàn)象也非常明顯,也不用處理尾氣。
三、大力開發(fā)課外小實驗,增強探究求知世界的科學精神
“課外小實驗”是豐富學生化學知識、培養(yǎng)科學探究能力的有效途徑,在新課程推進過程中值得大大提倡。實踐證明,學生是很樂意參加各種活動的。在這些活動中學生受到很多鍛煉,各方面的能力得到提高,學生的情感、態(tài)度、價值觀得到發(fā)展。如在測“定空氣中氧氣的含量”的課外實驗中,給活動小組提供一些儀器:集氣瓶、雙孔橡皮塞、燒杯、彈簧夾、酒精燈、水盆等和一些藥品:蠟燭、紅磷、木炭、硫等,讓他們自己設定測定氧氣含量的不同方案,以實事求是、精益求精的科學態(tài)度進行實驗,并互相交流和分享推理結果。還有家中自制澄清石灰水,有些食品干燥劑的主要成分為生石灰,如旺旺雪餅包裝袋中的“干燥劑”。取一只玻璃杯,加入約半杯水,再加入一包“干燥劑”,用筷子攪拌,靜置。并在玻璃杯口上放一玻璃片,通過水蒸氣遇冷凝結成小水滴的現(xiàn)象得出生石灰與水反應時放熱的結論。
總之,在初中化學探究性實驗教學中,不僅要培養(yǎng)學生的實驗操作能力,更重要的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,這對培養(yǎng)具有全面科學素養(yǎng)的建設型人才具有特殊的意義。
參考文獻
[1]靳玉樂.主編《探究教學論》一重慶
[2]周衛(wèi)萍.主編初中化學探究性實驗教學略論[J]
關鍵詞:探究性教學;探究意識;動手能力
一、強化學生的實驗探究意識,培養(yǎng)學習興趣
“好之者不如樂之者”是一項從古到今的信條,“興趣是最好的老師?!庇纱丝梢娛欠衲軌蚣ぐl(fā)學生的學習興趣對于教學工作的重要性。因此,在化學實驗的過程中,能否營造一個愉快和諧的課堂氣氛,能否讓學生體會到學習的快樂是很重要的。
化學作為一門自然科學的學科,它的教學工作應當采取實驗的方法。自新課程標準實施后,以學生的發(fā)展為根本的教學觀念已經被人們記在心里,培養(yǎng)的不僅是學生的考試能力,更主要的是實踐能力和創(chuàng)新能力。
實驗教學中需要更多、更大膽、更新穎的創(chuàng)新教學方式,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,讓學生做到自主實驗。教師的任務僅僅是將一些必要的東西教給學生,如實驗中應該注意的要點和安全的事項,而不是將所有需要的東西都詳細地向學生講述,一步步地實驗演示,這樣學生只能是“照葫蘆畫瓢”,而做不到有自己真正的創(chuàng)新,也就體會不到實驗的樂趣,沒辦法從呆板的教學中脫離出來,創(chuàng)新也就變得很難。
二、通過探究的過程培養(yǎng)學生的實際動手能力
實驗的探究性教學是為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和動手能力,因此教師不應該過于追求實驗的結果是否正確,或學生的操作是否出現(xiàn)了小的誤差。
這就看教師是否能在教學的過程中大膽地鼓勵學生提出問題,并做出簡單的猜想假設,并通過實驗去驗證自己的結果是否正確。讓學生在整個過程中享有充分的自主,教師不對學生做出過多的干涉,只是起到一個引導作用,讓學生明白實驗中的現(xiàn)象并分析出結果??梢钥闯觯谔骄啃越虒W的道路上,初中化學實驗已經走了一段不算短的路,它不僅培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新動手能力,也對教師的創(chuàng)新教學能力提出了更高的要求。
在新課程標準的要求下,各位任課教師能夠更加深刻地領會教學精神,轉變傳統(tǒng)的教學思維觀念,更新自己的教學觀點,用更加科學的教學理念,更加科學的教育方法,將探究性教學工作落到實處,為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新爭優(yōu)實踐能力作出一份貢獻!
