浅谈初中化学实验的探究式学习

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  化学是一门以实验为基础的自然科学,没有实验的化学教学就成了无源之水,无本之木,化学教学就显得苍白无力。在化学新课程教学中进行科学探究,不仅加深了对化学知识理解的广度、深度,培养了学习化学的兴趣和自主学习的能力,而且在探究过程中,通过学生间、学生与教师间、学生与社会间的交流,培养了学生的介作精神、团队精神、对社会的奉献精神和当今社会成员间所必备的人文精神等。同时也让同学们了解了自己所肩负的社会责任感,使命感。如何在初中化学实验教学中开展创新教育,拓展学生的创造力,这是化学教育面向现代化的重要课题。下面是我的一些个人见解。
  一、培养学生对科学知识创新的探究式教学
  探究式教学要体现以学生为主体,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、自主学习的时间,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,并将化学学科的各部分知识、技能、技巧相互渗透、融会贯通。
  创新意识是使学生进行创新、创造行为的心理动机。作为智力正常的学生,一般都具有创新和创造的潜能。教师应具有保护学生创新心理和创新精神的意识,是学生形成创造力的重要条件。如在实验教学中因材施教、拓宽实验思路,使化学实验更具有趣味性、探索性和综合性,以满足学生动手、动脑、求新的心理特点,支持学生在实验中萌发的创新意识,鼓励他们去探究事物的本质。例如:在学习了氢气和氧气的实验室制法之后,我们在学习制取二氧化碳的实验时,可以对二氧化碳的实验室制取实验进行如下的设问:①制取氢气和制取氧气的装置有什么特点?它们是否是只用于氢气和氧气的制取?是否可以用来制取二氧化碳?②制取一种气体,我们需要了解哪些信息?③如果实验室没有稀盐酸,可不可以用稀硫酸代替?④若没有碳酸钙该用什么药品代替?经过动手、动脑,不仅提高了学习兴趣、巩固了所学知识,而且培养了独立思维的能力。
   为了提高学生自主创新能力,在演示实验中,让学生自行设计实验过程,使之变为探究型、设计型、科研型的实验。例如:在关于溶液的导电性演示实验中,教师可以给出所需的药品和仪器,然后让学生自拟一个实验方案来验证物质的导电性。教学中我们可以这样安排:①学生自拟实验方案。②学生详细设计实验操作过程。③师生讨论、评价实验。学生在实验中独立探索、研究,虽然时间可能长一些,但在操作中提高了他们的实验设计能力和动手能力,通过解决实验中出现的疑难问题,提高了学生独立实验和学习的能力。
  以教材“燃烧的条件”为例,在教学中我们可以按以下步骤进行:
  (1)提出问题:燃烧是日常生活中最为常见的一种现象。那么应具备哪些条件才能燃烧呢?
  (2)提出假设:山于学生对燃烧这一现象非常熟悉,联系到学生的实际情况,纷纷猜想问题的答案,主要有以下几种:
  猜想一:要有可以燃烧的物质(可燃物)。
  猜想二:要有氧气。
  猜想三:要达到一定的温度。
  在学生提出各种猜的问题后,老师再引导学生在猜想的基础上进行如下介理的假设。
  假设1:三个条件只需满足其一就能燃烧。
  假设2:三个条件要同时满足才能燃烧。
  假设3:满足三个条件中的其中两个就能燃烧。
  (3)制订计划,设计实验,进行实验:让学生制订详细的探究计划,就上述的猜想与假设设计实验方案,教师在实验中给予一定的指导。
  实验一:在500mI的烧杯中注入400m1热水,放入一小块白磷,在烧杯上盖一薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸干表面水分的白磷,观察现象。
  现象::薄铜片上的自磷燃烧,而薄铜片上的红磷与热水中的自磷没有燃烧。
  实验二:用导管对准上述热水中的自磷,通入少量的氧气,观察现象。
  现象::热水中的自磷燃烧起来。
  (4)解释与结论:要求学生对所做的实验进行总结,从实验所得到的事实可以证明,燃烧的条件是:①氧气(或空气)②温度要达到可燃物的着火点。③可燃物。这三个条件应同时满足,缺一小可。
  二、优化实验设计的探究式教学
  所谓实验设计就是学生在已有理论知识、生活经验、实践经历的基础上,对提出的问题进行大胆的超越自我的设计,包括对教材上出现的实验方案提出质疑和改进,或与同学一起交流讨论,在合作的基础上产生有创造性的实验方案。例如,在探究氢气的实验室制法时,提前几天老师把问题告诉学生:产生氢气的途径有哪些?上课时同学们把自己的想法进行了交流:①锌和稀硫酸或稀盐酸反应;②铝和稀硫酸或稀盐酸反应;③镁和稀硫酸或稀盐酸反应;④铁和稀硫酸和稀盐酸反应。在这些方案中,哪些适介实验室制取昵?将所有的方案对照实验室制取物质一般需要考虑的几个因素:操作简单易行,药品来源广,成本低,反应速率适中,反应过程中无污染等一一进行分析,得出实验室制取氢气的最佳途径。接着再让同学们考虑制取氢气的装置;根据已学过的实验室制二氧化碳的装置得到启发,选择制取装置是有规律可循的—制取装置是山反应物的状态和反应条件决定的。这一交流分析的过程,与自接按教材上的内容探究相比较,学生的创造思维得到了提高,创新的视角得到了扩展。
  三、创设好奇心实验的探究式教学
  好奇心是人们山于对事物小了解而产生的一种积极的情感状态,能使人们主动地接受未知事物。例如:在探究CO:的性质时,教师可以播放探险者在进入人迹罕至的山洞时都照着火把;北方人在进入久未开启的菜窖之前,先做“灯火试验”等片段。观看后,学生对此现象有强烈的好奇心,这时教师就提出问题:难道就是为了用火来照明吗?原来与CO:的化学性质有关—CO2小能供给呼吸。空气中的CO:含量达到一定浓度时,会使人窒息死亡。这种山实际应用创设的探究,最能激发学生的求知欲。千变万化的实验现象让学生惊奇、诧异和小解,会使学生产生强烈的好奇心,产生浓厚的探究兴趣。
  总之,在新课程理念下,一定程度上改变了过去的小足,学生山被动、机械地操作变为主动、探究的实验,活跃了学生思维,开发了学生潜能,很多时候学生表现出来的能力,超出了教师的预设,使学生成为实验教学的主体,在探索物质的性质和反应规律中,必须运用多种方法来进行实验教学。除常规的教学手段外,还需要教师创新思维,探索化学实验教学。
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