培养学生科学素养,从关注好奇心开始

来源 :云南教育·中学教师 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiangshuhua
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  好奇心是个体对新异和未知事物想知的倾向,是个体重要的内部动机之一,是重要的人格特征。国内外好奇心的理论研究在不断深入中,有研究认为当人们感到好奇时,脑中的化学物质会发生变化,促进人们学习和记忆信息。《义务教育化学课程标准(2011年版)》课程目标明确指出要使学生“保持和增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲望,发展学习化学的兴趣”。于是,我在化学教学中把激发学生的好奇心作为培养学生科学素养的重要起点。探索好奇心驱动下的教学策略,对提高学生学习兴趣,启迪学生科学思维,提高教学质量有积极的促进作用。
  一、创造良好学习氛围,呵护学生的好奇心
  每个孩子都对大自然的奥秘产生过好奇心。5岁的爱因斯坦面对罗盘中细细的小磁针总是指着北边困惑不解:这根针的四周什么也没有,是什么力量推着它指向北边呢?67岁时,爱因斯坦仍然为童年时的“罗盘经历”感慨万千。正是这颗好奇心,成就了一位伟大的科学家。同样,在化学教学中,学生对千奇百怪的物质和化学现象无不充满好奇,这是与生俱来的。澄清无色的石灰水通入二氧化碳后会变得乳白浑浊;柔软的橡皮球放入液态氮中会变得又脆又硬;光亮银白的铁片放入蓝色硫酸铜溶液中取出后会附着红色的物质;木炭投入盛有红棕色二氧化氮的集气瓶中,红棕色会消失……学生会被这些魔术般的变化深深吸引,产生各种奇思妙想。教师要小心地呵护学生的好奇心,因势利导,让无比珍贵的好奇心的种子生根发芽。
  在教学中,教师要以学生为中心,构建民主和谐的课堂,努力营造轻松、愉悦的学习氛围,鼓励学生大胆质疑,勇敢地表达自己的见解。我经常教导学生:“说给别人听是最好的学习方法,课堂探讨交流不是发射卫星或太空航天器对接,无须万无一失,拿不准,猜也行,‘能猜’‘会猜’‘敢猜’也是本事。”为促进学生积极思考与活跃发言,我一直实施过程性评价,把课堂发言表现作为评价学生学业的重要方面。课堂上,教师要有“耐得住等待三分钟”的性子,让思维再飞一会儿,善于理解学生在回答问题过程中的思路和方向,捕捉学生思维的闪光点,及时给予鼓励。当学生有独特的想法时,我都会走下讲台击手掌鼓励。我们要给予学生试错、犯错、纠错的空间,不轻易否定任何一个学生的发言,只要学生开口就好,即使回答错误,也会对其他同学的思维有所启发。有不同观点或不同表达方式的出现,学生才能学会比较和判断。有时错误的答案更能激发其他同学的思考和讨论。学生的思维缺陷暴露出来,更有利于教师给出相应指导。如果学生的表现不能得到教师的及时反馈与鼓励,或者学习中不敢想、不敢说,怕说出来遭到否定或耻笑,那么他们学习化学的好奇心就会慢慢消失,好奇心的幼苗就会逐渐枯萎。
  我认为有好奇心的教师,才能培养有好奇心的学生。教师风趣幽默、个性鲜明,有广阔的知识背景和深厚的学术素养,适时关注化学科技前沿,对所教知识充满激情,对学生独立思考充满期待和惊喜,都潜移默化地影响着学生。化学教师犹如科学世界派给学生的代表,当我让锥形瓶中的溶液随着手的摇动变换不同颜色时,当我用玻璃棒划过酒精灯使其点燃时,当我点爆充满氢气的肥皂泡时,当我做出模拟镁、锌、铁、铜四种金属与酸反应的表情包时,当我弹着吉他唱着化合价之歌时,当我吟诵着白居易的《卖炭翁》、于谦的《石灰吟》中的诗句时,学生都睁大眼睛,瞬间产生了好奇心,化学之美尽在其中。如果教师在教学中照本宣科,让学生死记硬背,大量做题,那么学生就会对所学知识丧失兴趣,好奇心也会逐渐消失殆尽。
  二、精心设计教学,点燃学生的好奇心
  1.引入化学故事,点燃学生好奇心