參考文獻:
【關鍵詞】探究性實驗;實驗方法;設計
探究性學習是一種新的學習方式,通過探究性學習,學生能夠親身體驗和感受獲取知識和能力的探索過程,發(fā)揮學生的學習主體作用,從而提高學生主動獲取知識的能力,能有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,提高學生的學習質量。
一個好的實驗方案,不僅有利于教學,更有利于培養(yǎng)學生的思維能力和實驗能力。根據(jù)現(xiàn)行的實驗教材,探究性實驗設計方案可劃分為以下二種情況:
1.模仿探究
沒有模仿就難以創(chuàng)新。如果學生從未見過教師有效地運用探究性實驗去研究問題,那么他未必會掌握或相信自己也能去探究。因此,作為探究性實驗的初期是應當以模仿作為必要手段的。
在探究性實驗中的模仿,主要是要求模仿教師的思維序列而不是全部照搬,要給學生發(fā)展留有余地。模仿探究性實驗的特點是:提出問題、教給方法、變通訓練、自尋結論。這里應體現(xiàn)先仿后創(chuàng)、仿中見新。這同通常的實驗培養(yǎng)方式是有區(qū)別的。過去在多數(shù)情況下,更多的是只注意學生做老師教過的實驗,而且是在嚴格“把關”、諸多限制下去重復教師演示過的實驗,這就影響了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造才能的發(fā)展空間。
剛接觸化學的學生對化學儀器和實驗基本操作都不了解,要讓他們進行探究性實驗幾乎是不可能的。在教學過程中,教師為學生設計好探究性實驗報。內容包括:提出問題、作出猜想、實驗方案、實驗步驟和現(xiàn)象、實驗分析和總結、得出結論。學生通過實驗報告和老師的示范實驗,感知實施探究性實驗的一般方法。
例如:當學生遇到探究性實驗“探究鎂的性質”時,學生幾乎是無從下手。怎樣讓剛接觸化學學習的學生成功地邁開他們探究實驗的第一步呢?老師精心為他們設計了如下實驗報告:
探究性實驗——鎂的性質(學案)
提出問題:鎂是一種重要的金屬,它可能有什么性質?與鐵、銅等常見金屬的性質有什么相同和不同之處?
作出假設
制定實驗方案:
(1)觀察鎂帶的外觀,試試看是否容易被折彎、扭斷。
(2)用砂紙打磨鎂帶,它的外觀有什么變化?
(3)用打磨好的鎂帶連接一節(jié)干電池和電珠,看看它是否能導電。
(4)取一段打磨好的鎂帶,用坩堝鉗夾住,用酒精燈外焰加熱。當鎂帶開始燃燒時移到石棉網(wǎng)上方,讓它繼續(xù)燃燒,觀察燃燒的現(xiàn)象和燃燒后產物的狀態(tài)。
(5)取另一段打磨好的鎂帶,放入食醋中,看看有什么現(xiàn)象發(fā)生。
進行實驗,觀察現(xiàn)象,作好記錄。
分析、歸納、證實或否定猜想。
交流、討論,得出結論:鎂的性質有〖CD#10〗。
當學生一邊觀察老師的演示實驗,感受探究的過程的同時,一邊填寫實驗報告。在邊觀察、邊模仿、邊參與、邊體驗的過程中,學生感知了探究性實驗,孕育了創(chuàng)新精神。
2.自主探究
在能力的培養(yǎng)過程中,傳統(tǒng)教育往往向我們提出一個觀點,那就是不論學生有多么強的能力,只能夠解決學過的問題。一般說來,由于初中學生依賴性較強,從而在很大程度上缺少獨創(chuàng)性。多年的實踐使我們認識到,在學過和沒有學過的知識之間,在原有知識領域到新知識領域之間沒有學生不可逾越的鴻溝。只要教師能為學生構架起聯(lián)系的橋梁,諸多認識問題是可以解決的,這正是進行探究性實驗培養(yǎng)的關鍵,或許這種教育思想正是一條正確的改革途徑。同時,也更適合現(xiàn)代化素質教育教學的重要手段。畢竟,自主探究可以充分發(fā)揮個人的想像能力和創(chuàng)新思維能力。
