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探究能力是21世纪人才的必备素质之一,对探究能力的培养,是当前我国素质教育中的一大任务。探究能力,作为人们探索、研究自然规律和社会问题的一种综合能力,通常包括提出问题的能力、收集资料和信息的能力、建立假说的能力、进行社会调查的能力、进行科学观察和科学实验的能力、进行科学思维的能力等。
化学实验是化学教学的重要部分,也是学生学习化学、进行科学探究的重要方式。在化学实验中笔者把科学探究作为课程改革的突破口,对学生进行科学探究实践的培养,激发学生的主动性和创新意识,促进学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能的过程成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际、形成科学价值观的过程。那么,如何发挥化学学科的优势,在实验教学中培养学生的探究能力?
1 融演示实验为学生实验,培养学生的实验技能
1.1 突出演示实验的示范性
演示实验是学生学习实验操作的首要途径。教师演示实验的质量和态度,对学生的实践意识和科学态度有潜移默化的表率作用。所以,教师必须认真做好操作示范,从药品的取用、仪器的安装和洗涤、物质的加热到现象的观察,每一个环节都应合理规范。为了让学生对实验的基本操作掌握更全面、系统,笔者在实验的基本操作中增加检查装置气密性的内容。通过教师娴熟的操作、严谨的态度和精彩的实验效果,培养学生认真严谨的科学态度和动手操作能力。
1.2 突出学生实验的操作性
学生实验可分为学生随堂实验和学生分组实验。学生亲自做实验比教师演示、学生观察留下的印象更深刻。这时学生由观看者变成操作者、实验者,其心情之激动、态度之积极、思考问题之主动都是显而易见的。学生随堂实验既可以达到演示实验的目的,又可以弥补演示实验的不足,因此,在条件允许的前提下,对操作简单、费时不长、安全可靠、不污染环境的演示实验都可以改成学生随堂实验。
学生分组实验是学生运用知识,亲身体验化学变化过程,培养实验技能的重要途径。纸上得来终觉浅,觉知此事要躬行。比如,在用高锰酸钾制取氧气的学生分组实验中,学生尽管对装置图的错误十分熟悉,但在自己动手实验时仍出现试管口高于试管底、铁夹夹在试管口、试管口没堵棉花、完毕时先熄灭酒精灯再从水槽中取出导管等种种错误。所以,学生只能在做的过程中提高动手能力,培养实验操作技能。
2 改平顺型实验为矛盾型实验,激发学生的探究
意识
探究行为的发生必须在强烈的探究意识的支配下进行。由于化学学科是九年级刚刚接触的课程,教材安排的很多实验设计都是平顺型实验。虽然这种实验可以激发学生的感性兴趣,但不能引发学生的思维冲突,不能激发学生思维层面的探究兴趣。所以,笔者把平顺型实验改为矛盾型实验,在完全对立矛盾的实验现象中营造心理困境,激活学生的思维,调动学生学习的热情,激发学生自主探究的意识。
3 改验证性实验为探究性实验,让学生掌握科学探
究的方法
新课改倡导学生是发展的中心,着眼于学生终身发展和科学素养的全面提高。在教学方法上,要从以教师为中心、教材为中心的验证性实验中走出来,提倡以学生为中心、以问题为中心,进行探究性实验。在做探究性实验时可以借鉴教材中的验证性实验,先不让学生知道实验结果,而是在已有基础上提出新的问题,引导学生通过猜想和假设,制定出实验方案,根据实验方案进行实验,观察出现的现象,对产生的结果一一记录。实验结束之后,学生之间进行分析交流,弄明白问题的实质,在自主探究的基础上得出结论。
在酸的化学性质的学习中,教材把盐酸和硫酸的化学性质并行安排。笔者在教学时,就把硫酸的化学性质实验由验证性实验变为探究性实验,把硫酸的化学性质学习安排在盐酸之后。在学习硫酸的化学性质时,先给学生提出问题:盐酸和硫酸的化学性质是相似还是不同?学生经过分析和讨论,形成两种意见:性质相似,依据是两种物质都是酸,组成中都有氢离子;不同,依据是两种物质中的酸根离子不同。这时,笔者引导学生设计一组实验,请他们将实验现象填入表中。
