時間:2022-04-19 15:10:04
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新課改的深入發展,讓現階段的初中教育開始重視創新教學,教學方法與教學內容的變革,成為深化初中化學教學的主要途徑。中學生正處于特殊的年齡階段,因此在教學過程中需要格外關注教育的指導方式,通過具體實踐鍛煉學生的探究能力。化學實驗屬于初中化學教學中重要的組成部分,更是科學探究的主要途徑,能夠培養學生的探究意識,激發學生的潛能,讓學生獲得創新能力的提升。化學實驗能夠讓學生鍛煉自己的實踐技能,使其在獲取化學知識的過程中,鍛煉自己的綜合素養,有助于培養其良好的科學態度與學習習慣。但是縱觀當前的化學教學,在新課改的影響下,突出問題的存在制約了實驗教學工作的順利開展。
一、新課改下初中化學實驗教學的現狀分析
(一)教師不適應新課標
教師是學生的引導者,如果沒有全面掌握新課改的內容,將難以開展教學活動。現階段教師們普遍認為“內容標準”的部分敘述不到位,比如在課本中時常會有“讓學生掌握簡單的裝置與方法”,但是了解的程度并沒有詳細說明。再者就是對學習目標規劃不準,很多“認識、理解”等難以把握,不清楚具體的教學程度,因此對課堂教學的過程產生不利影響。
(二)有限的教學條件
在入學高峰期,教師的仟務重大,但是因為缺乏專業的實驗教師,所以在開展實驗活動的時候面臨著極大困難,還有很多實驗室的活動需要現場演不,學生們因為種種原因,失去了很多實踐的機會。雖然有些實驗參與其中,但是由于實驗準備不充分,導致學生的參與度不到位,只能草率地應付實驗,無法達到理想化的實驗效果。加之新課程配套資源較為LL乏,但是很多實驗探究活動所需要的儀器、藥品等購買不到,導致部分實驗難以順利進行,阻礙了學生參與化學實驗的進程。
(三)對實驗教學認識不足
學校和教師受到傳統教育模式的影響,在實際教學的過程中過于重視理論傳授,忽視實踐教學。伴隨著科學技術的飛速發展,使得多媒體技術逐漸深入到教學領域,讓很多教師開始關注多媒體技術下的模擬實驗。結合相關的影像資料,讓學生在觀看的過程中掌握最基本的操作技巧,但卻忽視了他們實際的操作練習。利用多媒體技術將實驗過程放置在大屏幕上,雖然是一種直觀的反映,但是影響了學生的實踐效果,令他們缺乏實踐訓練的理念,操作能力無法有效提升。
(四)新教學理念存在誤區
伴隨著新課程改革的發展,很多實驗都是通過學生的探究活動達到理想化的教學目標。但在實際的教學過程中,部分教師擔心學生實驗過程中出現問題,面面俱到地講解所有內容,阻礙了學生的自主探究。例如在高錳酸鉀制氧氣的實驗中,教師會急于將實驗出現的現象公布給學生,令探究的過程變得索然無味,學生也失去了進一步探索的動力。
二、新課改初中化學實驗中培養學生科學探究能力的具體實踐
(一)深入研讀課程標準
在新課改要求提出的當下,面對新舊教材大綱的不同,應該綜合分析其中的精華與糟粕,明確新課標要求下開展科學探究活動的重要性,同時結合學生的能力有針對性地提出相關要求。教師還需要嚴格落實具體的新課程標準,達到新課標提出的實際要求,在開展實驗教學時,需要有的放矢地落實,使學生掌握最基礎的實驗技能,同時養成良好的科學探究能力。
(二)開發拓展教學資源
在化學教學中,教材內容都是對實驗過程細致的梳理,但其中有目的地進行了分類,所以需要教師有目的地開展教學,采取分層教學的模式,解決現階段實驗資源緊張的問題。通常需要將教材劃分為三個層次:一類是家庭實驗,如雞蛋殼成分的探究與污水凈化裝置的實驗等;一類是學校家庭實驗,這一類實驗,可以讓學生自己在家中展開,如澄清石灰水的吹氣實驗,可以讓學生自己根據實踐的原理作出合理總結;在實驗室可以進行質量守恒定律的實驗。無論哪一種形式的實驗,都應該鍛煉學生的實踐能力,同時還應該積極引導他們主動結合生活的實際展開實驗探究,由此解決實驗室緊缺的問題,減輕現階段實驗課的壓力,提高學生的參與積極性,在實際的實驗訓練中,教師也應該落實好指導作用,讓學生樹立最基本的科學態度。
(三)優化實驗教學策略
結合教材內容,通過分析實驗教學的重要價值,凸顯出教材的重要地位。新教材中更加關注理論的傳授,往往會忽視實驗的具體效用,只將很多的實驗穿插至某些課題中,讓學生通過具體的實驗探究,對具體的教學內容和理論知識加以掌握。日常教學中,需要嚴格落實教材的實驗目的,同時還應該重視新課程標準的基礎實驗,嚴格訓練學生的操作技能,讓他們的實驗技巧得以提升。較為簡單的操作可以讓學生單獨練習,如果涉及較為復雜的實驗,教師應該充分發揮出主導作用,告誡學生遠離危險化學品。