化學知識運用于實踐是化學教學的最終目的,知識應用性實驗不僅要完成教材中要求的化學實驗,而且還要緊密聯(lián)系實際,解決生活中的一些實際問題。這類實驗首先由教師經過精心篩選,選擇有代表性的符合學生實際水平的問題來進行探究。要求學生先設計出解決問題的方案,然后經過師生共同分析討論,修改后進行實施,必要時由部分學生協(xié)作來完成。這類的探究性實驗是對學生所學化學知識和化學實驗操作技能的一次校驗。
如氯化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉的鑒別,可以設計為下列問題的實驗進行探究:
(1) 鑒別酸、堿、鹽用什么試劑。
(2)測定碳酸根離子用什么試劑。
(3) 測定氯離子用什么試劑。
(4)測定氫氧根離子用什么試劑。
關鍵詞:探究性實驗;初中化學;意義;策略
教育過程不僅是按照教學目標和教學任務,對前人研究的有關化學的知識和技能進行學習的過程,更是培養(yǎng)創(chuàng)新精神,促使科學的思想觀念形成,發(fā)展創(chuàng)造個性的過程。作為基礎學科的化學科目,進行探索性實驗,能夠拓寬學生的知識面,幫助學生提高動手操作能力和創(chuàng)造性思維。
1進行探究性化學實驗的意義
1.1 可以促使傳統(tǒng)教學模式改變
應試教育盤踞多年,致使化學課在實際教學過程中呈現(xiàn)兩個明顯的缺點:(1)教師為主體,教師主宰課堂。在傳統(tǒng)的化學課堂教學模式中一切以教師為中心,學生只是處于被動接受的狀態(tài)。(2)傳統(tǒng)的化學課堂教學表現(xiàn)出以教材書本為中心的狀態(tài),忽略學生對直接經驗的獲取。
1.2 為了適應新課程標準的需要
教學改革已經深入人心,人們越來越意識到新課程標準提出的以學生為主體,充分調動學生的積極性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維的重要。學生在學習過程中有兩種狀態(tài),即積極主動學習和被動接受學習。多年來的人才培養(yǎng)實踐證明,被動的接受學習方式不符合教育規(guī)律,它是厭學情緒的產生和學習困難情況出現(xiàn)的根源,這樣的教育方式也無法促進學生創(chuàng)新精神和實踐能力的發(fā)展。
2探究性實驗在初中化學教學中的策略
2.1 前提條件要創(chuàng)設合理情境
所謂創(chuàng)設情境,是指教師可以從學生了解的社會生活環(huán)境中選取能夠激發(fā)學生提出問題并對問題實施探究的情境,來調動學生的積極性。教師可設計實驗、小問題、小故事、實物、圖片、模型和影像資料等,用于創(chuàng)設問題情境,讓學生產生認知沖突,即“憤悱狀態(tài)”,使學生處于一種良好的、渴望揭示本質、試圖解決問題的積極心理。這種積極的學習心理態(tài)勢,往往能使學生投入知識的學習,進行科學探究。
化學教學中創(chuàng)設問題情景的方法可以采用:①設計化學實驗創(chuàng)設問題情景;②創(chuàng)設化學環(huán)境,讓學生親臨其中,主動提出問題,自己創(chuàng)設問題情景;③通過現(xiàn)代信息技術〔如新聞報道、圖片、模型、影像資料等〕模擬化學過程創(chuàng)設問題情景;④通過新舊知識的聯(lián)系,制造思維沖突和懸念,創(chuàng)設問題情景。
2.2 基礎步驟要注重引導探究
