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摘要:传统的化学教学片面强调知识和技能目标,忽视了学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识和科学精神的培养,忽视了全面提高学生的科学素养。在整个化学教学中,学生学习缺乏积极性、主动性。探究性学习能激发学生的学习兴趣,启迪学生的思维,有利于培养学生的科学精神和动手能力。本文论述了化学探究性学习的一些相关问题。
关键词:化学 探究性学习 问题 方法
南京市实施新课程改革已有多年。笔者这些年来一直从事初中化学教学工作,切实感到探究性学习能激发学生的学习兴趣,启迪学生的思维,有利于培养学生的科学精神和动手能力,同时也适合初中学生的年龄特点。
一、探究性学习兴趣的培养
俗话说得好,“兴趣是最好的老师”。探究性学习强调学生积极主动地发现问题、分析问题、寻求并实施解决问题的方法。学生没有学习兴趣,就失去探究问题的兴趣,因此激发学生的学习兴趣是顺利开展探究性学习活动的关键。初中生刚开始接触化学时会感到陌生,但同时也有很强的求知欲,此时教师要善于引导学生入门,让学生感知化学的奥秘和神奇。最常用的方法有:做趣味实验,如“魔棒点灯”、“吹不灭的蜡烛”等;展示图片,如“隔水透气的鸟笼”、“玻璃纤维增强塑料制造的破冰斧柄”等;讲故事,如讲述科学家门捷列夫发现元素周期表的过程……让学生兴奋,感到神奇,产生强烈的想学好化学的信心和决心。例如《燃烧与灭火》一节,上课一开始先做一个“烧不坏的手帕”的趣味实验:取一块棉的手帕浸透70%的酒精溶液后展开,用夹子夹住两角并点火,熊熊大火之后,手帕完好无损。这让台下的学生惊奇不已情绪高涨,兴趣和兴致被调动到极点,接下来的探究活动学生能不积极主动吗?当然,在化学教学过程中并非都能让学生情绪高涨,始终保持好奇心。例如,分子、原子的教学,化学用语,化学计算等都有可能让学生感到枯燥乏味,甚至会情绪低落,最后可能失去对化学的兴趣。对于此现象,教师要设法改变教学手段,如在《分子》一节教学时,新课引入时可设问:“请问大家1+1=?”同学们异口同声地回答“2”。今天我们要学习1+1≠2,究竟是怎么回事?同学们带着惊奇和疑问,处于兴奋和积极思维状态进入学习中。在溶液的计算等教学活动中,教师可有意识地引入一些实际生活、生产的具体例子,组织学生进行智力竞赛,看看谁最快算出结果,并及时给予恰当评价,这样可充分调动学生学习的兴趣和积极性。
二、探究性学习实施的三个步骤
(一)创设探究问题情境,明确探究主题,设计探究方案
疑问是探究活动的开始,有疑问才有探究的必要。初中学生尚处于化学学习的初始阶段,思维尚未开启,往往不会提出问题。因此教师应创设置疑情境,使学生发生认识上的冲突,将学生引导到所要探究的主题来。例如《二氧化碳》一节,有这样的一个实验:向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/2体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。现象:塑料瓶变瘪了。得出初步结论:二氧化碳能溶于水,之后教师可设问:二氧化碳溶于水的过程中,有没有发生化学变化呢?从而很自然引出探究主题。此时,教师可适当做一些提示:石蕊是一种色素,遇到酸变成红色;生活中把含二氧化碳气体的饮料称之为碳酸饮料等。这样就会有学生设想将石蕊试液滴入上述软塑料瓶里的水中,观察石蕊是否变红。但很快就会有学生反驳:说不定是二氧化碳气体本身使紫色石蕊变红。在这样激烈的争论中,一个个改进方案将不断涌现出来。又如,二氧化碳气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,发生了化学变化,而将二氧化碳通往氢氧化钠溶液中,却无明显变化。此时学生间议论纷纷,有同学认为两者没反应,有同学则认为两者也许反应了,只不过没出现明显现象而已。教师可引导学生从有无新物质产生的角度,设计方案进行验证,于是有的同学提出:向该反应后的溶液中滴入足量的稀盐酸观察有无气体产生。有的同学则提出:向该反应后的溶液中滴入酚酞试液……