(四)選擇并設計實驗性習題
在教學過程中,應該遵循課程標準與教材知識結構的需要,對教材的實驗進行挖掘,應該選取具有創新性的習題,讓學生通過自己的努力獨立完成。習題設計的過程應該根據課程標準加以優化,并且選取化學、生活、自然等方面的素材,展開創新實驗習題的訓練。另外,還需要根據主題的相關知識內容做好探究性實驗,根據教材中的要求,增設一些探究性實驗,為學生提供更多的實踐機會。
三、結語
關鍵詞: 初中化學實驗 探究式教學 建議
在初中階段化學課程中,化學實驗探究是一個十分重要的實踐活動。良好的實驗教學有助于學生主動積極地參與化學課堂,學習并掌握好化學知識。新課程要求在實驗教學中滲透探究式教學,提倡調動學生的主動性,要求學生具備問題意識與解題意識,善于猜想與假設,在實驗時制訂好計劃,從多方面搜集證據,認真地進行實驗,根據實驗結果進行反思與評價,與他人進行交流合作。探究式教學是一種重要的教學手段,是教師有效教學的重要組成部分,有助于提高學生的科學素養。
初中化學教材中存在許多可以進行探究式教學的化學實驗,教師在教學過程中要善于引導,逐漸培養學生的探究精神。學生學習化學知識的主要途徑是親身經歷探究的過程,主動學習。從初中化學教學的長期實踐來看,化學實驗的探究式教學最大的難點是讓學生的學習從機械模仿轉變為主動研究。要實現這一目標,就必須做到以下幾點,讓傳統的化學教學理念和教學模式發生根本性的轉變。
一、營造主動探究的氛圍,引發學生的實驗興趣,增強化學實驗的樂趣。
在以往的化學教學中,教師奮斗的最終目標和歸宿是讓學生掌握知識,忽視了對學生解題意識與能力的培養,讓學生的知識浮于表面,不能有效提高化學素養。所以,教師應當不斷更新教育理念,善于觀察與發現,主動營造實驗的氛圍,激發學生的學習興趣,引起學生的學習共鳴。“興趣是最好的老師”,興趣能有效地激發和調動學生的學習熱情,引發學生的求知欲望,挖掘學生的學習潛能。學生在好奇心的驅動下能積極主動開展實驗活動,在親自動手的過程中體會到學習科學的樂趣和成就感,從而愛上做化學實驗,不斷開展主動探究活動。例如,在化學教材中有如下實驗,教師可進行課堂演練:白紙現紅字、魔棒酒精燈、手帕燒不壞等。這些小實驗都貼近生活,與學生息息相關。教師在進行實驗演示時,學生都充滿了好奇心,興趣高漲,想要一窺究竟。教師完成實驗后,可適當挑選幾個學生上臺進行演練。每個學生都想上臺嘗試,親自體會其中的奧秘,課堂的氣氛自然活躍起來了。這樣的探究式教學能充分調動學生的積極性,讓學生感覺到化學實驗是很有意思的,今后也會更加積極主動地進行實驗,滿足自己的好奇心和求知欲望,在主動探究的過程中學習化學知識,鞏固對概念的理解。
二、讓學生感受到化學無處不在,敢于創新。
在化學實驗的探究式教學中,教師必須改進教學理念,不斷創新教學手段。改變原來化學課堂枯燥乏味的狀況,改善教學模式,讓學生在自由寬松的環境中進行化學實驗。教師不能束縛學生的學習活動,而應當將原先封閉的課堂改為開放自由的情境,不再死板地照搬教材知識。要打破課堂時間的約束,鼓勵學生走出課堂,走出校園,走進生活,走進社會,探索化學,領悟科學。當然,教師應當給予學生充分的自由和寬松的環境,必要時給予一定的幫助與支持。通過相關的實踐,學生會感受到化學無處不在,化學就在身邊,知道化學實驗不僅僅局限在實驗室,只要勇于創新,敢于打破時間與地點的限制,往往就會有很大的驚喜。教學可以培養學生主動探究的精神,運用自己的能力解決問題,理解知識,鞏固認識,提高素養。
三、創設化學情境,增強創新意識,培養學生的解題能力。
1.鼓勵學生多提問題,大膽創新。要培養學生的創新意識與能力,最首要的環節就是學生問題意識的培養。無論課前課后,教師都要善于總結,創設和諧友好的課堂情境,營造生動愉悅的課堂氣氛,不斷引導學生發現問題,勇于提出質疑,認真思考問題,大膽解決問題。要讓學生在輕松愉快的環境中培養問題意識,學會質疑和解疑。在這一過程中不斷鼓勵學生的大膽行為,發散學生的思維,培養學生的創新精神。
2.敢于改革教學模式,改進教學手段。學生對教師或書本的實驗操作質疑,大膽提問,教師根據實際情況進行實驗改革。刨根問底是創造的基礎,是高素質人才必須具備的素養。教師要突破傳統教學模式的束縛,在實踐中檢驗真理,大膽革新教育方式。鼓勵學生進行質疑,在新一輪的探究過程中活躍思維,培養其獨特的思想品質,為學好化學奠定良好的思想基礎。
