初中化学实验教学中培养学生科学探究能力研究论文_邓娉婷

初中化学实验教学中培养学生科学探究能力研究论文_邓娉婷

邓娉婷 湖北省十堰市竹山县宝丰镇宝丰中学 湖北 竹山 442213)

【摘要】化学是一门以实验为基础,研究物质的组成、结构、性质和变化规律以及对人类社会生产生活影响的基础科学。其中实验是研究化学的理论依据和主要方法,也是所有理论知识的载体和验证手段。与传统的教育理念相比,探究能力的培养,更重要的是它始终围绕学生展开,强调和突出学生的主动性,充分体现学生的主体作用,把方法的掌握贯穿于能力的培养当中,使学生在学习知识的同时,既找到了适合于自己的学习方法,又培养了学习的能力。学生探究能力的提高,对于培养学生的主动探索能力、反证思辨能力、实验能力、拓展迁移能力、文字表达能力以及自学能力,都有一定的帮助和提高。不仅如此,当学生的探究能力提高到一定程度,学生就可以依据自身的学习方法和能力,离开教师,开展小组或者独立的学习活动,这也符合可持续发展的科学要求。

【关键词】初中化学;实验教学;科学探究;能力培养

中图分类号:G623.8文献标识码:A文章编号:ISSN1672-2051 (2019)03-098-02

当前,课程改革以科学探究作为课程改革的突破口,来促进学生科学素养的养成。把科学探究引入到理、化、生教学中来,其目的是希望在实验中提高学生的探究能力,是为了培养学生的个性发展,培养学生个性创新能力,促进学生的全面发展,可持续发展和终身发展的时代要求。在国际科学教育领域,人们对于科学课程应当发展学生对科学探究的理解、培养学生的科学探究能力已经达成了共识,许多国家的科学课程标准已明确提出了关于科学探究的目标。但对于科学探究在科学课程中所处的地位和实现目标的途径则存在不同认识,概括起来主要有以下两种观点:一种观点认为,学生可以通过观察演示实验和亲身经历探究性实验而潜移默化地达到课程目标,不需要明确地教给学生如何开展科学探究;另一种观点则认为应当明确地教给学生科学方法,甚至认为学生对科学方法或过程的理解比对科学知识内容的理解更为重要。从科学课程的发展来看,后者得到越来越多的科学教育者认同。这样,如何实现科学探究目标的问题就摆在了研究者和课程设计人员面前,成为科学教育研究领域的一个具有挑战性的问题。基于上述要求,我们提出:要进行有效的实验教学,引导学生用科学探究的方式进行实验,提高实验过程的自主性和探究性;放手让学生自主设计实验方案、自主研究,让学生在实验过程中体验探究学习的乐趣,从而全面提高学生的自主探究能力。

一、化学实验教学内涵诠释

1、化学实验教学:所谓的化学实验就是根据化学实验目的,实验者运用实验仪器、设备及装置等物质手段,在人为特定的实验条件下,变革化学实验对象的状态或性质,通过实验观察获得各种化学科学事实(即化学实验事实)的一种科学研究方法。

化学实验与化学观察是既有联系,又有区别的两种化学科学研究方法(或化学教学方法)。化学观察与化学实验二者是相互依存的,化学观察是化学实验的前提,化学观察依赖于化学实验,化学观察需要化学实验的证实;化学实验必须进行观察,实验离不开观察。特别是在现代化学科学技术中,化学实验是同化学观察紧密结合在一起的,它们都是对研究对象进行有目的、有计划的特殊实践活动。但是化学实验克服了纯粹观察(自然观察)的局限性,它有许多自然观察所不具有的优点。

2、自主探究能力:指学生像科学研究工作者进行科学研究一样, 自觉主动通过探究活动来进行学习的能力。其中包括:“实验探究”、“设计并实验”、“测定”、“调查”、“收集资料”、“查阅”、 “交流”、“讨论”、“辩论”、“撰写小论文”等方面的能力。

3、初中化学实验教学中培养学生自主探究能力:在高中化学教学中促进学生自主实验研究、调查分析、信息整合、交流讨论等探究能力的形成,培养学生科学的研究过程和方法以及怀疑的精神、论证的精神、善于接纳不同观点的价值观和社会正义感等

二、当前中学化学教学中存在的主要问题分析

化学是一门以培养学生科学素养为宗旨的学科,它积极倡导学生亲身经历为主的探究活动,而化学实验正是学生在实践中进行科学探究的有效途径。有效的实验教学,不仅可以使学生获得科学知识,而且有利于训练学生的科学方法,培养其实验能力和创新精神,使其养成严谨求实的态度、追求真理的科学精神,形成科学的价值观。但当前化学课堂实验教学中存在许多问题:很多老师还没有高度重视起实验教学,常常将教材上的实验探究人为地转化为简单的知识传授;有些老师觉得用多媒体课件来代替课堂实验,不仅形象生动而且节约时间等。这些问题都在很大程度上影响了学生实验探究能力的提高。为了能够让学生真正地动起来,结合我校课堂实验教学的实际情况,我们提出“在实验教学中培养学生自主探究能力”,最大限度地开设学生分组实验、开放性实验,以求实验教学的最佳效果。学习的过程是学生个体的感悟和知识建构的过程,是极具个性化的行为。可是,教学过程中严重的划一性和同步性的缺陷,久而久之,会泯灭学生的个性发展,扼杀学生的创造天赋。统一的模式,统一的教学目标,得出同样的结论,已经不适合当今多元化个性、创新的社会现实。因此在化学实验教学中提高学生的探究能力已迫在眉睫。