对于方案设计的正确与否、合理与否,教师不必直接给予过多的评价,尽量让学生间相互评价,以引起全体同学关注与思考。
(二)依据探究方案,动手实施探究活动
“动手做一做,真理就在身边。”只有亲身经历过,才知其中的真滋味。动手实施探究活动一方面可以训练学生基本的实验技能,另一方面可以让学生体验化学知识的获取过程,不断产生进一步探究的欲望。例如,在《水的净化》一节,教师一定要让学生亲手做一做,让学生在做水的净化过程中了解:什么是过滤,如何进行过滤操作。同时在实际操作中发现新问题,如:过滤速度为什么明显比别的同学慢,滤液为什么总是比别的同学浑浊,过滤后的水虽然变清澈了,但总带点颜色且不管如何过滤也去不掉……通过这样的动手探究活动让学生认识到化学实验是化学学习的一种非常重要的手段,同时可以发现新问题,加深了对相关问题的认识,学生的能力、态度、情感等方面都得到了提高。又如,在探究“影响固体溶质在溶剂中溶解能力的大小的因素”,同学们猜想:可能与溶质、溶剂本身有关;可能与温度有关……于是同学们根据提供的试剂(蒸馏水、汽油、碘、高锰酸钾等)设计实验。有的同学在等量水中分别加入碘和高锰酸钾,发现碘几乎不溶,而高锰酸钾溶解且溶液呈深紫红色;有的同学则在等量汽油中分别加入碘和高锰酸钾,发现高锰酸钾几乎不溶,而碘溶解且溶液呈紫红色;有的同学则将碘与水的混合物进行加热,发现碘渐渐溶解,溶液开始变黄……在上述探究过程中,也许有很多同学走了弯路,但这可以培养学生科学的素养,激励学生应用已有知识去思索,去探求。
另外,笔者认为化学实验只是实施探究活动的手段之一,像社会实践调查、上网查询信息资料等也应是实施探究活动的重要手段,如在《爱护水资源》一节,教师可以组织学生从图书、报纸、杂志、互联网等媒体上搜集有关水及水污染的情况报道,分析水资源状况和水污染的情况,探究水污染的防治措施。
(三)对探究活动结果进行交流、思考与总结
对探究活动结果进行交流、思考与总结是探究性学习的重要的组成部分,是探究活动结果的提炼过程,是学生认识进一步深化和思维良性循环发展的需要。比如,在探究“质量守恒定律”时,甲小组同学探究了“白磷燃烧前后总质量的变化”;乙小组同学探究了“铁钉与硫酸铜溶液反应前后总质量的变化”;丙小组同学探究了“碳酸钠溶液与稀盐酸的反应前后质量的变化”……探究活动结束,甲、乙、丙三组同学进行相互交流,发现甲、乙两组的探究结果均为反应前后物质的总质量不变,而丙小组的探究结果却是反应前后物质的总质量减小了。这一结果让丙小组同学感到困惑,赶紧认真分析本组探究活动过程,发现碳酸钠溶液与稀盐酸反应产生了气体产物,而在称量产物的总质量时忽略了这部分气体产物质量。于是该组同学在老师的指导下想到应该在一个密闭的容器中进行实验,并重新设计实验方案,经实验发现与甲、乙两组结果一样,从而初步得出“质量守恒定律”。此时,教师引导学生从化学反应的微观本质(化学反应的过程是反应物的原子发生重新组合的过程,而原子本身却没变),思考化学反应前后总质量为什么守恒。这使学生对“质量守恒定律”的来龙去脉有了深刻的认识。又如,在探究“金属与酸溶液反应规律”时,有的同学在稀盐酸中分别加入锌、铁、镁和铜,结果是:镁反应最剧烈,锌、铁次之,铜不反应。有的同学在稀硫酸中也分别加入锌、铁、镁和铜,结果同样是:镁反应最剧烈,锌、铁次之,铜不反应。同学间相互交流、分析、总结出:①不是所有金属都能与酸溶液反应;②不同金属与酸溶液反应的剧烈程度不同。教师再引导学生对照金属活动性顺序表进一步分析得出:只有活动性排在氢前面的金属才能与酸溶液发生置换反应,且位置越靠前与酸反应越剧烈。