3.在化學實驗教學中,鼓勵學生大膽推測。在實驗要求上,除去必要的物品或步驟,可以拋棄其他條件的束縛,積極評價學生的大膽嘗試與思考,減少實驗的約束性。在實驗過程中主動引導,事后要求學生對實驗過程與結果進行必要的解釋和分析,大膽推測多種可能性。要鼓勵學生親自動手、親身體驗、開動腦筋,最后大膽發表對自己實驗的理解與認識。教師要充分肯定學生的實驗過程,找出試驗中的閃光點,對做出正確分析與解釋的學生及時夸獎,得出實驗成績。這樣,學生必然有強烈的興趣大膽實驗,推測各種可能性,從而增強創新意識與能力。
綜上所述,在化學教學中的探究性實驗教學,能夠有效地培養學生的探究意識,提高學生的實踐能力。要完善化學科學探究內容的教學,實現化學教學的目標,教師就必須身體力行,引導學生親自體驗實驗過程,親身經歷多種形式的探究活動。在教學活動中,教師要及時把握時機,強調重點,創造良好的條件盡可能多地開展探究教學活動,充分發揮學生的潛能。
在實驗教學中,教師要注重學生對創新意識與實踐能力的培養,努力實現化學教學的目標,提高學生的化學素養,提高綜合素質,為祖國的未來培養一代又一代高素質的人才。
參考文獻:
【關鍵詞】初中化學 實驗課 優化設計 探究能力 操作能力
實驗課是初中化學教學和學習的重要內容,做好化學實驗課的教學工作,有利于學生更好地學習和理解化學概念,提高學生分析問題和解決問題的能力。因此,在教學中需要重視采取相應的策略,以優化初中化學實驗課程設計,提高教學質量和學生的學習效果。
一、初中化學實驗課優化設計的必要性
由于受到師資隊伍、教學觀念等因素的影響,目前在初中化學實驗課程教學中存在著一些問題與不足,主要表現在以下兩個方面。這種問題的存在越來越不適應初中化學實驗教學的實際需要,需要采取相應的策略對實驗課進行優化設計。
1.實驗缺乏主動性和創造性。一些老師在化學實驗教學中堅持以老師為中心的理念,先給學生以化學實驗的結論,然后再講述,并得出這種結論,化學實驗課缺乏主動性和創造性,忽視了對學生能力的培養,不利于學生實驗操作能力的提高和學生化學知識的掌握。
2.忽視培養學生的動手操作能力。盡管大部分化學任課老師認識到了實驗的重要性,并在教學中采取了相應的措施培養學生的實驗操作能力。但是,一部分老師仍然對這一問題不重視,他們甚至認為化學實驗沒有存在的必要性,使得一些學生實驗之前不認真預習,對基本理論知識缺乏了解,因而實驗動手能力差,缺乏對實驗的探究能力,難以實驗教學的目標。
二、初中化學實驗課優化設計的策略
為了應對當前初中化學實驗教學中存在的不足,結合教學目標和教學要求,筆者認為在教學中可以采取以下策略優化實驗課程設計。
1.引起學生的學習興趣,讓學生更好地參與到實驗當中。初中學生具有好奇心強的特點,在化學實驗中,如果注重采取相應的策略,讓學生觀察化學實驗中所發生的的細微變化,可以引起學生的好奇心和探究欲望,使學生更好地參與到實驗當中。例如,在如何鑒別二氧化碳這一實驗當中,可以采取以下策略:實驗前教師拿出一瓶透明的液體對學生說,我給你們變一個魔術,往里面吹口氣,里面的液體會立即變成牛奶。這時候,學生會被老師將要表演的魔術所吸引,將注意力集中到老師的操作當中。接下來老師往石灰水里吹氣,熟石灰與二氧化碳發生反應生成沉淀使得液體的顏色變成“牛奶”。通過這種方式,學生進行實驗的興趣被激發起來了,對這章節需要掌握的知識也充滿了渴望。
2.注重啟發講解,模仿實驗設計。在講解課文內容的時候,要向學生傳授化學實驗方法和化學研究方法,讓學生從中得到啟發,然后讓學生模仿實驗設計,更好地參與到實驗當中。例如,在進行氣體的實驗室制法實驗的時候,可以讓學生思考這個問題:利用濃氨水、燒堿、生石灰、必要的儀器,如何制取少量氨氣。學生討論之后,提出兩種方案:將濃氨水放在燒瓶中加熱;將生石灰放在燒瓶中,再用分液漏斗滴加濃氨水。然后再給學生布置課外作業:利用一只圓底燒瓶、帶玻璃管的橡皮塞、橡膠管、一粒NaOH固體、少量濃氨水、大燒杯、水,如何做成噴泉實驗?由于學生學習過制取氨氣和噴泉實驗,具有一定的模仿基礎,學生通過對這些實驗的模仿設計,不僅能夠鞏固所學知識,還學會了氨氣收集、使少量水進入燒瓶的操作,提高了學生的實踐操作能力和解決問題的能力。
3.講清楚實驗原理,注重培養學生的實驗探究能力。任課老師要對基本原理解釋清楚,在實驗的時候向學生提出相應的問題,培養學生的探究能力。例如,學習鐵燃燒這一基本內容后,學生知道燃燒之后的產物是四氧化三鐵。實驗前可以向學生提問:為什么廣口瓶底要加入適量的清水?實驗中學生觀察到燃燒過程中會有黑色固體落到瓶底,并由學習的理論知識可以得知這是四氧化三鐵,進而可以明白加水是為了防止廣口瓶受熱而發生爆裂現象。還可以提問:除清水之外還可以用什么來防止廣口瓶受熱不均而出現破裂?通過提問,既可以鞏固學生所學理論知識,還能夠培養學生的實驗探究能力。
