充分发挥演示实验功能,培养学生探究能力

时间:2022-04-23 10:21:18

充分发挥演示实验功能,培养学生探究能力

化学是一门以实验为基础的科学,化学中的概念、规律、性质的得出离不开化学实验。在新课程的化学教学中,许多概念、规律、性质是通过演示实验归纳总结出来的。所以,中学化学演示实验贯穿于概念和性质规律教学中,化学实验为性质规律的得出提供了感性认识和探索工具,这是演示实验的一个重要功能。但是,在化学演示实验教学中,教师通过创设类似科学家进行科学研究的教学情景,引导学生运用理性思维加以分析、指导和处理演示实验,并从提出问题、设计实验、提出假设、分析实验现象和数据处理的演示过程中培养学生的科学探究能力,这是演示实验的一个更重要的功能,也是新课程教育在演示实验教学中的一个具体运用。

一、从课本的演示实验中培养学生的科学探究能力

如在学习《空气的成分》时,课本上有一演示实验,利用红磷燃烧消耗氧气,造成集气瓶内气压下降引发的现象,得出空气是氧气和氮气组成的混合物的结论。但在学习过程中,因为是刚刚接触化学,学生的知识储备严重不足,往往不理解为什么要这样做、实验原理是什么,这成为了一直以来的难点。我将教学中的演示实验改为探究实验。

【提出问题】你认为空气是纯净物还是混合物?

【提出猜想】混合物。

【查阅有关资料】氧气可以支持燃烧,红磷可以在氧气中燃烧生成固体五氧化二磷,两种化学反应物有一种足量,另一种会反应完全,等量的气体和固体,气体占据的体积远远大于固体。

【提问引导】

(1)如果空气中的气体只有一种(即纯净物),你觉得它应该是氧气还是其他气体,为什么?

(2)如果是氧气,你认为应该怎样验证?

(3)如果集气瓶中就是你认为的这种气体,你能否设计一个实验,使之出现明显的现象?

【实验原理】请你用一句话概括说明该实验的实验原理。

有了上述铺垫后再做演示实验,学生因为心里有数,有了预想的现象,难点就不成为难点了。让学生观察实验现象得出实验结论后仍不能算完,还需要让学生找出和预想有出入的地方,加以分析,找出原因,再做实验加以改进。

用科学家对待研究的态度和方法对待演示实验,运用类比、层层推进的思维方法进行科学猜想,很好地培养了学生的实验思维方法和科学探究能力。整个实验教学既在过程中渗透了理论思维,也在过程中培养了实践动手能力;既加深了学生对空气成分的理解,同时培养了新课程教育所要求的科学探究能力。这样就可以进一步发挥演示实验的教学功能,同时也是对演示实验教学的一个创新。

二、根据课本内容,设计演示实验,培养学生的科学探究能力

教材中有的内容没有设计演示实验或设计的演示实验不够完善,如果我们根据教学实际设计出符合教学内容的演示实验,并从中展示演示实验的设计目的、原理、思路等等,从而培养学生的科学探究能力,这也是演示实验教学中体现新课程教育的另一方面。

如在《金属的锈蚀》中,课本上的演示实验要两三天前做,而此时学生还没有学到金属的锈蚀,因此也不方便在课堂上做,这样的实验就是让学生看看实验的结果。很多学生因为没有看到实验的过程和不了解为什么要做这样的实验,而对这个实验几乎没有印象,当然也没有任何探究的教育。若将该实验改编成探究实验,情况就会大大地不同了。

三、演示实验与随堂实验相结合,培养学生的科学探究能力

课堂中有的演示实验,特别是一些探究性的演示实验,如果只是老师做学生看,实践表明,效果往往不是很理想,学生的科学探究能力的培养也很难达到目标。如果把这些演示实验改为随堂实验,让学生在老师的宏观调控下自主探究,对提高学生的科学探究能力是大有裨益的。

如《酸和碱之间能发生什么反应》一节中,课本上只演示了盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应的操作,没有任何的探究教育。探究的问题怎么来?我的做法是,不说明我手里拿的是什么物质,把两种无色的溶液(盐酸和氢氧化钠)混在一起,问学生:“这两种溶液反应了吗?怎样探究它们是否发生了化学反应?”

请学生完成“提出问题”、“猜想”后,再通过回忆二氧化碳性质的探究实验,得出可以通过证明反应物的消失和生成物的存在,证明该反应是否发生了。学生有了明确的探究方向,“设计实验方案”就变得容易了。通过小组讨论,有的同学提出用酚酞试液证明氢氧化钠的消失,有的同学提出用石蕊,有的同学提出用硫酸铜溶液,有的同学提出用碳酸钠,有的同学提出用氧化铜,等等。然后我们把同学们的方案汇总,改为随堂实验。

以上是从新课程教育理念的角度出发,论述了演示实验教学中培养学生科学探究能力的三个方面。从中可以看出,每个演示实验均以“提出问题—实验与观察—分析与归纳—总结与结论”为认知程序,引导学生既研究物质的性质和变化规律,又掌握研究化学变化规律的方法。充分挖掘演示实验的教育功能,既能提高知识教学质量,又能提高学生的科学探究能力,同时也进行了体现新课程教育理念的有益尝试。我们知道,演示实验的教育功能不仅仅如此,这就要求我们教师进一步发挥演示实验的教育功能,更好地为新课程教育和提高学生的探究能力服务。

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