2.2.1利用能夠“舉一反三”的問題。最好的合作探究是利用能夠“舉一反三”的問題,“一石激起千層浪”,調動學生積極地去考察、實驗、收集事實證據(jù)、提出和求證假說、做出解釋等建構知識的活動。在探究過程中通過交流、辯論,學生不僅能擴展自己對知識的理解,而且能提高質疑、推理和批判性地思考科學現(xiàn)象的能力。學生既學到了知識,又能掌握科學的思維方法,同時形成科學的態(tài)度。
2.2.2遵循適度的、可操作的、 趣味性的原則。遵循適度的、可操作的、 趣味性的原則。例如:在實驗室制取二氧化碳的教學中,教師首先提出啟發(fā)性問題:以前學習過哪些化學反應中的產物有二氧化碳?學生開始積極思考回憶學過的方程式,并逐一列出。然后教師引導學生進行比較,得出:煅燒石灰石制取二氧化碳需要高溫條件,可實驗室實現(xiàn)不了,用大理石或石灰石與稀鹽酸反應,不需加熱,室溫反應,反應前沒有氣體,產物的氣體只是二氧化碳,容易凈化,相比之下是以大理石或石灰石為原料與稀鹽酸反應制取二氧化碳比較方便。接著,讓學生進行試驗。試驗完后,教師進一步深入引導:那么以大理石或石灰石為原料與稀鹽酸反應制取二氧化碳時為什么不能用稀硫酸代替稀鹽酸呢?為什么不能用碳酸鈉代替大理石或石灰石呢?為了讓學生理解并掌握這部分知識,教學中可補充下面的實驗:(1)用大理石和稀硫酸反應,觀察實驗現(xiàn)象:剛開始時反應進行很快,但反應一段時間以后,由于微溶于水的硫酸鈣不斷生成,附著在大理石的表面,使大理石無法接觸到稀硫酸,反應就逐漸停止,沒有氣泡產生。(2)用碳酸鈉與稀鹽酸反應,觀察實驗現(xiàn)象:反應速度過快,產生的氣體來不及收集。通過教師有效的啟發(fā)引導,讓學生自己動手做實驗,觀察現(xiàn)象,進行討論反思,不僅有助于學生更容易地記住結論,鞏固所學的知識,而且有效培養(yǎng)了學生的探究能力。2.3關鍵環(huán)節(jié)要注重評價反思
“探究性”實驗教學對實施過程中的評價非常重視。優(yōu)秀的教師應該注意及時評價學生的合作探究出來的結果,并且要注意讓不同層次的學生以表現(xiàn)的機會,以激其情,奮其志,使他們的思維水平及探究能力都能不斷提高。運用激勵手段適度地評價學生,可以激發(fā)學生的探究學習的動力和興趣。杜威認為“生活和經驗是教育的生命線,離開了生活和經驗就失掉了教育”,“只有當人真正與環(huán)境相互作用時,人才獲得真知”,所以,要培養(yǎng)學生的實踐能力,就必須讓學生置身于社會的實踐之中,使學生動手做實驗,盡量把演示實驗變成學生進行儀器的改進,到社會中調查研究,選擇切合實驗的小課題研究。
這篇文章通過對在化學教學中進行的探究教學的介紹和對合作探究教學的環(huán)節(jié)的闡述,從而說明合作探究是使學生在具體的操作、 驗證事實規(guī)律、 鍛煉學生自行解決問題能力的過程,從這些方面來說對學生綜合素質的培養(yǎng)都有一定的作用。但是由于探究性實驗教學過程中也存在著有待解決的問題,因此,要根據(jù)實際情況需要,對教學活動做合理地調整,使探究性實驗教學的目的能夠真正達到,真正起到培養(yǎng)學生自主學習、 創(chuàng)新能力的作用。
參考文獻:
論文摘 要:學生要想學好化學,最重要的手段就是做化學實驗,它能清楚地讓學生看到實驗現(xiàn)象,體驗實驗過程,得出實驗結論。使學生對化學產生濃厚的興趣,幫助學生養(yǎng)成嚴謹?shù)?、實事求是的科學態(tài)度和學習方法。本文論述了初中化學實驗在教學中的重要性。