学生通过实验、观察、记录,对上述问题的答案有了一分为二的观点:两种物质的化学性质大体上相同,但也有一点不同。最后引导学生归纳比较得出:两种物质在性质上有4点相似,正是由于它们都是酸,都能在水溶液中电离出氢离子;有一点不同,正是由于它们的酸根离子不同,盐酸中有氯离子,硫酸中有硫酸根离子。在此基础上,再补充做硫酸与氯化钡溶液的反应。最后提问,如何鉴别盐酸和硫酸?学生自选试剂,并深刻理解二者的鉴别依据正是两种酸的酸根离子不同。
在这样的探究性实验中,学生动手做、用脑思,做得积极、学得主动,应用实验验证法和逻辑推理法,学到像科学家那样研究问题、解决问题的科学探究程序和方法。
4 将校内实验延伸到家庭实验,强调学生自主探究
家庭实验是演示实验和分组实验的课外延伸。它是在教师指导下,以在教学过程中和生活实践中的问题为载体,利用课外时间,给学生提供主动探求知识的宽松环境,创设科学研究的情景和途径。引导通过实践的感受和体验,形成积极探索、主动获取知识的学习态度,进而培养学生发现问题、解决问题的能力,使学生在成功的设计和实验操作的愉悦心情下潜力得到充分发挥,为学生自主的持续发展创造良好的条件。
家庭实验更有助于学生的探索能力的增强,如在探索铁生锈的条件时,让学生到家中去实验,每天观察在不同条件铁钉的变化情形,培养学生的观察能力、探究能力。又如热水瓶中的水垢如何除?家中有盐水、醋、油、洗衣粉、碱,用什么洗得干净?水垢主成分是什么?又如何鉴别?让学生自主去探究。通过这些家庭实验,激发学生的探究兴趣,提高观察能力,增加实验生活技能,培养自主解决一些生活问题的能力和科学探究能力。
在化学实验教学中,无论是增补实验,还是改进实验,所有内容的设计都应以培养学生的探究能力为出发点,结合学生的实际情况,做到真正的“用教材教”,去粗取精、为我所用。从而使化学实验教学在培养学生探究意识、教与学生探究方法、发展学生探究能力方面发挥独特的学科魅力,真正实现提高全体学生的科学素养的目的,完成新一轮课改的任务,实现人本化教育。
(作者单位:河北省唐山市乐亭县蔡庄初级中学)
化学实验是化学教学的重要部分,也是学生学习化学、进行科学探究的重要方式。在化学实验中笔者把科学探究作为课程改革的突破口,对学生进行科学探究实践的培养,激发学生的主动性和创新意识,促进学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能的过程成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际、形成科学价值观的过程。那么,如何发挥化学学科的优势,在实验教学中培养学生的探究能力?
1 融演示实验为学生实验,培养学生的实验技能
1.1 突出演示实验的示范性
演示实验是学生学习实验操作的首要途径。教师演示实验的质量和态度,对学生的实践意识和科学态度有潜移默化的表率作用。所以,教师必须认真做好操作示范,从药品的取用、仪器的安装和洗涤、物质的加热到现象的观察,每一个环节都应合理规范。为了让学生对实验的基本操作掌握更全面、系统,笔者在实验的基本操作中增加检查装置气密性的内容。通过教师娴熟的操作、严谨的态度和精彩的实验效果,培养学生认真严谨的科学态度和动手操作能力。
1.2 突出学生实验的操作性
学生实验可分为学生随堂实验和学生分组实验。学生亲自做实验比教师演示、学生观察留下的印象更深刻。这时学生由观看者变成操作者、实验者,其心情之激动、态度之积极、思考问题之主动都是显而易见的。学生随堂实验既可以达到演示实验的目的,又可以弥补演示实验的不足,因此,在条件允许的前提下,对操作简单、费时不长、安全可靠、不污染环境的演示实验都可以改成学生随堂实验。
