浅议初中化学实验探究教学

摘 要: 化学是一门以实验为基础的自然科学。学生通过实验,可以探究自己还未认知的世界,学会科学研究的方法。探究性教学,就是学生在教师的引导下,从学科领域或从社会生活中选择和确定研究主题,创设一种类似于科学研究的情境,通过自主、独立地发现问题,对可能的答案作出假设与猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查、收集证据,对获得的信息进行处理,得出初步结论;学生通过收集和处理信息、表达与交流等活动,获得知识、技能、方法、态度,特别是创新精神和实践能力等方面的发展的一种教学模式。

关键词: 初中化学教学 实验探究教学 教学实践

实验探究教学是以实验选题为中心主题,进行一定层面的分析和思考,去探索未知和解决问题的一种教学模式,是指学生在教师的引发下,应用已学过的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,这种教学方法要求教师在教学时,不要把现存理论直接告诉学生,而是根据教学的目的、要求和学生的认识规律,设计探索方案,积极引导学生按一定的思路,通过观察、分析、比较、抽象、概括、归纳等科学方法。要求教师对某些化学反应实质、现象,以及化学实验装置从多角度、多层面作深入的研究探索,进行探究其规律的学习,解释客观事实间实验属性,从而有效地强化学生的创新意识,拓展学生的创新思维,提高动手能力和实践创新能力。我结合自己的初中化学教学实践,谈些看法。

一、实验探究教学的课堂教学结构

探究式教学是从认识规律和化学学科的特点出发,体现以学生为主体,教师为主导,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,给学生主动探究,自主学习的时空,为学生提供动手、动脑的机会,促使学生产生质疑、问题、探索求解的创造性学习动机,并将化学学科的各种分知识、技能、技巧相互渗透、融合贯通,使思维训练与获取知识有机结合,通过引导、探索、训练三结合的形式,使学生生动、活泼、主动地进行学习。实验探究教学的课堂教学过程一般是:提出问题―假设与猜想―设计实验―动手实验―解释与结论。

1.提出问题。它是探究的基础,又是探究的核心。教师应根据教材和教学目的、要求,从已学教材中或从生产过程中提出与教材有联系的,又富有启发性的问题引起学生好奇、怀疑、困惑和矛盾,多比较、多设计,使其打破传统观念,消除固定的思维,逐步实现创新学习。学生探索问题的情境,会激起内在动机,并明确学习的目的。

例如:空气中CO约占空气总体积的0.03%,可是地球上存在许多能引起CO含量发生变化的因素。比如许多动物(包括人)在生命活动过程中要消耗O,呼出CO气体;燃料燃烧会释放出CO气体;绿色植物进生光合作用要消耗CO气体,上述因素会不会使空气中的CO含量发生变化呢?

2.假设与猜想。由于学生对CO非常熟悉,在已有化学知识基础上,对出现的原因大胆地进行想象和推测,发表自己的见解。对所提出的可能性答案,作出猜想与假设。

针对上述提出的问题,学生对CO含量的变化结果提出了多种猜想:

(1)空气中的CO含量会逐步增高,人们所说的“温室效应”就是例证。

(2)CO气体的消耗和生成会保持平衡,空气中的CO含量不会发生变化,不然,空气成分就不会保持恒定。

(3)在不同地段环境,不同的时间里,某个区域空气中CO的含量可能会发生波动,但由于空气的流动,空气中CO的含量总体变化不大。

(4)植物白天进行光合作用吸收CO,所以CO含量白天低,晚上高。

3.设计实验。针对探究目的与条件,设计可行性的操作步骤,以达到预期目标。

还是上述实验,根据前面学生的猜想假设,通过学生的讨论、探索,教师的引导,设计了以下实验来验证假设:选择几个地段(空旷地区、山顶、学校通风较好的教室、刚下课后窗户紧闭的教室、通风不好的正在开会的会场、树木较多的野外、种植花草或蔬菜的温室);在不同的时间里测定空气中CO相对含量,通过比较分析找出符合实际的答案。

4.动手实验。让学生获取实验与证据,正确操作,科学记录实验现象与数据,并在实验中注意观察、思考。通过上述设计,进行分组实验。

操作:分四个小组,每个小组各取一只800ml烧杯,装入约400ml蒸馏水,滴入3―5滴酚酞积示剂,注入细口瓶中,塞上橡皮塞。然后在同一时间分别到不同地点,用50ml注射器多次抽满空气注入细口瓶中,不断振荡细口瓶,直至溶液刚好褪色,记录抽取空气的次数填入下表。

5.解释与结论。我要求学生对所做的实验进行总结。最后学生纷纷对各组的结果作出了解释:时间地点不同,空气中CO的相对含量很可能不同,因此,在认识和解决实际问题时一定要注意条件性,辩证地看待物质及其变化的观点。