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三、初中化学实验教学培养学生自主探究能力的主要方法

1、创设有趣的教学情境,激发学生的学习兴趣

在开展实验教学之初,如何集中学生的注意力,将他们的兴趣点吸引到化学知识上?教师应该认真思考,创设出学生易于接受的教学情境,在课堂一开始就抓住学生的好奇心,带领学生探索新的教学领域,将学生对这门课的兴趣有效转化为学习化学的动力,并在学习的过程中启发思维,提高各方面能力。

例如,在学习第三章第一节《用微粒的观点看世界》时,为了引导学生探究“物质是由微粒构成的,以及构成物质的微粒都有哪些基本性质”,教师可以通过引入生活中常见的现象如:在餐馆或咖啡馆外面为什么会闻到阵阵诱人的香味呢?刚洗好的衣服明明湿漉漉的为什么通过晾晒就能够干了呢?在制作饮料时,为什么将各种原料如糖、果珍等放入水中后,通过搅拌整杯水就变成了可口的饮料呢?通过引入这些日常生活中常见的现象,学生对日常生活现象便产生阵阵疑惑,这时教师可以引导学生做“高锰酸钾融于水”的实验,通过学生的自主探索,从实验过程中很快得出物质的可分性这一重要化学概念。又如,在学习《金属与矿物》这一章时,要学习金属的化学性质,教师可以引导学生回忆铁丝在氧气中燃烧的实验,来激发学生对金属化学性质的探究热情,接着还可以给学生讲述我国古代湿法炼铜的历史,以此来引导学生展开铁和硫酸铜溶液的反应实验,进一步探索金属的性质。在这次课的教学过程中,学生在教师创设出的历史情境以及对旧知识的复习中激发出了强烈的探索欲,并顺利完成了对金属化学性质的探究,并且收获了成功的快乐,充分实现了自我价值。

2、制定具有探究性的实验方案,鼓励学生积极参与

在进行实验教学时,教师还应该针对学生的不同水平制定有针对性的实验方案,难度系数太高的实验会给学生造成一定的压力,不利于学生热情参与、积极探索,而难度系数太低的实验也难以激起学生的探究兴趣,因此教师在制定探究性试验方案时,既要满足学生的求知欲和探索欲,又能够激发学生的参与热情,让学生以饱满的精神投入到对实验的探索中来。在前文中,学生对物质的可分性已经有了初步了解,在此基础上再进行深入探究,去发掘“物质是不断运动的”这一性质就是水到渠成的事了。教师提前准备好的烧杯A装有20ml蒸馏水并在其中滴入几滴酚酞溶液,烧杯B装有浓氨水,一段时间后,烧杯A中的溶液变红了。为什么会产生这一现象呢?学生之间展开了讨论并产生了多种不同答案,这时教师就可以引导学生自己去探索,烧杯A中溶液变红的正确原因。学生可以准备烧杯C 和烧杯D装有等量的蒸馏水并在其中滴入几滴酚酞溶液,烧杯B依然放在旁边,但是在烧杯D上用一个大玻璃杯罩住,再隔一段时间可以观察到:烧杯C中溶液依然变红了,但是烧杯D中溶液颜色没有产生变化。为了进一步验证烧杯B中的氨水是造成烧杯A和C中溶液颜色变化的“罪魁祸首”,教师可以提示学生准备出烧杯E,同样在其中注入20ml的蒸馏水,并在其中滴入几滴酚酞溶液,此时向烧杯E中直接滴入几滴浓氨水,可以看到烧杯E中的颜色也很快变红了,通过逐步探索,终于得出氨水可以使酚酞溶液变红,而在此之前为什么只是在烧杯A和C旁边放置着盛有氨水的烧杯B,溶液就变红了呢?这正是因为B烧杯中的浓氨水中有我们肉眼看不见的微粒挥发到空气中,并通过空气的流动进入了烧杯A和C中,才导致了杯中溶液的变化。可见,通过学生亲自做实验观察实验现象,不仅可以培养学生的探究能力,更主要的是让学生在观察和亲自实践中进入到对化学知识的探索中,体会其中的奥妙,增强学习化学的兴趣。

四、初中化学实验教学培养学生探究能力的重要意义

义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发学习化学的兴趣,增进对科学的情感,学习科学探究的基本方法,初步形成科学探究能力。科学探究对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。

科学探究学习目标的实现,必须让学生亲身经历丰富的探究活动。义务教育阶段化学课程中的探究活动可以有多种形式和不同的水平。活动中包含的探究要素可多可少,教师指导的程度可强可弱,活动的场所可以在课堂内也可以在课堂外,探究的问题可来自课本也可源于实际生活。在探究活动中各要素呈现的顺序不是固定的,如“进行实验”既可作为收集证据的途径,也可作为提出问题或做出假设的一种依据。探究活动包括实验、调查、讨论等多种形式。在实际教学中应尽可能创造条件,多开展课堂内的、体现学生自主性的探究活动。

总之,在新课程改革的教育理念指导下,广大初中化学教师应着力于完善和提高化学实验设计,在化学实验教学中应通过创设教学情境激发学生兴趣以及制定符合学生实际的探究性试验方案,让学生在做实验的过程中,通过小组合作方式展开自主探究,教师在这个过程中应充当好引导者的角色,指导学生在探究性试验中大胆猜测、小心求证,培养学生养成严谨的学习态度,并鼓励学生大胆创新,为新世纪培养出更多的优质人才。

参考文献

[1]蔡亚萍主编.中学化学实验设计与教学论[M].浙江教育出版社.2001.

[2]郑长龙等著.化学实验教学新视野[M].高等教育出版社.2003.

[3]左勇.初中化学探究性试验的设计与教学研究[D].山东师范大学硕士论文.2007.4.

论文作者:邓娉婷

论文发表刊物:《中国教师》2019年3月刊

论文发表时间:2018/12/26

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