三、探究性学习目前所面临的问题及解决的办法
(一)面临的问题
1、评价体制滞后,学生学习成绩提高不明显,挫伤教师实施探究性学习活动的积极性
依据新课程改革的要求,对学生化学学习的评价既要考核学生掌握知识和技能的程度,又要注重评价学生的科学探究能力,还要关注学生在情感态度和价值观方面的发展。探究性学习活动需要花费很大的精力和物力,且采用探究性学习模式的学生成绩与采用传统的“听、记、背、练”学习模式的学生成绩差异不明显。这挫伤了教师实施探究性学习活动的积极性。书面考试对学生成绩的考核具有一定的片面性。
2、探究性学习活动实施的空间、时间,以及人力、物力等不足
实施探究活动的主要场所应是化学实验室。虽说近些年各学校在实验室建设方面加大投入,但据笔者了解真正能顺利开展化学实验教学活动的学校不多,这当中既有物力不足因素(即仪器少、药品少且不配套),又有人力不足因素(专业教师配备不足)。另外,目前45分钟的课堂教学模式也受到冲击,许多时候上课时间不够用,教学计划不能顺利完成。
(二)解决的办法
事实上不是每一问题都适合采用探究性学习方式,如化学式的书写、化学与生活等有关方面问题。实施探究性学习活动的目的不是要我们把每一问题都拿来探究,而是要培养学生具有一定的探究意识和基本的探究能力,所以我们应该选择一些典型的、代表性的探究主题(如实验室中的一些气体制取)进行探究。
适当将一些探究活动留到课后完成,以降低课堂45分钟时间不足的压力,如简易净水器的制作、生活常见食物的pH等。
当然,究竟如何实施合理、高效探究性学习活动,寻求最佳的学习方法还有赖于同行们共同努力!
责任编辑:易寒
关键词:化学 探究性学习 问题 方法
南京市实施新课程改革已有多年。笔者这些年来一直从事初中化学教学工作,切实感到探究性学习能激发学生的学习兴趣,启迪学生的思维,有利于培养学生的科学精神和动手能力,同时也适合初中学生的年龄特点。
一、探究性学习兴趣的培养
俗话说得好,“兴趣是最好的老师”。探究性学习强调学生积极主动地发现问题、分析问题、寻求并实施解决问题的方法。学生没有学习兴趣,就失去探究问题的兴趣,因此激发学生的学习兴趣是顺利开展探究性学习活动的关键。初中生刚开始接触化学时会感到陌生,但同时也有很强的求知欲,此时教师要善于引导学生入门,让学生感知化学的奥秘和神奇。最常用的方法有:做趣味实验,如“魔棒点灯”、“吹不灭的蜡烛”等;展示图片,如“隔水透气的鸟笼”、“玻璃纤维增强塑料制造的破冰斧柄”等;讲故事,如讲述科学家门捷列夫发现元素周期表的过程……让学生兴奋,感到神奇,产生强烈的想学好化学的信心和决心。例如《燃烧与灭火》一节,上课一开始先做一个“烧不坏的手帕”的趣味实验:取一块棉的手帕浸透70%的酒精溶液后展开,用夹子夹住两角并点火,熊熊大火之后,手帕完好无损。这让台下的学生惊奇不已情绪高涨,兴趣和兴致被调动到极点,接下来的探究活动学生能不积极主动吗?当然,在化学教学过程中并非都能让学生情绪高涨,始终保持好奇心。例如,分子、原子的教学,化学用语,化学计算等都有可能让学生感到枯燥乏味,甚至会情绪低落,最后可能失去对化学的兴趣。对于此现象,教师要设法改变教学手段,如在《分子》一节教学时,新课引入时可设问:“请问大家1+1=?”同学们异口同声地回答“2”。今天我们要学习1+1≠2,究竟是怎么回事?同学们带着惊奇和疑问,处于兴奋和积极思维状态进入学习中。在溶液的计算等教学活动中,教师可有意识地引入一些实际生活、生产的具体例子,组织学生进行智力竞赛,看看谁最快算出结果,并及时给予恰当评价,这样可充分调动学生学习的兴趣和积极性。