4.采取多種方法,注重培養學生的實驗操作能力。要運用好教材中的開放性實驗習題,強調探究途徑的多樣性,使學生利用自己的知識和經驗,從不同層次、側面、角度、范圍得出不同結論。例如,利用三種方法鑒別KBr溶液、Na2CO3溶液、鹽酸,事實上方法遠遠不止這三種,要讓學生充分發揮自己的能動性,嘗試運用多種方法進行實驗,并得出最佳實驗方案,提高學生的實驗操作能力。
總之,實驗課是初中化學教學的重要組成部分,在教學中需要高度重視。除了采取上述課程優化設計策略之外,任課老師還需要不斷總結經驗,進行探索和創新,嘗試新的教學方法和手段,學生也需要加強實踐操作,注重對實驗的探尋。只有這樣,才能更好地掌握初中化學實驗的操作,提高學生的動手操作能力和初中化學實驗課程的教學質量。
參考文獻:
【關鍵詞】核心素養初中化學觀察能力變化觀念科學精神
一、鼓勵總結流程,提升觀察能力
核心素養要求學生辨識宏觀物質、探究和分析微觀物質,同時強化對證據的推理能力,在實驗教學中,這些素養都可以體現在學生對實驗的觀察能力與總結能力之中。對此筆者鼓勵學生們自主總結實驗流程,提升觀察能力。比如在組織“氧氣的實驗室制取及性質”實驗教學前,筆者先鼓勵學生們構思實驗的流程及其準備,包括首先整理制取氧氣的表達式;進而總結制取氧氣需要用到的藥品;之后構思制取氧氣的實驗裝置和實驗的過程;最后,猜測實驗的結果。同時,筆者會鼓勵學生們在實驗時認真觀察,并且布置自主總結實驗流程的作業。當學生們完成實驗及其學習之后,筆者會分發給學生們每個人一張白紙,要求學生們回憶并總結實驗的流程,學生會寫出觀察到的所有事物和過程,主要包括宏觀上的實驗器材、步驟和結果,微觀方面的化學藥品受熱或者受到催化作用產生了氧氣以及對氧氣如何產生的推理(化學方程式的整合)、氧氣產生的證據(氣體收集和驗證)分析等。這樣的形式,激勵學生們認真觀察實驗流程,細心回憶和總結,不僅強化觀察能力、提升總結能力,而且重點發展了化學學科的核心素養,一舉多得。
二、積極推進思考,強調變化觀念
化學實驗是一個動態的過程,通過不同的實驗條件,產生新的物質。而變化觀念和平衡思想則是核心素養的要求,將化學實驗與核心素養相結合,則需要推進學生積極思考,強調變化的觀念。金屬的化學性質是高中化學的重點內容,在初中階段會讓學生們初步進行感知,比如在組織實驗教學“金屬的物理性質和某些化學性質”時,筆者強調學生們運用變化的觀念來學習。在探究了金屬的物理性質后,學生們已經掌握了通過外觀、質量、軟硬度以及導電性等物理性質判斷金屬的方法,之后筆者鼓勵學生們繼續探究金屬的性質,可以試著從變化的觀念出發思考金屬還可以通過什么途徑進行判斷。許多學生們仔細思考,變化自己的思維,之后提出如果之前物理性質的判斷都可以看作是靜態情境下的判斷,那么我們可以從動態的角度,利用一些化學變化來判斷金屬,進而聯想到金屬可以和哪些物質發生反應,再想到已經學過的物質,如氧化物、酸、堿和鹽等,思考金屬與這些物質能否反應的問題。根據變化的觀念,產生猜想,進而構思金屬的化學性質相關實驗,就為實驗教學進行了鋪墊。這樣的形式推進學生思考,強調變化的觀念,也使實驗教學事半功倍。
關鍵詞:初中化學;初驗;自主探究
為了讓化學實驗的優勢特點得到更有效的發揮,每一個化學教學工作者都必須深入挖掘實驗探究方式方法的最優化,進一步凸顯學生的主體學習地位,讓學生的學習積極性和主動性在實驗操作過程中得以盡情釋放,提升學生化學學習的綜合能力。筆者結合在教學實踐中的摸索和思考,談一談自己的點滴心得。
一、 摸著石頭走――凸顯自主
化學實驗操作的自主性是保障學生形成實驗探究強烈動力和持久熱情的重要前提。首先教師要能夠結合教材內容的特點和學生的興趣指向,設置恰當的化學實驗探究主題。一個主題鮮明具有時代氣息的實驗探究主題,會讓學生情不自禁地卷入到實驗探究過程中來,避免了教師那種指令式、強加式的實驗操作模式。其實,教師要賦予學生充足的實驗探究空間,使得學生不但有充足的探究時間,能夠獨立完成化學實驗設計和操作的整個流程,還可以結合教師的評價和點撥進行反思和改進,并且在小組討論和交流中形成共性認識,促進整體探究能力的提升。
