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如何改变传统接受式教学,积极开展研究性学习,为学生提供开放的学习空间和学习选择,培养学生自主学习、自主探究的能力,将成为教学研究中的重要课题。就化学实验教学如何培养学生探究能力进行探讨。
教育家陶行知曾经说过:“解放孩子的头脑,使之能想;解放孩子的双手,使之能干;解放孩子的眼睛,使之能看;解放孩子的嘴巴,使之能讲。”化学学科是“以实验为基础”的一门自然科学,化学实验是化学学习的重要方法。作为教师,深入挖掘和开发化学实验在探究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法,形成终身学习的能力具有重要的意义。
初中化学单从知识层面来说相对简单,这也就使学生学习技能的培养成为初中化学教学中的首要任务。初中化学教学因其有实验教学作支撑,具有灵活、形象、直观的学科优势,自然成为学生探究学习能力培养的主阵地。如何利用好这一阵地,也就成为每一位初中化学教师需要深入探索的重要课题。
1 搭建师生合作舞台,唤醒学生探究热情
实验探究式教学就是学生在教师指导下,利用已有的化学知识与技能,以探索者的身份,通过发现问题→作出猜想→设计实验方案→进行实验→得出结论的程序,由学生自己解决问题,归纳、总结规律的一种教学模式。已有的化学知识与技能主要是指化学实验原理,具体包括基本反应原理和基本操作原则,基本反应原理是实验的依据,是学生知识运用的基础。基本操作原则是实验教学的准则,是实验成功的基本保证。在化学教学中对于这些框架理论要通过训练、巩固使学生提高认识,保证学生参与实验的实效性。
在学生掌握好实验原理的前提下,教师要敢于放手,激励学生走上讲台做演示实验,再进行恰如其分的引导、协助和点拨,培养学生互助协作能力。例如用双氧水制氧气的实验,为了增强实验效果,标准采用毛遂自荐的形式选配3名学生来演示此实验,并对实验进行了如下改进:取3支试管,分别编号为A、B、C,3名学生各负责其中一个;首先同时倒入相同质量的双氧水,并迅速将带火星木条伸入试管口,A、B、C均没有明显现象;再由B、C两学生分别在自己的试管中加入二氧化锰和沸石,并将带火星的木条伸入试管口,可观察到木条复燃了;待反应结束后,3名学生分别观察、陈述试管残留物的情况。通过师生协作,将实验现象对比呈现,轻而易举地突破了催化剂这个教学难点。
又如在学习“空气”时,教材要求学生掌握收集气体样品的方法。在课堂上,笔者给学生设计了这样一个问题:以男生和女生为两个小组,用自己已有的容器收集操场上的空气样品。学生积极活跃,立刻展开了积极讨论,各抒己见。男生组的讨论结果是:用一个塑料袋抓紧,赶跑袋中的空气,然后在操场里松开手,张开袋口在操场里跑一圈;当塑料袋鼓满时,扎紧袋子,袋中就是操场空气的样品。女生组的讨论结果是:将自己喝水用的矿泉水瓶在教室内装满水,然后到操场上将瓶中的水倒掉,并用瓶盖盖紧瓶口,瓶中便是操场的空气样品。感觉到学生自己合作,已经将收集气体样品的方法掌握了,笔者便要求大家自己去尝试收集,学生兴高采烈,用一种高涨的激情尽情品尝着互助协作的成果。
科学探究的兴趣发源于问题,教师要重视学生课堂中的疑惑,灵活进行答疑。笔者课堂上曾出现过这样的问题,有个学生在学习“实验室制取氧气”时,要求闻一下双氧水与二氧化锰混合制得的氧气,结果闻到有臭味,他质疑集气瓶中不是纯净的氧气。对于突如其来的问题,笔者首先表扬了这位学生,告诉全体学生,要向他学习,因为一些伟大的科学发现都是起源于一些细微的问题。然后简要向学生解释了一下原因:制得的有臭味的氧气确实不纯,其中存在少量因双氧水浓度过高、反应过快而生成的臭氧,高中化学中将有详细讲解。虽然问题超出了初中知识的范围,但教师应该适当地解释,满足学生的好奇心,激发学生敢于提问、敢于怀疑的热情。