隨著科學技術的不斷進步,各學校的教學設施也在不斷引進,尤其是素質教育的不斷深入,初中教學更加重視學生的實踐能力,對物理化學實驗器材不斷的更新引進,使學生都能親自動手做書本上的實驗,觀察到原先只能靠想象得到的實驗現(xiàn)象和靠推理得到的實驗結果。培養(yǎng)了學生的主觀能動性,主動探究能力和合作精神以及良好的習慣。
一、化學實驗教學可以使學生產生學習化學的興趣
初中學生正處于接受新事物較快,對新事物充滿好奇的年齡,他們的學習動機基本都是以滿足自己的好奇心和自己的愛好興趣為主的。而初中化學是他們第一次接觸化學的時候,對化學充滿好奇的時候,恰恰化學實驗中千變萬化的實驗現(xiàn)象正是化學的魅力所在,可以滿足學生的好奇心。因此,教師可以利用化學實驗現(xiàn)象來激發(fā)學生學習化學的興趣。比如,為什么對著水吹氣,水不變渾濁,而對著澄清的石灰水吹氣,石灰水變渾濁了;為什么紫色的石蕊是變色龍,遇到酸就變紅,遇到堿就變藍;為什么一氧化碳在空氣中燃燒會發(fā)出藍色的火焰;等等。這些現(xiàn)象不僅可以激發(fā)學生的興趣,還讓學生更直觀、更生動、更具體地觀察到實驗現(xiàn)象,不再干巴巴地學習抽象的理論。
二、化學實驗教學可以幫助學生對化學概念的理解
初中學生在學習階段知識面比較窄,見到的事物也較少,在學習的時候會對所學知識中提到的事物不知所云,這樣根本不可能讓學生繼續(xù)分析問題和解決問題。比如,學到鎂的時候,學生根本沒見過鎂,怎么可能知道它在氧氣中燃燒會是什么樣子,化學實驗的好處就在于讓學生通過觀察,用視覺、嗅覺和聽覺感知物質的本質屬性,使學生通過真實實驗形成化學思維,加深學生對化學概念的理解。比如,在實驗室制取二氧化碳的實驗中,如果教師在講解完之后讓學生直接看收集好的二氧化碳,學生不會明白到底是怎么收集的,也不知道收集的是不是二氧化碳。但是,要是讓學生通過自己動手做實驗的方法,效果是完全不一樣的,學生收集到二氧化碳之后還可以檢驗它的存在,都可以幫助學生深刻理解物質的物理性質和化學性質,使學生對形成物質這一過程充分了解,把抽象知識轉化為感性認識并形成化學概念。
三、化學實驗可以培養(yǎng)學生科學的學習習慣
化學實驗具有很強的規(guī)范性,學生需要掌握其規(guī)范才能進行基本操作的,學生在這一操作過程中會逐漸養(yǎng)成良好的學習習慣。當然僅僅靠學生自己規(guī)范還不行,教師在學生平時做實驗時,應該對學生加強檢查并及時糾正出現(xiàn)的錯誤。一切良好的習慣都是在雙方共同努力下才能逐漸形成的。因此,教師應該以身作則,在做示范性實驗的時候要嚴格遵守其規(guī)范要求,因為學生會以教師為模版進行效仿。尤其是教師在連接裝置、對試管加熱、攪拌藥品,振蕩試管和聞氣味的時候都要謹遵化學規(guī)范,千萬不能為了方便而使操作不規(guī)范,因為不符合規(guī)范的操作會給學生造成不良的影響,在學生做實驗時也無法要求學生嚴格按照化學規(guī)范操作。比如,在做點燃氫氣的實驗之前,一定要檢驗氫氣的純度以防爆炸;在做制取二氧化碳實驗時,一定要先檢驗裝置的氣密性,后裝入藥品。有的教師在上課之前就已經檢查好裝置的氣密性,導致在給學生做示范性實驗的時候就忘記了要演示檢查裝置氣密性這一步驟,這樣會對培養(yǎng)學生的習慣造成不良的影響。
四、化學實驗可以培養(yǎng)學生的觀察能力和思維能力