摸著石頭行走在實驗探究的道路上,教師就要允許學生繞彎路、兜圈子,也要能夠滿懷耐心和期待地對待學生跌跟頭。對于自主性實驗探究過程中的各種磕磕絆絆,教師要有充分的預估,能夠把握學生在探究過程中的關鍵拐點并進行有效的預設,減少教師不必要的干預,使得學生能夠在實驗探究中獲得自我挑戰的成功體驗和愉悅感受。如在進行濃氨水與酚酞試液反應的實驗時,探究目的是引導學生通過實驗現象,即利用酚酞的酸堿指示性以及濃氨水的堿性兩者之間的變色現象驗證氨水分子的運動特性。該實驗簡單易行,實驗結果清晰明了,所以教師就讓學生大膽地進行自主操作,結果原本平淡無奇的實驗在學生充滿想象力和創造力的獨立探究中變得豐富多彩起來。有的學生先在試管內放入滴有酚酞試液的濾紙,然后用脫脂棉球將試管口塞住,用滴管將濃氨水滴在棉球上,結果發現與本無色的酚酞從右往左逐漸變為紅色;有的學生反其道而行之,試管內的濾紙上滴上濃氨水,將酚酞試液滴在棉球上,結果棉球變成了紅色;還有的學生更加具有獨創精神和審美情趣,他們將噴有酚酞試液的棉球綁在幾根鐵絲上,放入一個置有濃氨水的燒杯內再蓋上一個不透明的盒子,靜待片刻后取走盒子,會發現鐵絲上的棉球都染上了紅色,就像一朵朵盛開的紅色花朵一樣……這些不同的實驗操作方式,盡管所得到的結論是一致的,但是多樣性的探究過程給學生留下了深刻的印象,效果非常好。
二、 沿著梯子走――強化層次
“梯子”喻意化學實驗探究過程中的階梯性,科學而合理的階梯性實驗探究活動,能夠讓學生在有計劃、有步驟的實驗探究中及時獲得自我肯定,保持繼續持久深入探究下去的熱情和動力。除了由淺入深、由易到難的一般階梯性原則之外,我們在進行化學實驗探究活動的設計還應當注意化學實驗操作本身的獨特性。如化學理性認知與感性認知之間的過渡與銜接,兩者是相輔相成并沒有固定的先后層級順序,根據課堂教學內容的特點,教師可以將兩者恰當地分布到不同的探究層次中去;其次是化學實驗探究中器材的復雜度和操作的難易程度,這也是作為探究流程中層次分步考慮的一個重要側面。在教學實踐中,教師還要讓學生能夠在不同的層次上都能感受到成功,并在成功感的激勵下主動地進入到下一個環節的探究活動中去。這種“小步快進”的階梯性實驗探究方式,會讓學生沿著步步登高的梯子,不斷邁向化學學習的高峰。
如在教學雙氧水中提取氧氣實驗中二氧化錳的催化作用后,教師結合教學重點,引導學生繼續展開探究“鐵銹”(氧化鐵)可以做催化劑嗎?這一問題旨在讓學生對于催化劑的特點作更進一步的理解和體驗。教師精心設計了極具層次性的實驗探究流程,幫助學生在環環相扣、層層深入的探究活動中感受探究的樂趣。
層次一――理論儲備:查詢有關資料,了解二氧化錳與氧化鐵的相似性質;了解催化劑的作用以及在化學反應前后質量不變、化學性質不變的特性。
層次二――提出猜想:在雙氧水提取氧氣的過程中,氧化鐵能夠作為催化劑。
層次三――設計方案:通過小組討論和集體交流,形成三種驗證性的化學實驗探究方案。①氧化鐵能夠提高試驗中的化學反應速率;②化學反應前后氧化鐵的質量是否改變;③化學反應前后氧化鐵的化學性質是否改變。
層次四――實驗驗證:分組展開實驗探究,與猜想相驗證,獲得正確結論。
這樣的實驗探究過程,將理性認識與感性認識進行了有機的結合,讓學生切身體驗到一種“準發現”的科學探索過程,探究的節奏和步伐由自己決定,學生的創新精神和實踐能力都獲得極大的提升。
三、 牽著繩子走――適當點撥
當學生獨立完成實驗探究操作實際難度較大,或者受到課堂教學容量的制約時,我們就有必要為學生提供一根繩子,讓學生握住繩子沿著教師的引領方向行進,從而大大提升課堂教學的進度,節約學生盲目探究所帶來的時間成本。但是,這種表面上提升了效率、實則降低了實效的牽引,教師一定要保持克制和謹慎,避免讓學生成為亦步亦趨的“應聲蟲”和操作工。所以,點撥一定要精當,要能扣住學生自主探究中的脈搏節拍,解惑在必要處、重要處和疑難處,起到潤物細無聲的啟發效果,減少對實驗探究中學生主體性的負面影響;另一方面,教師的點撥還要起到響鼓重錘的作用,要讓學生記憶深刻鮮明,能在學生的腦海中留下深刻的烙印。因此,教師做好化學實驗探究活動的預設準備工作就成為了高效點撥的關鍵。
一、當前實驗教學存在的主要問題
1.以講授代替操作。應試教育體制催生實驗教學的“怪胎”,出現“做實驗”不如“講實驗”、“背實驗”的功利化傾向,實驗教學走不出機械灌輸的樊籬。教師對實驗教學的積極性不高,學生處于被動接受的地位,淪為接納的容器,對實驗缺少感性的認識。
2.重結果輕過程。教師對考分的追逐樂此不疲,將觀察實驗現象、獲得實驗結論作為實驗教學的重點,而忽視了對學生的實驗基本方法、科學態度的培養,致使實驗教學停留在記憶層面。
3.學生的探究能力缺失。教師忽視探究情境的創設,知識引入顯得生搬硬套,學生參與的熱情不高,被教師牽著鼻子去“探究”,缺少思考的時間和想象的空間,缺少自我反思,以致缺少提問的意識和解決問題的策略。
