科学探究教学的几点思考--以九年级化学实验教材为例_化学实验论文

科学探究教学的几点思考--以九年级化学实验教材为例_化学实验论文

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以前,一位初三学生在周记中这样写道:“我们刚上化学课时,老师在课堂上演示实验,感觉真得新奇。轮到我们自己动手做了,一开始还觉得有意思,但做了几个试验后,发现化学实验也挺没劲的。因为我们做的实验在课堂上老师已经做过了,不用做也知道结果……”

长期以来,化学教学中的实验往往是理论知识的“附属品”,照方抓药,以验证为主。学生在做实验时,经常是按部就班地照课本中的实验步骤去做。久而久之,学生的思维受到了限制,不再去思考为什么要这样做,更不会主动地思考换一种方法实验。

《全日制义务教育课程标准》(以下简称《标准》)与原教学大纲相比,加强了化学实验,把以前很多的演示实验改为“活动与探究”,并增添了许多家庭小实验。要达到《标准》的目标是不容易的,因为传统的中国式的实验教学并不提倡学生对实验现象质疑,也不提倡提出与众不同的见解,更不鼓励学生“异想天开”。无论是教科书上的演示实验还是学生实验,基本上都是验证实验,只需模仿,不需探究。因而,学生的创新精神长期处于被束缚的境地,自然没有提问的习惯,往往也提不出什么问题来。如何才能改变这一现状呢?笔者在教学一线尝试后有以下思考:

一、利用“活动与探究”,充分发挥其功能

(1)“活动与探究”与传统的实验课对比(表1)

表1 “活动与探究”与传统实验课对比

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│ │“活动与探究” │传统实验课│

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│实验前│设置情景,激发学生实│要求预习,教师先演示 │

│ │验兴趣 │实验,并强调注意事项 │

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│ │学生自己设计实验步 │要求学生严格按照实验 │

│实验时│骤,相互间可以讨论、│步骤,相互间不许交谈,│

│ │交流│注意实验纪律 │

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│实验后│学生自己小结并课后 │教师讲评,并布置有关 │

│ │查找实验的相关资料 │习题 │

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(2)充分发挥“活动与探究”的功能

①利用“活动与探究”,激发学生的学习兴趣

孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。《标准》明确指出:“初三化学的首要任务在于培养学生学习化学的兴趣”。只有当学生通过探究实验现象产生的原因和规律时所形成的兴趣,才具有一定的稳定性和持久性。实践证明,实施“实验探究教学”模式既可促使学生形成对化学学习的持久兴趣,又可激发学生的求知欲。

如在讲述分子间有间隔这个抽象的知识点时,先让学生做实验:用一根玻璃管中间有一个活塞,先关闭活塞,向活塞一边的玻璃管滴入酒精,加满后塞上橡皮塞,向活塞另一边的玻璃管滴入水,加满后也塞上橡皮塞,然后打开活塞,让酒精和水充分混合,结果发现原本充满液体的玻璃管中,出现了一段空隙。根据这一实验现象,同学们边实验,边思考,经充分讨论,弄清原因。这样化微观为宏观,本应枯燥的内容变得生动了,更生活化,学生学习兴趣倍增。

②利用“活动与探究”,调动学生自主学习的积极性

“实验探究教学”与传统实验教学最大的不同,就在于学生不再是一味听教师讲、看教师做,而是在足够的时间和空间范围内,由自己分配时间,进行方案设计,并操作实验,对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中,学生能真正感觉到自己是学习的主人,由此激发其主动参与的热情。

如在做空气中氧气含量测定的实验中,课前在实验桌上放了一瓶硫磺粉、一瓶木炭、一瓶红磷,让他们自己选择药品,然后实验。选择木炭和硫磺的同学得出:空气中氧气的含量很少,而选择红磷的同学则得出:空气中氧气的含量约为五分之一的结论。为什么?通过和学生一起探讨、分析,得出主要原因是生成物的状态不同:由于木炭和硫磺燃烧后的生成物是气体,干扰了有效测定。而红磷燃烧后的生成物是固体,得到较为有效的测定。分析完原因后,再为学生提供一次试验的机会,这时学生主体积极性发挥达到了最高点,也使学生学习行为发生了质的转变(“要我做”变为“我要做”)。