二、探究性学习实施的三个步骤
(一)创设探究问题情境,明确探究主题,设计探究方案
疑问是探究活动的开始,有疑问才有探究的必要。初中学生尚处于化学学习的初始阶段,思维尚未开启,往往不会提出问题。因此教师应创设置疑情境,使学生发生认识上的冲突,将学生引导到所要探究的主题来。例如《二氧化碳》一节,有这样的一个实验:向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/2体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。现象:塑料瓶变瘪了。得出初步结论:二氧化碳能溶于水,之后教师可设问:二氧化碳溶于水的过程中,有没有发生化学变化呢?从而很自然引出探究主题。此时,教师可适当做一些提示:石蕊是一种色素,遇到酸变成红色;生活中把含二氧化碳气体的饮料称之为碳酸饮料等。这样就会有学生设想将石蕊试液滴入上述软塑料瓶里的水中,观察石蕊是否变红。但很快就会有学生反驳:说不定是二氧化碳气体本身使紫色石蕊变红。在这样激烈的争论中,一个个改进方案将不断涌现出来。又如,二氧化碳气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,发生了化学变化,而将二氧化碳通往氢氧化钠溶液中,却无明显变化。此时学生间议论纷纷,有同学认为两者没反应,有同学则认为两者也许反应了,只不过没出现明显现象而已。教师可引导学生从有无新物质产生的角度,设计方案进行验证,于是有的同学提出:向该反应后的溶液中滴入足量的稀盐酸观察有无气体产生。有的同学则提出:向该反应后的溶液中滴入酚酞试液……
对于方案设计的正确与否、合理与否,教师不必直接给予过多的评价,尽量让学生间相互评价,以引起全体同学关注与思考。
(二)依据探究方案,动手实施探究活动
“动手做一做,真理就在身边。”只有亲身经历过,才知其中的真滋味。动手实施探究活动一方面可以训练学生基本的实验技能,另一方面可以让学生体验化学知识的获取过程,不断产生进一步探究的欲望。例如,在《水的净化》一节,教师一定要让学生亲手做一做,让学生在做水的净化过程中了解:什么是过滤,如何进行过滤操作。同时在实际操作中发现新问题,如:过滤速度为什么明显比别的同学慢,滤液为什么总是比别的同学浑浊,过滤后的水虽然变清澈了,但总带点颜色且不管如何过滤也去不掉……通过这样的动手探究活动让学生认识到化学实验是化学学习的一种非常重要的手段,同时可以发现新问题,加深了对相关问题的认识,学生的能力、态度、情感等方面都得到了提高。又如,在探究“影响固体溶质在溶剂中溶解能力的大小的因素”,同学们猜想:可能与溶质、溶剂本身有关;可能与温度有关……于是同学们根据提供的试剂(蒸馏水、汽油、碘、高锰酸钾等)设计实验。有的同学在等量水中分别加入碘和高锰酸钾,发现碘几乎不溶,而高锰酸钾溶解且溶液呈深紫红色;有的同学则在等量汽油中分别加入碘和高锰酸钾,发现高锰酸钾几乎不溶,而碘溶解且溶液呈紫红色;有的同学则将碘与水的混合物进行加热,发现碘渐渐溶解,溶液开始变黄……在上述探究过程中,也许有很多同学走了弯路,但这可以培养学生科学的素养,激励学生应用已有知识去思索,去探求。