4.多媒體使用不恰當。有毒或具有一定危險性的實驗可以通過多媒體呈現,讓學生清晰地觀察實驗現象,了解實驗過程。但部分教師將課堂涉及到的演示實驗通過課件的形式播放給學生觀看,由于缺少親身體驗,學生難以產生深刻的印象。
5.評價方式單一。教師普遍采用試卷檢測的方式考查學生的實驗能力,過于注重實驗現象、結論的記憶,忽視了對學生實驗技能的培養,對學生在實驗過程中表現的科學態度、實驗方法也缺乏關注。
二、對初中化學實驗的跟蹤分析
1.演示實驗。化學實驗受實驗條件的限制,往往集中在課堂中進行,而整個化學實驗中比例最高的是教師生演示實驗。演示實驗是由教師示范,指導學生觀察實驗現象、反思實驗結果,它具有耗時短、可控性強的特點,能形象直觀地說明問題,幫助學生掌握概念,明晰知識結構,使化學教學充滿活力。但演示實驗往往與生活彼此割裂,對社會熱點和生產實際缺乏關注,難以引起學生的情感共鳴。教師機械照搬結論,學生缺少思考的余地,不能有效提高學生解決問題的能力。教師為節省時間,將學生實驗改成演示實驗,剝奪了學生動手操作的機會。
2.探究實驗。隨著課程改革的不斷深入以及現代化教育工程的硬件投入,為分組實驗提供了可能。探究實驗作為培養學生探究能力的載體,讓學生親歷實驗過程提高實驗技能,從而獲取知識、掌握規律、提升能力。但部分教師對探究過程缺乏有效的掌控,不能預估可能出現的“意外”,難以在規定時間內完成實驗任務。部分教師只注重動手操作,忽視了與學生之間的對話交流,忽視了學生的感悟、反思,致使探究效率低下。
3.學生實驗。學生對實驗充滿好奇,有著濃厚的興趣,關注實驗結果,缺少學習壓力。而如果教師此時放任自流,往往課堂紀律渙散、秩序混亂,學生將實驗操作的原理、步驟、要求、注意事項全都拋之腦后。部分教師以自己的思維替代了學生的自主思考,不時提醒學生注意這個、注意那個,學生雖經過教師的“精心呵護”能完成任務,但其探索和創新精神也同時被無情地扼殺了。
三、化學實驗教學的有效策略
1.實施生本探究教學。(1)觀察與解釋。教師要以現象為突破口,通過觀察現象、分析原因,主動構建知識,探尋現象背后的問題。學生通過主動分析,體驗成功的喜悅,產生探究的樂趣。如在“二氧化碳的性質”實驗中,學生觀察到蠟燭燃燒后的氣體通入石灰水渾濁的現象不明顯,分析發現蠟燭燃燒生成CO2,即C+O2=CO2。CO2與Ca(OH)2反應生成碳酸鈣沉淀,即CO2+Ca(OH)2 =CaCO3+H2O。而由于蠟燭燃燒不充分,氣體中含有CO,產生的沉淀少,使實驗現象不明顯。通過分析后,學生在點蠟燭時保證氧氣充分,使蠟燭能完全燃燒。(2)問題與發現。教師要以“問題”為階梯,采用問題鏈的形式,引導學生逐層深入,主動思考實驗過程,有利于培養學生的學習興趣,提高思維的廣闊性。(3)猜想與驗證。猜想是一只“能生金蛋的母雞”,往往孕育著科學發現。教師要有意識地培養學生合情推理能力,引導學生對問題進行猜想,并加以驗證。如將醋灑在草木灰上,發現有大量的氣泡生成,對草木灰的成分作出猜想。
2.培養學生的觀察習慣。教師要培養學生的科學精神,學會細心觀察,養成良好的實驗習慣。一方面要學會順序觀察。首先要通過看顏色、聞氣味觀察反應物的物理性質,看反應條件、操作順序;其次觀察反應中的現象,如有無氣體、有無沉淀、是否發熱;最后觀察是否有新物質產生。另一方面,要學會重點觀察。學生要避免盲目追求“熱鬧”,提高觀察的有效性,學生重點觀察。如鋅與稀硫酸反應,要重點觀察氣泡冒出,氣體點燃時火焰的顏色。
3.滲透科學的學習方法。化學實驗不僅要“傳道授業”,還要“授人以漁”,教會學生掌握科學的學習方法,從而受益終生。教師要根據實驗特點設計有效的教學策略,如在金屬與酸的演示實驗中,教師采用對比的方法將放有Zn、Cu、Mg的三個試管中分別加入酸,觀察現象,容易產生良好的教學效果。
近年來,隨著課程改革的深入,探究學習越來越受到國內外教育界的青睞,對它的研究也多起來。鐘啟泉等認為,探究學習是創設一種類似于科學研究的情境,通過學生自主、獨立地發現問題,以及實驗、操作、收集與處理信息等探索活動,獲得知識、技能、情感與態度的發展,特別是獲得探索精神和創新能力的發展。由此可見,初中學生的探究學習與科學工作者的科學探究具有方法論上的相似,但其探究目標側重于將前人經驗有效地轉化為自我經驗。
化學是一門以實驗為基礎的科學。新的化學課程標準更提出了“科學探究是一種重要的學習方式,也是義務教育階段化學課程的重要內容”。我國著名化學家戴安邦認為:實驗室是培養全面化學人才的最好場所。由此可見,化學實驗在化學教學中發揮著獨特的、無可替代的功能,化學實驗對于探究學習目標的落實起著重要的作用。