化学是容易激发学生兴趣的一门学科,其原因还要归功于化学实验的存在。在素质教育轰轰烈烈开展的今天,教师把讲台让给学生,把讲台打造成合作的舞台,让学生自主探究,亲身体验成功与失败的感受;教师作为一个协作者、引导者,抑或是一个聆听者、欣赏者。这一幕或许就是此轮教育改革的初衷。
2 精心设置细节探究,预留学生思考空间
陈旧的实验教学采用的都是“填鸭”式教学,即:教师先给出结论,将学生的思维空间束缚住,然后进行实验验证,实际上是向学生强加一种结论的“合法性”。而新课程则要求教师应努力挖掘蕴含于教材中的可供探究的素材,巧妙设计问题探究,让学生总结结论,在符合学生思维发展的前提下,让学生主动吸收知识。这就要求教师在备课过程中要精心设置问题,充分考虑探究细节及预知可能出现的问题,在引导过程中不要逐一点破,要给学生预留独立思考的空间。
在探究蜡烛燃烧的过程时,需要学生验证其燃烧产物——CO2。很多小组的石灰水没有变浑浊,实验不成功。笔者细心观察,发现主要有三条原因:1)烧杯罩在烛焰上时间太长,烧杯内温度较高,倒过烧杯时,使空气形成热气流,杯中的CO2气体随热气流而散发到空气中了;2)学生操作不熟练,烧杯倒转时,逗留时间过长,倒入石灰水前,CO2气体已经散逸了;3)澄清石灰水不是新制的,部分已经变质。笔者并没有将答案告之学生,而是引导学生改进操作,再观察现象。比如引导学生将烧杯移开火焰,倒过来之前,用一块玻璃片先盖住瓶口,再把烧杯正放在桌面,然后移开一部分玻璃片,向烧杯内倒入澄清石灰水,再盖住烧杯振荡,观察现象;或者更换澄清石灰水,重新操作观察现象;或者更换大一点儿而且冷的烧杯,再次操作,观察现象。在改进之后,再由各小组提交现象,并讨论前后现象不一致的原因。
3 注重知识渗透生活,引导学生走出课本
新课程要求教材不再是教学的标尺而是教学工具。新教材在编纂时,精心编入大量实验内容,目的是使学生经历由感知→思维→动手的活动过程。这些都拉近了学生与化学学科的距离,让学生亲身感触到化学就在身边。
教师要善于捕捉时机,带领学生走出学校,走向社会,把化学课堂扩大。这不仅能丰富学生课余生活,而且能在学生扩大视野的同时,促进其对知识的理解和巩固。笔者学校处于一条小河的河畔,在学习“水的净化”前,曾经让学生调查了解:你家附近的河水清澈吗?请问问你们的父母,在他们当学生时,这条河是不是像现在这样脏呢?在学习“燃料与燃烧”时,笔者带领学生去附近加油站认识“严禁烟火”标志。笔者曾经让学生利用家庭厨房里现有的物品进行实验,如用食醋为菜刀除锈,用食醋除去热水瓶胆和烧水壶内沉积的水垢;观察灯泡和灯管的结构;寻找煤燃烧污染空气的罪魁祸首——SO2……通过这些活动,让学生学会用所学知识解决实际生活问题,用有趣的生活成功体验激发化学学习的无限乐趣。
对于家庭中小实验的开展,教师一定要做好辅导。由于初中学生化学基础浅薄,操作能力相对差,因此教师一定要把实验的目的,选用的仪器、药品,以及实验步骤及安全事项等向学生明确,最好为学生做好示范,这样实验成功率就大,效果就好,可以增强学生自信心。
授人以鱼,只供一餐之需;授人以渔,终生受用无穷。探究性学习能力是学生终生发展的需要,是新课程改革的最终目的。教师只有不断地努力,创新教学方式,大胆地实践,才会使教学游刃有余。
参考文献
[1]梁慧姝,郑长龙.化学实验论[M].南宁:广西教育出版社,1996.
[2]刘知新.化学教学论[M].北京:高等教育出版社,1997.
[3]刘大春.科学哲学通论[M].北京:中国人民大学出版社,1998.
