实验探究:化学学习的“催化剂”

摘 要: 基础教育课程改革的目标之一是改变课程过于注重知识传授的影响,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。在化学教学中,实验探究是倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力的有效途径。

关键词: 新课程 实验探究 化学教学

一、实验探究教学在化学教学中的重要作用

1.能帮助学生形成化学基本概念,理解基础理论。

形成物质的概念,要从揭示物质的性质入手。而物质的性质,只有借助于一定的手段,使物质发生物理变化或者化学变化时才能显露出来,被人们所认识。例如,氯气具有特殊的黄绿色,学生通过观察实物可以获得感性认识;钠的熔点较低,密度比水小,与冷水即可剧烈反应,同时反应放热,生成气体和碱性物质,这些只有通过实验,才能形成牢固的概念。

对于有些抽象的化学基本概念和基础理论,教师可以让学生先通过实验获得一些感性认识,然后通过对实验分析、概括、推理、判断,达到对学习对象的本质和规律的认识,从而形成化学概念和化学基础理论。

2.有助于培养和发展学生的观察和思维能力,搜集和处理信息的能力,分析和解决问题的能力。

观察是认识事物、获得知识、发现问题的源泉。观察离不开思维,它不是消极地观看和注视,而是积极思维的过程。许多科学上的重大发现都是善于观察、积极思维的结果。观察能力只能通过观察得到培养和提高。化学实验中实验对象的物理性质,实验过程中产生的各种现象,都是通过观察得到和认识。在此基础上与已学过的知识联系起来,搜集、处理信息,通过积极的思维分析和解决问题。例如钠与水的反应。通过观察,整理好实验有关信息,然后引导学生分析产生这些现象的原因,就可以解决有关钠的物理性质和化学性质。这就是以观察实验现象获得的感性认识为基础,上升为理性认识的过程。在此过程中,学生的观察和思维能力会得到培养和发展,同时能增强搜集和处理信息、分析和解决问题的能力。

3.有助于培养和发展学生交流与合作的能力。

远在两千多年前,我国儒家大使在教育实践中就已重视合作并将之运用于教学情境中。《学记》有言:“独学而无友,则孤陋而寡闻。”倡导学习者在学习过程中要互相切磋,彼此交流学习经验,以增加学习的效率。例如实验探究二氧化硫在水中的溶解性,学生先分组讨论,各组请一位同学交流本组讨论结果,其它小组加以评价和补充。这样力求让每个学生都主动参与,积极合作,通过亲自设计、完成实验,观察实验现象,分析得出相关结论来满足他们研究、探索的需要,同时在学生间建立起积极的相互依存关系,不仅有利于提高学生的学业成绩,而且能满足学生的心理需要,促进学生的情感发展与社交能力的提高,有利于培养学生的团队意识和合作精神。

4.是培养学生实验操作技能的唯一手段。

化学实验技能的形成,只能靠亲自动手操作获得。在实验操作过程中,学生不仅要在实验操作的基本功上做到灵活、准确、协调,而且要手脑并用,思考应该怎样做,为什么这样做,使积极的思维渗透到实验技能练习的全过程,这才是主动的练习,才有利于实验技能的形成。

5.有助于学生形成实事求是、严谨细致的科学态度,培养批判精神和创新意识。

通过化学实验,学生能学会观察、测定、实验条件控制、实验记录、数据处理、误差分析等各种科学研究方法。在化学实验探究中,学生必须树立严谨细致、认真科学的态度,要尊重客观规律,实事求是,如实反映实验中观察到的各种现象和实验事实,即使与预期现象有出入,测定数据有偏差,也不能随意臆造事实或修改数据。这个时候,教师可以适时引导、启发学生分析研究“新”现象,通过联想、判断、推理和综合分析等科学方法,归纳出“新”现象背后的本质和规律。这样就能培养学生敢问、想问、善问、不盲从教师及教材、不迷信权威的批判性思维。

