在化学实验教学中如何培养学生的探究能力
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作者: 孙丽梅
摘 要: 化学具有“以实验为基础”的特征,化学实验具有探究功能。在教学中,教师挖掘和开发实验在探究性学习中的功能,对培养学生的创新思维、科学的学习态度和学习方法,形成终生学习的能力,有独到的功能。
关键词: 中学化学 实验教学 探究性学习
中学化学是以实验为基础的学科,教学中挖掘和开发实验在探究性学习中的功能,对改变学生的学习方法,形成终身的学习能力具有重要的意义。
一、实验教学是培养探究能力的一种重要途径
探究性学习是学生自主地获取知识和技能,体验和了解科学探究的过程和方法,形成和提高创新意识、树立科学的价值观的活动过程。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和探究性的特征决定了化学实验必然是培养学生探究性学习能力的重要途径。
化学实验过程本身是创造性地探究的过程。化学发展的历史也充分证明:化学科学的任何一项重大的突破,无一例外是通过化学实验取得的。中学化学实验虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行科学探究中的化学实验是一致的。和科学家进行科学探究一样,探究性学习也具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在探究性学习中,针对发现的问题,在回忆总结已有的知识经验、收集和整理信息的基础上,作出大胆的假设或猜想,并通过化学实验对提出的假设或猜想进行证实或证伪。化学实验不仅是学生探究性学习时验证假设或猜想的主要方法,而且为学生将来从事科学研究提供了一种方法。
二、通过实验激发兴趣,诱发探究动机
学生在学习活动中对自己感兴趣的现象、原理、规律等,总是主动、积极地去认识、探究。在实验教学中,教师应设法激趣,以诱发学生的探究动机。如:向硫酸铜溶液中滴入较浓的烧碱溶液,产生的絮状沉淀恰似蓝色的钟乳石,使人惊奇万分;在两个平底烧瓶中注入等量的稀盐酸,将分别装有适量的纯碱和小苏打粉末的两个气球扎在烧瓶口部,演示时将气球里的粉末同时抖入烧瓶里,彩色气球就像两朵先后盛开的马蹄莲花,美丽动人。教师经常让学生在实验教学中欣赏和感受化学美,可激发学生探索化学的浓厚兴趣,使学生产生乐观向上的积极情趣,诱发学生的探究动机。
三、在实验中创设问题情境,培养探究精神
在化学教学中,教师要通过各种途径创设问题情境,引导学生发现并提出问题。化学实验是最形象、生动、直观的创设问题情境的方法之一。
教师要通过精心设计实验方案、严格控制实验条件等多种途径,以最佳的实验方式呈现化学问题,使学生通过努力能够顺利地解决实验呈现的问题。如:银镜反应是师生较难做好的实验之一,教师在演示过程中要规范地示范每一步的操作,引导学生观察、思考,激发学生强烈的感觉兴趣、操作兴趣、探究兴趣和创造兴趣。实验完毕,教师可引导学生讨论:如何配制银氨溶液?试剂的浓度与用量如何?洗净试管的最佳方案是什么?如何选择最佳的反应条件?有哪些防止发生事故和污染的措施?让学生明确“为什么要这样做”,“为什么不那样做”的道理。再结合银镜反应进一步让学生讨论:如何制造平面银镜?教师在学生充分讨论的基础上,演示制取平面银镜,当学生欣赏到与日常生活中一样的平面银镜时,其积极性会得到极大的提高。这样教学,能培养学生实事求是的科学的探究精神。
四、充分发挥化学实验的探究功能
在化学教学领域中,长期以来人们夸大了实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获取知识和培养实验技能的作用。以化学实验为探究性学习的途径,就必须变“验证性试验”为“探究性试验”,恢复化学实验探究性的本来面貌。
要充分发挥化学实验的探究功能,教师就要不断研究和开发适合探究性学习的化学实验,注意从生产、生活中挖掘素材设计实验方案。如:钢铁的锈蚀与防护,燃烧和灭火、金属活动顺序、气体和固体在水中的溶解等都可以设计成很好的探究性实验。又如:许多家庭使用石油液化气,存在燃烧不充分的问题,极易产生CO毒气,又易熏黑炊具,浪费能源。因此,在做石蜡的催化裂化演示实验时,我将产生的气体通过一个特制的类似燃气灶的小装置,通过调空气量,让学生认识不正常燃烧产生的现象与排除措施,并调至最佳燃烧状态,既教会了学生合理安全使用石油液化气,又激发了学生研制高效、节能、安全的燃气灶具的创造性兴趣。这类改进深受学生的喜爱,又有助于学生探究性能力的培养。
五、在实验教学中营造良好的探究性学习的氛围
学生对事物有天然的好奇心和探究的愿望,学习的进行在很大程度上取决于这种自然倾向的激发。教师必须给学生营造宽松、民主、自由的气氛,鼓励学生大胆提出实验方案,即使学生提出不全面、不完善甚至错误的实验方案,也要给予表扬、鼓励,充分肯定学生的主动参与精神及创新意识。教师还要保护学生的好奇心和探究欲,允许他们按照自己的方案进行探究活动,让学生在探究的过程体会探究的乐趣和成功的喜悦。
总之,实验在化学探究中占有重要的地位,搞好化学实验教学可以激发学生的兴趣,营造学习气氛,调动学生学习的积极性,是开发学生创新思维和培养学生探究能力的途径。
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