学生分组实验是学生运用知识,亲身体验化学变化过程,培养实验技能的重要途径。纸上得来终觉浅,觉知此事要躬行。比如,在用高锰酸钾制取氧气的学生分组实验中,学生尽管对装置图的错误十分熟悉,但在自己动手实验时仍出现试管口高于试管底、铁夹夹在试管口、试管口没堵棉花、完毕时先熄灭酒精灯再从水槽中取出导管等种种错误。所以,学生只能在做的过程中提高动手能力,培养实验操作技能。
2 改平顺型实验为矛盾型实验,激发学生的探究
意识
探究行为的发生必须在强烈的探究意识的支配下进行。由于化学学科是九年级刚刚接触的课程,教材安排的很多实验设计都是平顺型实验。虽然这种实验可以激发学生的感性兴趣,但不能引发学生的思维冲突,不能激发学生思维层面的探究兴趣。所以,笔者把平顺型实验改为矛盾型实验,在完全对立矛盾的实验现象中营造心理困境,激活学生的思维,调动学生学习的热情,激发学生自主探究的意识。
3 改验证性实验为探究性实验,让学生掌握科学探
究的方法
新课改倡导学生是发展的中心,着眼于学生终身发展和科学素养的全面提高。在教学方法上,要从以教师为中心、教材为中心的验证性实验中走出来,提倡以学生为中心、以问题为中心,进行探究性实验。在做探究性实验时可以借鉴教材中的验证性实验,先不让学生知道实验结果,而是在已有基础上提出新的问题,引导学生通过猜想和假设,制定出实验方案,根据实验方案进行实验,观察出现的现象,对产生的结果一一记录。实验结束之后,学生之间进行分析交流,弄明白问题的实质,在自主探究的基础上得出结论。
在酸的化学性质的学习中,教材把盐酸和硫酸的化学性质并行安排。笔者在教学时,就把硫酸的化学性质实验由验证性实验变为探究性实验,把硫酸的化学性质学习安排在盐酸之后。在学习硫酸的化学性质时,先给学生提出问题:盐酸和硫酸的化学性质是相似还是不同?学生经过分析和讨论,形成两种意见:性质相似,依据是两种物质都是酸,组成中都有氢离子;不同,依据是两种物质中的酸根离子不同。这时,笔者引导学生设计一组实验,请他们将实验现象填入表中。
学生通过实验、观察、记录,对上述问题的答案有了一分为二的观点:两种物质的化学性质大体上相同,但也有一点不同。最后引导学生归纳比较得出:两种物质在性质上有4点相似,正是由于它们都是酸,都能在水溶液中电离出氢离子;有一点不同,正是由于它们的酸根离子不同,盐酸中有氯离子,硫酸中有硫酸根离子。在此基础上,再补充做硫酸与氯化钡溶液的反应。最后提问,如何鉴别盐酸和硫酸?学生自选试剂,并深刻理解二者的鉴别依据正是两种酸的酸根离子不同。
在这样的探究性实验中,学生动手做、用脑思,做得积极、学得主动,应用实验验证法和逻辑推理法,学到像科学家那样研究问题、解决问题的科学探究程序和方法。
4 将校内实验延伸到家庭实验,强调学生自主探究
家庭实验是演示实验和分组实验的课外延伸。它是在教师指导下,以在教学过程中和生活实践中的问题为载体,利用课外时间,给学生提供主动探求知识的宽松环境,创设科学研究的情景和途径。引导通过实践的感受和体验,形成积极探索、主动获取知识的学习态度,进而培养学生发现问题、解决问题的能力,使学生在成功的设计和实验操作的愉悦心情下潜力得到充分发挥,为学生自主的持续发展创造良好的条件。
家庭实验更有助于学生的探索能力的增强,如在探索铁生锈的条件时,让学生到家中去实验,每天观察在不同条件铁钉的变化情形,培养学生的观察能力、探究能力。又如热水瓶中的水垢如何除?家中有盐水、醋、油、洗衣粉、碱,用什么洗得干净?水垢主成分是什么?又如何鉴别?让学生自主去探究。通过这些家庭实验,激发学生的探究兴趣,提高观察能力,增加实验生活技能,培养自主解决一些生活问题的能力和科学探究能力。
在化学实验教学中,无论是增补实验,还是改进实验,所有内容的设计都应以培养学生的探究能力为出发点,结合学生的实际情况,做到真正的“用教材教”,去粗取精、为我所用。从而使化学实验教学在培养学生探究意识、教与学生探究方法、发展学生探究能力方面发挥独特的学科魅力,真正实现提高全体学生的科学素养的目的,完成新一轮课改的任务,实现人本化教育。
(作者单位:河北省唐山市乐亭县蔡庄初级中学)