6.能激发学生的学习兴趣,调动学习积极性。

学习兴趣指积极探究某种事物或某种活动的意识倾向,具有指向性、情绪性和动力性特点。兴趣是最好的老师。化学实验中产生的颜色变化、气体的产生、沉淀的形成和变化、燃烧过程中剧烈的发光发热焰光四射等直接的感官现象能引起学生浓厚的认识兴趣和强烈的求知欲,有助于培养他们的观察能力和积极主动地去获取感性知识的意向。对化学现象的解释,探究化学现象产生的原因,透过现象认识其本质,可以进一步调动学生学习积极性和主动性,从而成为学习的巨大动力。

二、如何开展实验探究教学

教师如何开展实验探究教学,让学生积极地投入到探究的过程中去呢?下面谈谈我的做法和看法。

1.创设情境,激发探究欲望和兴趣。

化学是与生活联系很紧密的一门学科,很多知识可以直接运用于日常生活中,教师在研究这些知识时就可以联系生活,让学生学得轻松有趣。将问题创设在学生熟悉的现实情境中,特别是学生亲身经历过的比较关注的生活原型中,能够极大地激发学生的探究欲望,提高他们学习的积极性和主动性。当学生能把所学的知识应用于解决生活、生产实际时,他们会觉得所学的知识是有用的,从而更加热爱学习。在此基础上因势利导、循循善诱,可以激发学生探究学习的兴趣。而学习兴趣是学习动机中最活跃、最积极的成分,也是学习活动中最基本的内驱力因素。所以如何激发学生探究的欲望和学习的兴趣,使学生乐在化学课的学习中,这是化学课堂教学成功的关键之所在。

2.提出问题,设计探究实验方案。

著名教育家陶行知先生曾经说过:“发明千千万,起点是一问。”纵观科学发展史,几乎每一次质的飞跃都从问题开始,可见问题是科学创新的起源。问题的提出源于仔细的观察,现实的背景材料如果能激起学生的认知心理冲突,打破知识结构和学习心理的平衡状态,就能诱发学生发现问题,并提出问题,激起其求知欲,增强其探究动机。在教学中,我们应引导学生对事物进行大胆幻想,并以此幻想目标为导向,激励学生改组、迁移、综合,使学生具备独立思考、勇于探索、勇于创新的精神。

3.手脑并用,实施探究实验过程。

学生设计了实验方案以后,要通过正确操作实验,科学记录实验现象和数据,获取事实与证据,为分析归纳得出结论做准备。

4.评价交流,得出探究实验成果。

教师应根据表格中学生观察得出的实验现象和数据,引导学生进行解释并通过比较、分类、归纳、概括等方法,对事实与证据进行加工、整理、归纳、处理和分析,最终得出正确的结论。本课设计的实验主要用于解决原电池的工作原理和形成原电池的条件。在此过程中,教师应充分发挥学生的主体性,以利于学生通过对实验的观察、研究和分析去思考问题、探索问题,从而揭示化学现象的本质、探究其内在规律。

化学是一门实验科学,化学实验促进了化学科学的形成和发展。中学化学教学中的实验,虽然在实验目的、研究对象、实验条件等方面与科学研究的实验有所不同,但由于化学教学中的认识过程与科学研究中的认识过程本质是相同的,所以化学实验探究在使学生形成化学概念,理解和巩固化学基础知识,培养学生观察现象、提出问题、分析问题、解决问题的能力,获得比较熟练的实验技能,培养实事求是、严肃认真的科学态度等方面都有着十分重要的意义。教学中的实验是化学的魅力和激发学生学习化学兴趣的源泉,是化学教学的重要手段,也是学习化学的基本方法。扎扎实实搞好实验探究教学,是培养学生科学素质的有效途径和方法。

参考文献:

[1]朱慕菊.走进新课程・与课程实施者对话.北京师范大学出版社,2002.

[2]王希通.化学实验教学研究.高等教育出版社,1990.