③利用“活动与探究”,培养学生的创新精神和实践能力

实验探究教学给学生提供了主动探求知识的宽松环境,让他们在成功的实验设计和操作的愉悦情绪下,潜力得到充分发挥,思维更加活跃。

如蜡烛燃烧的实验探究,把火柴棒放入火焰中,看哪一层最先变黑。学生发现由于火柴棒表面很粗糙,导致实验现象不是很明显,有些学生就提出可以用表面相对光滑的牙签代替火柴棒。通过实验验证,果真如此。在对未知领域的探索过程中,学生通过自己的实验操作和验证,积极地去思考去探索,从中就会迸发出更多的智慧火花,而这些火花的积聚会形成创新意识,转化为创新能力。

在讲述活性炭、木炭的吸附性时,补充这样一个实验:向红棕色的二氧化氮气体中,投入几块木炭或活性炭,发现红棕色逐渐褪去,最后变为无色。再打开与集气瓶相通的导管上的夹子(导管另一端浸入在盛水的烧杯中),可观察到水倒吸。实验后我提出两个问题:①为什么集气瓶中红棕色褪去?②水为什么会倒吸?通过思考,学生既认识到活性炭(木炭)的吸附性,又与物理知识联系起来,收到明显的教学效果,同时有效激活学生创新思维能力。

二、有效开发家庭小实验,扩大科学探究的功能

新教材配合教学内容,共设置了13个家庭小实验。教学实践表明,家庭小实验的引入是课堂教学的延伸,是科学探究功能的扩大。它对激发学生兴趣、巩固知识技能、培养能力、开发智力起到积极作用。

为了配合课堂教学内容,我除了布置学生完成新教材中设计的13个家庭小实验外,还另外补充了十几个既有浓厚生活气息,又与所学化学知识密切相关,同时学生在家庭中又能够找到材料,独立完成的小实验,作为家庭作业。

比如,在讲述铁生锈的条件时,提前一周布置学生完成这样一个家庭实验:把两只铁钉分别浸没在油和蒸馏水中(蒸馏水通过煮沸自来水得到),再取一支铁钉让其一半浸在水中,每天观察三只铁钉生锈情况,并做好记录。这节课,让学生根据实验现象得出铁钉生锈的条件,使得课上得生动活跃,而学生则学得主动。再如,在学生做完实验室制取二氧化碳的实验后,让学生回家做碳酸钠或鸡蛋壳与醋酸(醋精)反应制取二氧化碳。家庭小实验的开发,不仅丰富了学生课余生活,使学生扩大了视野,培养了动手能力和观察分析能力,而且对知识的理解和巩固也起到促进作用。

另外还可开展课外实验活动,扩大科学探究的功能。课外实验活动以组织参观、进行社会调查等多种形式展开。

如在学习燃烧和缓慢氧化时,课前布置学生到加油站、仓库、图书馆观察“严禁烟火”标志,到车站了解哪些物品严禁带上火车。通过这些活动使学生感到化学就在自己身边,化学与生产、生活、社会密切相关,在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感。

新教材下的科学探究教学是寓科学方法教育于化学教学之中的体现,它充分调动了学生自主学习的积极性,培养了学生的创新精神和实践能力,促进了学生智力与非智力因素的同步发展。为检测其效果,我对实施这一教学模式的100名学生进行了问卷调查。结果显示:①在掌握知识方面,91%的学生感受到通过新教材实验模式学习,更有助于对化学知识的理解;②在培养学生兴趣方面,87%的学生都喜欢上新教材下的实验化学课。调查表明,新教材下的实验教学模式普遍受到学生的喜爱和认可。

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