[4]闫孝平.在化学“实验探究”中培养学生创新能力[M].化学教学,2004(10):34-36.
教育家陶行知曾经说过:“解放孩子的头脑,使之能想;解放孩子的双手,使之能干;解放孩子的眼睛,使之能看;解放孩子的嘴巴,使之能讲。”化学学科是“以实验为基础”的一门自然科学,化学实验是化学学习的重要方法。作为教师,深入挖掘和开发化学实验在探究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法,形成终身学习的能力具有重要的意义。
初中化学单从知识层面来说相对简单,这也就使学生学习技能的培养成为初中化学教学中的首要任务。初中化学教学因其有实验教学作支撑,具有灵活、形象、直观的学科优势,自然成为学生探究学习能力培养的主阵地。如何利用好这一阵地,也就成为每一位初中化学教师需要深入探索的重要课题。
1 搭建师生合作舞台,唤醒学生探究热情
实验探究式教学就是学生在教师指导下,利用已有的化学知识与技能,以探索者的身份,通过发现问题→作出猜想→设计实验方案→进行实验→得出结论的程序,由学生自己解决问题,归纳、总结规律的一种教学模式。已有的化学知识与技能主要是指化学实验原理,具体包括基本反应原理和基本操作原则,基本反应原理是实验的依据,是学生知识运用的基础。基本操作原则是实验教学的准则,是实验成功的基本保证。在化学教学中对于这些框架理论要通过训练、巩固使学生提高认识,保证学生参与实验的实效性。
在学生掌握好实验原理的前提下,教师要敢于放手,激励学生走上讲台做演示实验,再进行恰如其分的引导、协助和点拨,培养学生互助协作能力。例如用双氧水制氧气的实验,为了增强实验效果,标准采用毛遂自荐的形式选配3名学生来演示此实验,并对实验进行了如下改进:取3支试管,分别编号为A、B、C,3名学生各负责其中一个;首先同时倒入相同质量的双氧水,并迅速将带火星木条伸入试管口,A、B、C均没有明显现象;再由B、C两学生分别在自己的试管中加入二氧化锰和沸石,并将带火星的木条伸入试管口,可观察到木条复燃了;待反应结束后,3名学生分别观察、陈述试管残留物的情况。通过师生协作,将实验现象对比呈现,轻而易举地突破了催化剂这个教学难点。
又如在学习“空气”时,教材要求学生掌握收集气体样品的方法。在课堂上,笔者给学生设计了这样一个问题:以男生和女生为两个小组,用自己已有的容器收集操场上的空气样品。学生积极活跃,立刻展开了积极讨论,各抒己见。男生组的讨论结果是:用一个塑料袋抓紧,赶跑袋中的空气,然后在操场里松开手,张开袋口在操场里跑一圈;当塑料袋鼓满时,扎紧袋子,袋中就是操场空气的样品。女生组的讨论结果是:将自己喝水用的矿泉水瓶在教室内装满水,然后到操场上将瓶中的水倒掉,并用瓶盖盖紧瓶口,瓶中便是操场的空气样品。感觉到学生自己合作,已经将收集气体样品的方法掌握了,笔者便要求大家自己去尝试收集,学生兴高采烈,用一种高涨的激情尽情品尝着互助协作的成果。
科学探究的兴趣发源于问题,教师要重视学生课堂中的疑惑,灵活进行答疑。笔者课堂上曾出现过这样的问题,有个学生在学习“实验室制取氧气”时,要求闻一下双氧水与二氧化锰混合制得的氧气,结果闻到有臭味,他质疑集气瓶中不是纯净的氧气。对于突如其来的问题,笔者首先表扬了这位学生,告诉全体学生,要向他学习,因为一些伟大的科学发现都是起源于一些细微的问题。然后简要向学生解释了一下原因:制得的有臭味的氧气确实不纯,其中存在少量因双氧水浓度过高、反应过快而生成的臭氧,高中化学中将有详细讲解。虽然问题超出了初中知识的范围,但教师应该适当地解释,满足学生的好奇心,激发学生敢于提问、敢于怀疑的热情。
