化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究性教學(xué)的實(shí)踐與啟示
尚雪云
摘要:“科學(xué)探究”、“探究式教學(xué)”在新課程改革中作為一個(gè)重要的理念被反復(fù)強(qiáng)調(diào)。在教學(xué)實(shí)踐中,教師如何組織實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)?本文從教學(xué)案例部分展示、探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的步驟、探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟示三個(gè)方面介紹了開(kāi)展化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),并提出了相應(yīng)的思考。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)實(shí)踐與體會(huì)
探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,在一定的情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,以類(lèi)似科學(xué)研究的方式,通過(guò)教師的啟發(fā),學(xué)生自主地探索、研究,求得問(wèn)題解決,并獲得知識(shí)、技能、情感與態(tài)度的發(fā)展,使學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力得到發(fā)展的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生應(yīng)是一個(gè)積極的探究者,學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)探索、自我發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,教師要激發(fā)學(xué)生自我探究的積極性,想辦法解決問(wèn)題,從而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
一、教學(xué)案例部分展示
案例:認(rèn)識(shí)CO2與水反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)
方案(1):學(xué)生進(jìn)行“向盛有紫色石蕊試液的試管中通入CO2”的實(shí)驗(yàn),觀察溶液的顏色變化。
方案(2):學(xué)生進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
1、將用紫色石蕊試液浸過(guò)的干燥小花,放入盛有CO2的集氣瓶中,觀察現(xiàn)象。
2、向紫色石蕊試液浸過(guò)的干燥小花噴水,觀察現(xiàn)象。
3、向紫色石蕊試液浸過(guò)的干燥小花噴水,然后放入盛有CO2的集氣瓶中,觀察現(xiàn)象。
方案(1)和方案(2)都是通過(guò)學(xué)生親自“做實(shí)驗(yàn)”的方法來(lái)認(rèn)知目標(biāo),這兩個(gè)方案的特點(diǎn)是在教學(xué)過(guò)程中可以營(yíng)造一種和諧氣氛,留給了學(xué)生自己探究思考的時(shí)間和空間,拉近了師生之間的關(guān)系。雖然通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生消除了思想障礙并敢于質(zhì)疑“CO2與水使石蕊變色是否一定是兩種物質(zhì)產(chǎn)生了新物質(zhì)” 等問(wèn)題,但這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在體現(xiàn)探究性的程度上是不同的。在其他條件不變的情況下,后者改變了石蕊的狀態(tài),需要探究此條件的變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,從而得出結(jié)論。因此方案(2)更有利于使學(xué)生大膽質(zhì)疑,提出問(wèn)題,產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的興趣和興奮的情趣,更有利于通過(guò)創(chuàng)新思維指向探究的目標(biāo)和方向。
二、探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的步驟
1、上課前
教師設(shè)疑:在教學(xué)中,教師要為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),針對(duì)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)及關(guān)鍵提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考。
學(xué)生討論質(zhì)疑:合作交流,討論質(zhì)疑。上課前把問(wèn)題發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生利用課余時(shí)間,以小組為單位,討論、提出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,選擇需要用到的儀器和藥品,畫(huà)好裝置圖。
2、課堂上教學(xué)分以下幾個(gè)步驟:
首先是完善和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。這一階段是小組之間質(zhì)疑、答辯、優(yōu)化每組設(shè)計(jì)方案的過(guò)程,是動(dòng)腦的理性思考過(guò)程,思維容量很大,思考問(wèn)題有深度,嚴(yán)密性增強(qiáng),創(chuàng)新思維、發(fā)散思維得到了充分的體現(xiàn)和訓(xùn)練。
其次是分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師解惑答疑。每組采用本組認(rèn)為最合理的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),共同合作實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄、分析,教師巡回幫助有困難的組完成實(shí)驗(yàn)。這一階段是動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程,要手腦并用,學(xué)生間相互配合才能順利地完成實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。
最后是報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論分析評(píng)價(jià)。這一階段是訓(xùn)練學(xué)生表達(dá)、分析、評(píng)價(jià)的過(guò)程,要全面細(xì)致地考慮,思維容量很大。
三、探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟示
通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)實(shí)踐,我們得到了很多啟示:
(1)探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)給學(xué)生提供了學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間,最大限度地調(diào)動(dòng)了學(xué)生主動(dòng)參與的積極性。實(shí)驗(yàn)參與讓學(xué)生從知識(shí)的“奴隸”中解放出來(lái),成為了學(xué)習(xí)的主人。能讓學(xué)生體會(huì)到成功的喜悅,哪怕是細(xì)微之處的成功,從而使學(xué)生的認(rèn)知、情感、意志、態(tài)度和個(gè)性都會(huì)得到全面發(fā)展,使學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐能力逐漸加強(qiáng)。 (2)師生共同討論應(yīng)該在開(kāi)放、民主、和諧、愉悅的氣氛中進(jìn)行,予以充分討論,各抒己見(jiàn)。討論的形式要靈活,常見(jiàn)的有“四人”分組討論、小組討論、全班討論。
(3)課題的選擇不能好高騖遠(yuǎn),要適合學(xué)生的年齡特點(diǎn)和初始活動(dòng)水平。要從學(xué)生個(gè)體發(fā)展的角度來(lái)看問(wèn)題,研究的內(nèi)容、水平要適合學(xué)生身心發(fā)展的年齡特征,依據(jù)學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律有序展開(kāi)、分階段提高。
(4)要重視科學(xué)方法的指導(dǎo)和科學(xué)精神的培養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。通過(guò)“探究”式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)還要注意培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的求知精神,以及一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的優(yōu)良作風(fēng),這是學(xué)生在未來(lái)社會(huì)發(fā)展中所必需的基本素質(zhì)。如果忽視了科學(xué)方法和科學(xué)精神的培養(yǎng),也就失去了開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)的意義。
(5)實(shí)施探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué),要以新的評(píng)價(jià)方式來(lái)評(píng)價(jià),以便更有效地激勵(lì)學(xué)生。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的成功與失敗、實(shí)驗(yàn)完成的優(yōu)與劣、結(jié)論的完整性與科學(xué)性不能作為評(píng)價(jià)學(xué)生的唯一標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)在實(shí)施探究過(guò)程中對(duì)學(xué)生思維水平的變化、細(xì)節(jié)問(wèn)題的處理、合作能力等進(jìn)行考察。
(6)充分利用探究實(shí)驗(yàn)中的失敗,激發(fā)學(xué)生探究的欲望。
初中化學(xué)課本上冊(cè)第六單元課題3實(shí)驗(yàn)6-4,要求將二氧化碳慢慢傾倒入燒杯中,其目的是證明CO2既不能燃燒也不支持燃燒、密度比空氣大等性質(zhì)。然而,在實(shí)際操作中存在很多因素,經(jīng)常導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。在這一研討課中,我讓多個(gè)學(xué)生做了這個(gè)實(shí)驗(yàn),結(jié)果都失敗了。課后我組織學(xué)生討論原因并做了探究。學(xué)生經(jīng)討論后認(rèn)為失敗的原因可能有以下幾點(diǎn):①將集氣瓶上的玻璃片打開(kāi)過(guò)多,使CO2一下子倒了出來(lái),會(huì)將上面蠟燭先熄滅,下面的蠟燭后熄滅。②燒杯過(guò)大,用一般的集氣瓶會(huì)因CO2過(guò)少而不能達(dá)到理想的效果。③若第一次實(shí)驗(yàn)失敗,因蠟燭燃燒放熱,將空氣加熱了,CO2 傾倒后立即上升而不能進(jìn)入燒杯底部。
于是我們作了如下改進(jìn):
①因集氣瓶口大,容易一下子倒出來(lái),改用瓶口較小而容量大的礦泉水瓶收集CO2,并用一個(gè)小燒杯。②因集氣瓶一旦因第一次傾倒失敗,將因被蠟燭加熱后導(dǎo)致后面多次實(shí)驗(yàn)失敗,建議重做實(shí)驗(yàn)時(shí)更換燒杯。
(7)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)探究情境。所謂實(shí)驗(yàn)探究情境,是指能激發(fā)學(xué)生的探究興趣、創(chuàng)設(shè)探究氛圍的情境。因此只要能夠引發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的積極性,就可作為實(shí)驗(yàn)探究情境。例如在進(jìn)行溶解時(shí)吸熱和放熱現(xiàn)象的活動(dòng)與探究時(shí),我們可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究情境:在一干燥的玻璃片上滴一滴水,在水滴上面放一只盛有適量水的小燒杯,然后向其中加適量的NH4NO3,過(guò)一會(huì)兒我拿起小燒杯時(shí),發(fā)現(xiàn)玻璃片“粘”在了小燒杯底上。學(xué)生探究的興趣和熱情頓時(shí)高漲。這里運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)探究情境,帶有一定的啟發(fā)性和驗(yàn)證性。
總之,探究實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅使學(xué)生始終處于不斷探索的情境中,培養(yǎng)了學(xué)生大膽豐富的想象力,調(diào)動(dòng)了學(xué)生思維活動(dòng)的積極性和自覺(jué)性,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力,使學(xué)習(xí)過(guò)程真正成為積極主動(dòng)的探索過(guò)程,激發(fā)了學(xué)生的熱情和興趣,而且能使學(xué)生在精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程中對(duì)化學(xué)問(wèn)題提出新穎的見(jiàn)解、思路、方法和設(shè)想,解決新穎的化學(xué)問(wèn)題,在科學(xué)抽象環(huán)節(jié)中能發(fā)展演繹能力和分析能力,在得出結(jié)論環(huán)節(jié)能發(fā)展概括能力和歸納推理能力,享受發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣,在拓展應(yīng)用環(huán)節(jié)能達(dá)到知識(shí)的遷移和深化,有利于學(xué)生知識(shí)技能的掌握、智力的形成和態(tài)度的培養(yǎng)。