二、實踐研究
1.初中化學實驗探究學習的條件分析
(1)初三學生具備探究學習的心理條件
現代心理學認為,學生要做到探究學習,必須具備的三個條件是:心理要達到一定發展水平;具備內在的學習動機;具備一定的學習策略。初三學生的年齡多在15~17歲左右,是從少年向青年過渡的時期,心智發展逐漸走向成熟,這為探究學習打下良好的心理基礎。同時,初中化學雖然是初三的起始學科,但學生在小學科學、初中生物和物理學科的學習中,對探究學習已有所了解。
(2)新教材設計的實驗探究內容豐富
在新的教學理念下編寫的新教材為學生的探究學習提供了廣闊的空間,科學探究的內容幾乎貫穿整個教材,特別是化學實驗探究內容。在學生使用的上海教育出版社出版的《義務教育課程標準實驗教科書――化學》中,涉及的“活動與探究”實驗就有40多個,此外還有課外小實驗等,為學生提供了探究的大舞臺。
2.初中化學實驗探究學習的課例實踐
在教學過程中,筆者對實驗探究學習做了一些課例研究和實踐。下面以“奇妙的二氧化碳”的幾個教學片斷,與大家作一分享和交流。
(1)創設情境 激活探究意識
故事引入:一個叫“阿王”的人帶著一條叫“阿汪”的狗,走進一個叫“死亡谷”的山谷。不多久狗就死了,阿王很害怕,但他平安地出來了。他說:“原來我福大命大。”他真的是運氣好嗎?
師:你能根據所學過的知識和生活經驗,提出你的看法嗎?
生1:我覺得是不是跟山谷里氧氣不足有關呢?
生2:我覺得不是因為氧氣的原因,氧氣的密度比空氣稍大,下面濃度要稍大呀!是不是由于二氧化碳的緣故呢?
師:對。是二氧化碳的原因。同學們能否據此情境說出二氧化碳的相關性質?
生2:我猜測二氧化碳的密度比空氣大,二氧化碳不能像氧氣那樣供給呼吸,所以山谷里越低處二氧化碳的濃度越高,比人矮的狗會窒息死亡。
師:猜測畢竟只是猜測。能否用實驗驗證二氧化碳的密度比空氣大呢?
生3:我覺得只要用二氧化碳充一個氣球,然后把氣球向上拋,看氣球是否往下落。
生4:我反對。如果二氧化碳的密度和空氣的一樣大,氣球也會往下落啊!因為氣球本身有重量。我覺得可以改進一下。用兩個一樣的氣球,分別通入二氧化碳和用氣筒打進空氣使氣球一樣大,然后同時向上拋的一樣高,看哪個氣球先落地。
……
激活學生的探究意識是成功開展探究學習的第一步,故事、動畫、問題、魔術、實驗等都可以創設出引人入勝的情境,極大地激發起學生的探究意識和熱情。
(2)鼓勵交流 促進探究創新
師:對二氧化碳在水中的溶解性,你能提出猜測并用實驗進行論證嗎?
生甲:我猜測二氧化碳是能溶于水的,理由是根據生活經驗,可樂飲料中就溶有大量的二氧化碳氣體。為了證明猜想,我們小組討論后,借鑒前面學習的測定空氣中氧氣的體積分數的實驗裝置,一致同意用下面這個實驗來驗證。收集一集氣瓶二氧化碳,向瓶中倒1/3容積的水,立即塞緊橡皮塞,振蕩。然后,把導管另一端放在盛水的燒杯中,打開止水夾。觀察水是否能倒流。若能倒流,則說明猜測是對的;反之,則猜測不成立。
生乙:我的猜測與他的一樣。但我獨立設計的一個實驗,比他們的簡單。只要用集氣瓶收集一瓶二氧化碳,用薄的毛玻璃片蓋好。然后倒入少量水,振蕩。把集氣瓶倒過來,若瓶口處玻璃片不掉下來,則說明猜測是對的;反之,則猜測不成立。
師:很好。對于二氧化碳在水中的溶解性,同學們根據生活經驗,都提出了二氧化碳能溶于水的猜測,觀點一致。而且設計出不同的、各有特色的實驗來驗證猜測。下面,同學們就選擇實驗方案,動手實驗。
(約5分鐘后)同學們分別觀察到了甲方案中玻璃導管里的水倒流進集氣瓶中;乙方案中瓶口玻璃片不掉下來。并且分析認為是因為二氧化碳溶于水后,使瓶中的氣體壓強變小的緣故。由此得出二氧化碳氣體能溶解在水中的性質。
面對問題,同學們有的從生活現象中尋找答案,有的從已經學過的實驗中受到啟發,有的從身邊的材料設計實驗……思維的閘門一旦打開,各種解決問題的方法如洪水般涌來,老師適時引導交流合作,使不同的思維碰撞出創新的火花。
探究學習往往需要更多的時間和空間,而有限的課堂45分鐘,同學們常常意猶未盡,很不過癮。家庭小實驗,為探究學習又打開了一扇窗,通過這扇窗,同學們會獲得更多探究的空間,得到更多探究的樂趣。
三、探究學習后學生的改變
1.學生學習的主動參與性提高