空气中CO的含量会改变吗?这一问题的提出要求学生“勇于质疑,勤于思考”。在实验探究过程中,学生有比较充分的思考时间和空间,可以自主地观察、提问、判断、分析和解决问题。对此问题的深入探究要求学生要严谨求实、大胆实践、善于合作、主动交流。因此,此项活动对于培养学生良好的科学品德具有重要作用。在实验探究中,学生会触及大量社会问题,例如“温室效应”,燃烧及环境污染,与防治等社会问题,这能使得他们不仅在活动中提高认识能力,而且学会关心社会的进步、人类的命运,社会责任心和使命感也大大增强。这样一个案例也说明:在实验探究教学中,科学素养的知识与技能,过程与方法,情感态度与价格观这三方面的目标,在具体的化学教学中应该是统一的。

二、实验探究教学的理论依据

1.实验探究教学符合科学认识的规律。探究性试验教学过程与科学认识过程是一致的,实践―认识―再实践―再认识,教师应引导学生有目的地选择典型的实验和按照一定的逻辑关系去发现前人已发现了的规律性知识,从而培养学生思考问题,探索事物的规律。

2.利用实验探究发展学生的思维能力是化学的特点。化学是以实验为基础研究物质变化与其规律的科学,所以教师应以实验为中心组织教学。探究性实验把现象的观察、问题的探索、概念的形成、知识的理解、结论的体验、思维的发展和能力的培养,都用探究实验贯穿起来,合成一体。

3.实验探究教学是以自然科学方法为依据的。但在探究实验中,对学生普遍存在的问题,教师要进一步激疑,抓住探究学习性的结合点,进行重点启发,将探究推入更深层次,提炼出解决问题的方法,使学生体验到探究的乐趣。这样的探究,既训练求同思维,又培养求异思维,从而对学生活跃思维,发展创造性具有重要作用。

三、试行“实验探究教学”的体会

授人以鱼,只供一餐之需,授人以渔,终身受用无穷。在教学中,教师应注意引导学生关心身边的事物,观察和探究身边常见的现象,从中发现问题,解决问题。试用这种教学效果是显著的,学生的分析问题,解决问题都有明显提高,看到实验现象,能自然地联系到学过的知识进行讨论分析,能较好地调动学习的积极性。用实验探究进行教学,要力求做到以下几点。

1.师生互动、平等参与的化学课堂教学氛围,是以后初中化学教师所追求的教学理想之一。所以教师在实验探究教学中,要充分发挥教师为主导,学生为主体,坚持教与学结合。教师必须想方设法调动学生学习的积极性和主动性,必须按照学生的认识规律,创造条件,让学生动眼、动手、动脑去获取知识,发展能力。以实践性、自主性、创造性为特征的“实验探究教学模式”,其带来的最直接的效果就是使化学课堂教学能够“活起来”。它所具有的多样化的学习形式能够极大地调动学生乐于参与,主动探究,极大地挖掘出学生的潜能和创造力。

2.坚持把实验做为研究、探索问题的手段,注重发展学生智力,培养学生的能力,要尽可能做到以下几点。

(1)把演示实验改为自己动手学生参与的实验。如在探究把CO通入紫色的石蕊试液的实验时,我在学生观察实验过程后,提问:你认为是那种物质使紫色石蕊试液变红的呢?你能设计实验予以证明吗?学生提出了如下猜想:

①二氧化碳使石蕊变红。

②水使石蕊变红。

③二氧化碳和水反应后的产物使石蕊变红。

学生通过假设,讨论、设计多种不同的实验方案进行实验探究,充分理解了紫色石蕊变红的原因。

(2)把部分验证性实验改为探究性实验。例如在学习CO与氢氧化钠反应时,学生很难理解两者的反应。我就改为探究实验,提问:CO与氢氧化钠是怎样反应的?反应后的产物是什么?你能设计实验予以证明吗?学生通过实验探究,不仅知道了CO与氢氧化钠的反应,而且知道了氢氧化钠的保存、变质,以及怎样鉴定氢氧化纳是否变质。

(3)从实际出发,开展课外小实验。如:利用生活中的废弃物品,在家中完成一些小实验,小制作(净水器)、小发明,来展现自己的聪明才智和个性,也可结合环保和能源问题,在社区开展实验探究活动,“工业上水的净化”,“铁制品的锈蚀条件探究”,“酸雨危害的模拟”等实验,使学生真切感受到化学就在我们身边,化学与我们的生活与社会发展一切相关。

3.精心设计好探究方案,并把它交给学生,使学生心中有数,学习主动,教与学相互配合。探究方案应把每节教材的主要要求,引导启发的问题,进行探究的内容、步骤和方法、讨论、练习设计安排好。

总之,探究性实验教学强调参与过程,平等合作,鼓励学生创新。探究性实验教学在观念上开放、民主,在过程中自主、体验,在形式上生动、多样、有趣,丰富了课堂教学模式,改变了课堂教学沉闷的现状,让课堂充满了生机,为创新提供了自由的空间,真正改变了学生在学习时的被动局面,使学生真正成了课堂的主人。

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文