化学是容易激发学生兴趣的一门学科,其原因还要归功于化学实验的存在。在素质教育轰轰烈烈开展的今天,教师把讲台让给学生,把讲台打造成合作的舞台,让学生自主探究,亲身体验成功与失败的感受;教师作为一个协作者、引导者,抑或是一个聆听者、欣赏者。这一幕或许就是此轮教育改革的初衷。
2 精心设置细节探究,预留学生思考空间
陈旧的实验教学采用的都是“填鸭”式教学,即:教师先给出结论,将学生的思维空间束缚住,然后进行实验验证,实际上是向学生强加一种结论的“合法性”。而新课程则要求教师应努力挖掘蕴含于教材中的可供探究的素材,巧妙设计问题探究,让学生总结结论,在符合学生思维发展的前提下,让学生主动吸收知识。这就要求教师在备课过程中要精心设置问题,充分考虑探究细节及预知可能出现的问题,在引导过程中不要逐一点破,要给学生预留独立思考的空间。
在探究蜡烛燃烧的过程时,需要学生验证其燃烧产物——CO2。很多小组的石灰水没有变浑浊,实验不成功。笔者细心观察,发现主要有三条原因:1)烧杯罩在烛焰上时间太长,烧杯内温度较高,倒过烧杯时,使空气形成热气流,杯中的CO2气体随热气流而散发到空气中了;2)学生操作不熟练,烧杯倒转时,逗留时间过长,倒入石灰水前,CO2气体已经散逸了;3)澄清石灰水不是新制的,部分已经变质。笔者并没有将答案告之学生,而是引导学生改进操作,再观察现象。比如引导学生将烧杯移开火焰,倒过来之前,用一块玻璃片先盖住瓶口,再把烧杯正放在桌面,然后移开一部分玻璃片,向烧杯内倒入澄清石灰水,再盖住烧杯振荡,观察现象;或者更换澄清石灰水,重新操作观察现象;或者更换大一点儿而且冷的烧杯,再次操作,观察现象。在改进之后,再由各小组提交现象,并讨论前后现象不一致的原因。
3 注重知识渗透生活,引导学生走出课本
新课程要求教材不再是教学的标尺而是教学工具。新教材在编纂时,精心编入大量实验内容,目的是使学生经历由感知→思维→动手的活动过程。这些都拉近了学生与化学学科的距离,让学生亲身感触到化学就在身边。
教师要善于捕捉时机,带领学生走出学校,走向社会,把化学课堂扩大。这不仅能丰富学生课余生活,而且能在学生扩大视野的同时,促进其对知识的理解和巩固。笔者学校处于一条小河的河畔,在学习“水的净化”前,曾经让学生调查了解:你家附近的河水清澈吗?请问问你们的父母,在他们当学生时,这条河是不是像现在这样脏呢?在学习“燃料与燃烧”时,笔者带领学生去附近加油站认识“严禁烟火”标志。笔者曾经让学生利用家庭厨房里现有的物品进行实验,如用食醋为菜刀除锈,用食醋除去热水瓶胆和烧水壶内沉积的水垢;观察灯泡和灯管的结构;寻找煤燃烧污染空气的罪魁祸首——SO2……通过这些活动,让学生学会用所学知识解决实际生活问题,用有趣的生活成功体验激发化学学习的无限乐趣。
对于家庭中小实验的开展,教师一定要做好辅导。由于初中学生化学基础浅薄,操作能力相对差,因此教师一定要把实验的目的,选用的仪器、药品,以及实验步骤及安全事项等向学生明确,最好为学生做好示范,这样实验成功率就大,效果就好,可以增强学生自信心。
授人以鱼,只供一餐之需;授人以渔,终生受用无穷。探究性学习能力是学生终生发展的需要,是新课程改革的最终目的。教师只有不断地努力,创新教学方式,大胆地实践,才会使教学游刃有余。
参考文献
[1]梁慧姝,郑长龙.化学实验论[M].南宁:广西教育出版社,1996.
[2]刘知新.化学教学论[M].北京:高等教育出版社,1997.
[3]刘大春.科学哲学通论[M].北京:中国人民大学出版社,1998.
[4]闫孝平.在化学“实验探究”中培养学生创新能力[M].化学教学,2004(10):34-36.