學生做化學實驗的目的不是僅僅讓學生觀察千變萬化的實驗現(xiàn)象,而是要學生根據(jù)實驗現(xiàn)象進行積極的思考,達到認識物質本質的要求。因此,教師在教學過程中要根據(jù)教學目的事先設置好引導性的問題,引導學生通過化學實驗現(xiàn)象進行分析、探究、總結,最終得出所要的結論。也就是說教師要引導學生如何觀察、觀察什么現(xiàn)象等。比如,學生在做氧氣的制取實驗時,教師可以設置這樣的問題:(1)試管口應該向上還是向下傾斜?(2)藥品要怎樣放置到試管中?(3)收集氧氣時應該用什么方法?(4)為什么用這種方法?(5)怎樣檢驗你收集到的是氧氣?設置問題的好處在于可以讓學生不再盲目的觀察而是有目的性的觀察,提高了學生的觀察效果。經常設置這樣的問題,可以在潛移默化中使學生養(yǎng)成良好的觀察習慣,提高學生的觀察能力。
五、化學實驗可以培養(yǎng)學生的探究能力和創(chuàng)新能力
學生在實驗開始時就有了探究實驗會產生什么樣的現(xiàn)象和生成什么樣的物質的想法,再通過教師的鼓勵,學生敢想、敢做,敢于突破“老師沒講過”的束縛,通過科學探究活動來學習化學,幫助學生形成化學概念,理解和掌握化學知識,更重要的是培養(yǎng)了學生的探究能力。在實驗過程中學生還會通過對實驗現(xiàn)象的觀察,調動自己的嗅覺、視覺和聽覺等感官認清物質的本質,使學生運用已學知識對實驗現(xiàn)象進行分析概括和總結,使學生產生新的想法,對事物有了新的認識,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。
總之,化學實驗在化學教學中的重要地位是不可撼動和不可代替的,它能幫助學生理解抽象的化學概念,可以激發(fā)學生學習化學的興趣,調動學生學習化學的積極性。教師通過精心設置的問題引導學生進行觀察,可以訓練學生的觀察能力和思維能力;教師通過設計一些具有創(chuàng)造性的實驗,可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和探究能力,以及科學態(tài)度和科學方法,使學生養(yǎng)成良好的學習習慣。
參考文獻:
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研究性學習作為一種學習方式,是針對接受性學習和訓練性學習而提出來的。通常是指教師或他人不把現(xiàn)成的結論告訴學生,而是學生在教師指導下,自主發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、獲得結論的過程。研究性學習改變了學生以單純地接受教師傳授知識為主的學習方式,為學生構建開放的學習環(huán)境,提供了多種渠道,并增加了將學到的知識加以綜合應用于實踐的機會,使學生的創(chuàng)新精神和實踐能力得到培養(yǎng)。因而研究性學習具有探索性、開放性、實踐性、主體性、綜合性、創(chuàng)造性等特點。筆者認為,可作如下界定:“研究性學習”是由學生在一定情境中發(fā)現(xiàn)問題、選擇課題、設計方案,通過主體性的探索、研究求得問題解決,從而體驗和了解科學探索過程,養(yǎng)成自主探索、創(chuàng)新的意識和習慣,形成和提高創(chuàng)造能力,增長知識積累和豐富直接經驗的活動過程。實施研究性學習的關鍵是創(chuàng)設某種實際情境、學生的主體性研究活動和問題解決過程。目前,初中化學新教材中的研究性學習課題,根據(jù)研究活動的主要形式和方法,一般屬于實驗型、實踐型和調查考察型等類型。
二、“研究性學習”選題的指導“研究性學習”的課題選擇與確定,通常反映了學生的生活興趣和人文背景,只要能與學生現(xiàn)實生活相聯(lián)系和學生感興趣的問題,均可作為研究性學習的課題。因此,在研究性學習的課題選定上,可以由學生自主設計;或在教師指導下由學生選擇;還可以由師生合作共同確定。
