化学教学中对科学探究的点滴体会
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作者: 甘正红
《化学课程标准》中指出: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、制订计划、进行实验、搜集证据、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,激发化学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。
科学探究是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容,对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。科学探究的方法多种多样:
一、利用化学实验进行科学探究
实验探究是指通过实验来进行的一种探究活动,它是科学探究在化学实验教学中的具体化。是化学教学中最常见、最主要的探究活动。实验探究一般按这样的流程进行:提出问题―猜想与假设―制订计划一进行实验一记录现象―解释与结论一反思与评价―表达与交流。实验探究能给学生提供主动探求知识的宽松环境,让他们在成功的设计和实验操作的愉悦情绪下,潜力得到充分发挥,思维更加活跃,有益于学生创造性思维能力的培养。
探究案例:对蜡烛进行的活动与探究。
在让学生明确实验探究的流程后,学生就开始猜想、制订计划,并根据各自的不同设计向实验室索求不同实验用品,结果学生提出了以下几种不同方案。并各自进行了实验,然后根据现象得出不同方面的结论。
方案1研究的问题:蜡烛燃烧的现象。
猜想:(1)蜡烛燃烧:
(2)蜡烛会熔化。
制订计划:(1)观察蜡烛的状态、颜色,是用什么材料做的;
(2)观察蜡烛燃烧时会发生哪些现象,得到了什么;
(3)要知道熔化后的蜡烛跟原来的蜡烛是否相同。
进行实验:(1)取出蜡烛,观察蜡烛的状态、颜色,是用什么材料做的;
(2)点燃石蜡,观察有什么现象;
(3)将一块白瓷片压在火焰上方;
(4)将熔化的石蜡放在酒精灯火焰上烤一会儿,观察有什么现象,再移开火焰,继续观察现象;
(5)吹灭火焰。
记录现象:略。
解释与结论:略。
方案2研究的问题:蜡烛燃烧后的产物。
猜想:(1)蜡烛会熔化;
(2)蜡烛燃烧后会生成一些无色气体。
制订计划:(1)要观察蜡烛的颜色、状态是用什么材料做的;
(2)要观察蜡烛燃烧时熔化的现象,并观察熔化后的石蜡;
(3)要取得蜡烛燃烧后的产物,并验证它的性质。
进行实验:(1)取出蜡烛,观察蜡烛的颜色、状态,是用什么材料做的;
(2)点燃石蜡,用干燥的小烧杯底部压在火焰上方一瞬间后,观察现象;
(3)用干而冷的烧杯倒放在外焰上方,稍微烤一下,观察现象;
(4)用内壁蘸有石灰水的小烧杯靠近火焰侧面,迅速倒转,再倒入少量石灰水,观察现象;
(5)吹灭火焰。
记录现象:略。
解释与结论:略。
从上述两种方案可看出,由于学生各自能力的不同,思维方式的不同,故探究的目的与方法都有差异。作为教师应该认可这种差异,哪怕有些设计有一定缺陷,我们都应该充分肯定学生自身的设计、探究意识,然后在反思与评价,以及表达与交流的环节中,可将学生组织起来,相互学习、相互补充,从而得出更全面的结论,对蜡烛形成一个更全面的认识,也借此展开对深层次问题的探究。
在这一教学过程中,教师只起一个引导作用,努力发挥学生的主体作用,让学生在探究中体验科学方法的运用,学会设计实验进行探究学习,使学生学习化学知识的过程不再是一个单纯接受现成知识结论的过程,而是进行科学探究,养成严谨的科学态度,学会科学方法和形成价值观的过程,从而达到全面提高学生科学素养的目的。在中学化学中有许多体现探索性和创造性的实验,作为教师应深刻领会《课标》精神,挖掘实验教学的内涵,将实验知识、实验方法与实验操作有机地统一起来。调动学生的学习积极性,使他们始终处于不断探索的情景中,主动实验、仔细观察、积极思维。长此下去,学生的创造性思维必然能得到很好的发展,对待科学的创新意识和态度也将会逐渐地形成。
二、以交流讨论为主进行科学探究活动
与他人交流讨论是一个极好的与人接触学习的机会,它不仅可以让学生借此机会加深对别人的理解并吸取别人所长为我所用,还可以开拓思维、发展自我调控能力、提高表达能力与人际交往能力。所以,教师在组织学生进行科学探究学习时,要鼓励学生多与他人交流,虚心向他人学习,在交流中思考、成长。在化学探究学习中,学生之间进行交流讨论,对课题探究来说,有利于问题的解决;对学生个体来说,提供给每个学生一个独特的学习、成长的机会,在此过程中,学生学会尊重别人的意见、发现别人身上的优点,别人的观点与思维方式可以启发自己的思维。交流讨论的组织形式很多,可以是学生与学生之间、学生与教师之间,也可以是学生与社会人士之间,这要视具体的探究课题及教学条件来定。
三、通过探究性习题的设计解答,提高探究活动能力
选择好的探究性习题,对于培养学生的探究性思维能力可以说具有十分重要的作用,因为实验方面的探究性学习会占用大量的时间,而且会受到一些客观条件的限制,而习题只需要利用大脑的思维,避开实验条件,利用已有的知识,在大脑里形成探究步骤,在大脑里比较分析各种可能情况的利与弊,从而得到正确的结论。所以它不仅能很好地锻炼探究性思维能力,而且有利于形成良好的探究思维品质,学会把握探究过程的脉络,有利于提高在实际探究中更快地找到最佳方法的能力。
例1:SO2与KOH溶液能发生反应,但看不到明显现象,请设计一个实验,通过实验能明显观察到的现象,说明SO2确实与KOH溶液发生反应。
解析:SO2与KOH溶液的反应学生并不太熟悉,但当老师提示学生回忆学过的CO2和NaOH的反应后,学生的思维逐渐活跃起来,许多同学都提出了可根据反应后压强的变化来设计实验,结果不同的同学分别设计出了多种不同的实验方案,并且都能达到题目的要求。教师在教学过程中的引导至关重要,往往学生在思考问题时思维受限,这时教师的适当点拨可教会学生如何去思考,如何将原有的知识串连起来综合运用,这种点到为止的方法对学生学习方法的掌握有很大的帮助。
在进行科学探究的过程中,我深深地感到,与传统的教学方式相比较,探究式课堂教学更具科学性。也更能够为广大学生所接受。它激发了受教育者的潜能,使受教育者从被动接受知识到主动探求知识,对最终培养具有创新精神和实践能力的人才是至关重要的。
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