初三的學生,由于處于身心發展的特殊階段,加上面臨中考升學壓力,在課堂學習中總是主動性、參與性和探究意識不夠。而實驗探究學習注重培養學生主體參與的意識和能力,注重為每個學生提供自我表現、自我創新的機會。在化學實驗探究學習實施一年以來,學生逐漸從以往的習慣于看老師做實驗、聽老師講實驗的學習狀態,轉變成慢慢地主動參與探究了。課堂上,許多學生不僅對學習有積極的參與熱情,更會主動提出自己對問題的獨到見解了。
2.合作學習的意識和能力增強
合作學習既包括生生合作,又包括師生合作;既包括小組中的討論,又包括組間交流。探究學習體現著師生間、學生間合作、民主、平等、和諧的人際關系。在上述課例中我們看到,當老師布置了任務后,大多數學生采取了小組合作的途徑,他們尋找與自己觀點相同甚至觀點相反的伙伴,大家一起動手、動腦、交流、質疑、思考、合作,各自發揮特長,一起探尋答案。
3.每個學生都能體驗成功的喜悅
體驗,是一個人對愿望、要求的感受。探究學習強調讓每個學生都能在學習中體驗成功的喜悅。初三學生的學習基礎、學習能力已經存在明顯的差異,但只要你積極投入和參與到探究學習中去,每個人都將收獲到屬于自己的成功和自信。蘇霍姆林斯基早就指出:“讓每個學生都能抬起頭來走路”。
新課程的核心理念是“一切為了每一位學生的發展”。在教學實踐中,筆者感到“實驗探究學習”給學生們以探究過程的體驗,激發起了學生對科學探究的意識和興趣,發展了能力。為此,筆者在學期末進行了問卷調查(共90名學生完成調查問卷):
1.在學習過程中是否感到愉快?
愉快74 無感覺10 壓抑6
2.對這樣的學習方式是否感興趣?
感興趣76 無所謂8 不感興趣6
3.探究意識是否有提高?
有提高42 略有提高44 無提高4
4.是否愿意繼續這樣的學習?
愿意69 無所謂15 不愿意6
從問卷反饋的信息看,大多數的學生喜歡探究學習的方式,而且渴望有更多的實踐機會,在學習中更主動、自覺了。筆者在今后的教學實踐中將會把實驗探究學習進一步深化和提高。
參考文獻:
[1]文慶城.化學探究:建構性學習教學模式探討.中學化學教學參考,2005(1/2).
[2]中華人民共和國教育部.全日制義務教育化學課程標準.北京:北京師范大學出版社,2010.
一、創設問題情境,激發學生的學習興趣
化學源于生活,服務于社會,我們身邊處處有蘊含化學問題的素材,但并不是所有的素材都能激發學生強烈的探究欲望。非常熟悉的素材,學生熟視無睹更無法引起他們的思考,完全陌生的素材,百探無一得,容易挫傷學生探究的積極性,只有那些難易適度、學生似曾相識卻又百思不得其解的素材,才有助于學生形成“心求通而不得”的認知沖突,激發學生主動探究的學習興趣。運用探究性實驗進行教學,師生始終處于積極、活躍的狀態,交流與互動明顯增多且趨于自然化。交流互動有師生間的,生生間的,隨著計算機與學科教學的整合,還出現了人機間的。教師應從師道尊嚴的神壇上走下來,學會以朋友的身份與學生交流,把自己看做是學習活動的組織者,學生學習的幫助者,主動與學生交換思想,引起學生間的討論。因相互間的地位自然平等,師生心理寬松,容易暢所欲言。可見交流互動的自然化營造了和諧民主的課堂氛圍,促進了學生思維的發展與師生角色的轉變。
探究性實驗的科學性非常強,實驗原理、實驗操作程序和方法與化學理論知識、科學的實驗研究方法必須一致。在整個探究過程中,要著重培養學生科學的思維方法,觀察和記錄實驗的方法,以提高學生的科學素質,這是增設探究性實驗的宗旨。教師所設計的探究性實驗要有一定的新穎性、先進性和實驗性,堅持創造性原則,運用創造性思維獨立地認識新知識,符合學生的認知結構,由易到難,循序漸進。課題內容是書本知識的升華,應與日常生活、生產實踐和先進的科學技術緊密結合,但不能超越學生的年齡特征和知識范圍,即設計實驗必須切實可行,使學生順利地完成探究任務,既不低估又不高估學生的水平。探究性實驗一般難度較大,如果學生經驗不足,就應盡量避免使用有毒藥品和進行具有一定危險性的實驗操作。實驗內容除課本外,還應該選用有關日常生活、環境、軍事、能源、生產等實際問題,通過探究解決與人類自身緊密聯系的問題,以此培養學生的興趣,發展學生的特長,激發學生的學習動機,強化他們對新知識的探求欲和探索未知領域的創造欲。
二、注重驗證性實驗的探究
實驗探究不僅讓學生獲得知識,學得技能,更重要的是讓學生掌握科學方法,受到科學思維的訓練,樹立科學精神,形成科學品德,產生學習興趣。這就要求教師通過實驗探究得出某個結論。這樣在實驗教學中,盡量發揮實驗的探究本性,讓學生體驗到實驗的樂趣,從而提高學生的學習興趣,并讓學生體驗、理解科學探究的方法和過程,豐富學生探究活動的親身經歷,提高學生的科學素養。
三、用探究性習題提高學生的探究思維能力