1.重視課題的基礎性
學生的研究能力是在長期的探究活動中逐漸培養(yǎng)起來的。初中化學是啟蒙教學,學生對化學知識和化學研究一無所知,因此,在選取課題時要起點低,要從容易研究的課題上著手,由淺入深,培養(yǎng)學生對研究性學習的興趣和信心。如:“鋼鐵制品銹蝕條件的探究”等課題。
2.考慮課題的層次性
初三學生在學習上存在個體能力的差異性。因此,學生選取研究性學習課題時要有所側重。對一些思維遲緩、動手能力差的學生,應選容易研究的課題。如:“當?shù)厮Y源污染情況調查研究”等課題。對一些能力較強的學生,其內容的選定,要體現(xiàn)課題的綜合性、社會性和學術性。如:“當?shù)剞r村常用化肥的施用對土壤的影響?等課題。
3.注意課題的開放性
課題的開放性具有二個層面:(1)學習內容的開放性,化學研究性學習的課題既屬于單學科的教學內容,又屬于綜合實踐課程中的一部分,既有多學科綜合交互,又偏重于生活與社會實踐。如:“環(huán)太湖水源保護研究”等課題。(2)研究視角的開放性,化學研究性學習目標的確定、切入口的選擇、研究方案的設計、探究方法的運用,均具有靈活性和不確定性,這就給學生研究能力的培養(yǎng)留下了足夠的空間。如:“環(huán)太湖水源保護研究”課題可分成“生活用水、農業(yè)用水、工業(yè)用水的保護研究”、“環(huán)太湖污染的防治研究”等子課題。
4.注重課題的問題性
化學課題的選定,教師不能簡單地提供一些材料和做法,讓學生“依樣仿畫”來選擇,而是需要學生主動學習和探究的問題。為此,教師可展示案例,創(chuàng)設情景或讓學生直接提出問題。
三、研究性學習課題的選定
1.從學生身邊事物和現(xiàn)象選題研究性學習重視聯(lián)系生活和社會實際選題。為培養(yǎng)學生關心自然事物和現(xiàn)象并產生興趣,就應從身邊的事物和現(xiàn)實中選題。人們每天都要喝水、用水,學生十分熟悉,但是卻不了解我國的水資源和水污染的情況,更不會去保護水。新教材設立的這個研究性課題就是要學生從身邊最近處切入,使其體驗到“處處有化學”的實感。
2.從學生生活實際環(huán)境選題南京煉油廠的水源有無污染,其污染的主要來源及防治情況應引起學生關注。根據(jù)學生現(xiàn)有知識水平和生活實際環(huán)境,我們確定調查研究型課題為《調查南京煉油廠水源污染情況及原因》。此課題調動了學生研究的熱情,激發(fā)學生探索學習。在此過程中,使學生獲得科學的方法和提高解決問題的能力,同時也增強了環(huán)保意識。
四、初中化學“實驗探究”教學的理論基礎
1.現(xiàn)代科學的理論基礎現(xiàn)代科學觀點認為:科學應包含著科學知識和認識科學知識的過程與方法。因此,化學教學不僅要向學生提供已經獲得過的系統(tǒng)知識,還要有效地傳授用來探索及檢驗這種知識的方法。否則,就不能體驗科學發(fā)現(xiàn)的過程,就無法使學生了解科學知識的全貌。所以,現(xiàn)代化學實驗教學,不僅要加強實驗基本技能的教學,更要對學生進行探究科學知識的方法進行訓練。
2.知識再生產的理論基礎
科學研究過程是科學知識的生產過程,科學教學過程是科學知識的再生產過程??茖W知識的認識,相對人類而言是已知的,對學生卻是未知的,因此,學生要想獲得科學知識,也必須以實驗為基礎,按照科學研究的一般認識過程,運用科學的方法來認識事物和探究事物。