另外,笔者认为化学实验只是实施探究活动的手段之一,像社会实践调查、上网查询信息资料等也应是实施探究活动的重要手段,如在《爱护水资源》一节,教师可以组织学生从图书、报纸、杂志、互联网等媒体上搜集有关水及水污染的情况报道,分析水资源状况和水污染的情况,探究水污染的防治措施。
(三)对探究活动结果进行交流、思考与总结
对探究活动结果进行交流、思考与总结是探究性学习的重要的组成部分,是探究活动结果的提炼过程,是学生认识进一步深化和思维良性循环发展的需要。比如,在探究“质量守恒定律”时,甲小组同学探究了“白磷燃烧前后总质量的变化”;乙小组同学探究了“铁钉与硫酸铜溶液反应前后总质量的变化”;丙小组同学探究了“碳酸钠溶液与稀盐酸的反应前后质量的变化”……探究活动结束,甲、乙、丙三组同学进行相互交流,发现甲、乙两组的探究结果均为反应前后物质的总质量不变,而丙小组的探究结果却是反应前后物质的总质量减小了。这一结果让丙小组同学感到困惑,赶紧认真分析本组探究活动过程,发现碳酸钠溶液与稀盐酸反应产生了气体产物,而在称量产物的总质量时忽略了这部分气体产物质量。于是该组同学在老师的指导下想到应该在一个密闭的容器中进行实验,并重新设计实验方案,经实验发现与甲、乙两组结果一样,从而初步得出“质量守恒定律”。此时,教师引导学生从化学反应的微观本质(化学反应的过程是反应物的原子发生重新组合的过程,而原子本身却没变),思考化学反应前后总质量为什么守恒。这使学生对“质量守恒定律”的来龙去脉有了深刻的认识。又如,在探究“金属与酸溶液反应规律”时,有的同学在稀盐酸中分别加入锌、铁、镁和铜,结果是:镁反应最剧烈,锌、铁次之,铜不反应。有的同学在稀硫酸中也分别加入锌、铁、镁和铜,结果同样是:镁反应最剧烈,锌、铁次之,铜不反应。同学间相互交流、分析、总结出:①不是所有金属都能与酸溶液反应;②不同金属与酸溶液反应的剧烈程度不同。教师再引导学生对照金属活动性顺序表进一步分析得出:只有活动性排在氢前面的金属才能与酸溶液发生置换反应,且位置越靠前与酸反应越剧烈。
三、探究性学习目前所面临的问题及解决的办法
(一)面临的问题
1、评价体制滞后,学生学习成绩提高不明显,挫伤教师实施探究性学习活动的积极性
依据新课程改革的要求,对学生化学学习的评价既要考核学生掌握知识和技能的程度,又要注重评价学生的科学探究能力,还要关注学生在情感态度和价值观方面的发展。探究性学习活动需要花费很大的精力和物力,且采用探究性学习模式的学生成绩与采用传统的“听、记、背、练”学习模式的学生成绩差异不明显。这挫伤了教师实施探究性学习活动的积极性。书面考试对学生成绩的考核具有一定的片面性。
2、探究性学习活动实施的空间、时间,以及人力、物力等不足
实施探究活动的主要场所应是化学实验室。虽说近些年各学校在实验室建设方面加大投入,但据笔者了解真正能顺利开展化学实验教学活动的学校不多,这当中既有物力不足因素(即仪器少、药品少且不配套),又有人力不足因素(专业教师配备不足)。另外,目前45分钟的课堂教学模式也受到冲击,许多时候上课时间不够用,教学计划不能顺利完成。
(二)解决的办法
事实上不是每一问题都适合采用探究性学习方式,如化学式的书写、化学与生活等有关方面问题。实施探究性学习活动的目的不是要我们把每一问题都拿来探究,而是要培养学生具有一定的探究意识和基本的探究能力,所以我们应该选择一些典型的、代表性的探究主题(如实验室中的一些气体制取)进行探究。
适当将一些探究活动留到课后完成,以降低课堂45分钟时间不足的压力,如简易净水器的制作、生活常见食物的pH等。
当然,究竟如何实施合理、高效探究性学习活动,寻求最佳的学习方法还有赖于同行们共同努力!
责任编辑:易寒