  学生永远对故事感兴趣。古埃及胡夫国王的厨师在盛大宴会中偶然发现炉灰和羊油混合具有去污功效,使得人类最早的“肥皂”诞生;第一次世界大战战场上一只猪为了躲避刺鼻的毒气,将嘴巴埋在泥土里,疏松的土壤颗粒吸附了空气中的毒气,受此启发,科学家制出了最初的防毒面具;一百多年前南美树林里考察地形的科学家目睹了一只红褐色的放屁虫面对大犰狳的侵犯,撅起屁股快速喷出一团团滚烫白雾射向“敌人”,解剖放屁虫后,发现是它腹中挤出的两种液体迅速反应生成有毒的物质和水蒸气,由此人类发明了泡沫灭火器;英国科学家波义耳从紫罗兰花变色的现象中发现了酸碱指示剂……这些闪耀着好奇心光辉的化学发明故事,对学生的好奇心就是很好的激励和滋养。结合教学内容,我给学生讲杜康父子酿酒造醋的传说;拉瓦锡天才般的科学实验及不幸遭遇;门捷列夫玩扑克牌和元素周期律的发现;化工泰斗侯德榜的求学经历和联合制碱法;屠呦呦研制青蒿素及其意义;更少不了诺贝尔的传奇人生及一年一度的诺贝尔化学奖情况。许多内容我精心制成PPT给学生讲述。它们虽然不都是考试内容,但均为化学的一部分,蕴含着广泛深刻的化学知识,展现了化学家精深的思维过程和可贵的探索精神。这些故事生动有趣,是引发学生强烈好奇心的良好素材。
  2.精心设计问题,点燃学生好奇心
  课堂提问是艺术性极强的有效教学手段之一,好的问题也是激发学生好奇心的药剂。問题能抓住学生的思维,使其产生怀疑、困惑、探索的心理状态。教学中,教师可以使用“抛砖引玉式”提问法,抛出线索思路,用“辩论”和“质疑”的方法引发思维的碰撞。如教学时,我取出月饼包装袋里的“脱氧剂”,问学生是什么物质?有的说是生石灰,因为生石灰可作为干燥剂;有的说不是生石灰,生石灰是白色的,而此物质呈黑色粉末状。按学生的设想检验发现的确不是生石灰,也不是氢氧化钙或碳酸钙,用磁铁吸引并加入稀盐酸进行实验后,学生发现是铁粉。我又问为什么铁粉能延长月饼的保质期?学生联系铁生锈的知识终于弄清缘由。教师也可以使用“桥梁式”提问法,即问题作为知识间相通的桥梁和触发思维的引信,引导学生回想相关的旧知识,在理解中产生对比,找出两者之间的相同点和不同点。如二氧化碳气体通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中都发生了反应,为什么只有前者会变浑浊?学生对比并回顾溶解性的知识就理解“变浑浊”是怎么回事。教师还可以使用“扩展式”提问法,让问题带动问题,使知识由点扩展成面。如我让学生观察并描述锌和稀硫酸溶液的反应现象,并写出反应方程式,然后思考下列问题:生成的硫酸锌在哪里?怎么才能得到硫酸锌固体?反应前后试管中的物质质量有什么变化?为什么会有这样的变化?实验结束后,试管中除了有硫酸锌和水之外还有硫酸吗?怎么检验里面还有硫酸呢?教师还可以利用学生提出的问题,鼓励学生探究。如在教学相对原子质量时,有学生提出为什么要以碳原子的质量的十二分之一为标准?而不是氢原子或氧原子?虽然问题超出了学生所学范围,但我并没有敷衍也没有贸然解答,而是请学生课后通过网络或书籍找答案。学生表现很积极,最后我在他们交流讨论的基础上,通过浅显易懂的归纳让其有所了解。   3.巧用化学实验,点燃学生好奇心
  学生都很喜欢做实验,于是我根据教学内容补充了大量实验。学习合金的知识时,我向学生展示了两块铜片,设置悬念宣布要把它们分别变成“银”和“金”。学生议论纷纷表示怀疑。随即我把铜片放入含有锌粉的碱性溶液中加热片刻,取出的铜片变成了光亮的银白色,即变成了“银”。我又把其中一块放在酒精灯火焰上加热,银白色的金属变成了金黄色,即变成了“金”。面对变成的“金”和“银”,学生惊愕不已,将信将疑,又一时找不到否定的理由。我接着引导学生利用化学反应前后元素不变的知识进行分析,并解释所谓的“银”是铜的表面镀了一层锌,所谓的“金”是铜和锌熔合而成的合金黄铜,并用制得的黄铜与铜相互刻画比较硬度。我通过实验让学生感受金属制成合金的变化过程,增强了学生对合金知识的探究兴趣。实验能激起学生强烈的好奇心,促使学生主动观察思考,诱发他们了解物质世界的欲望。
  三、创设探究情境,满足学生的好奇心
  1.编排化学情景剧,满足学生好奇心
  在教学“燃烧和灭火”一课时,我提前与学生商量编排化学情景剧《灭火明星》,让学生采用拟人方式扮演不同的灭火器,向同学们展示“自己”的灭火原理和适用范围。学生兴趣盎然,认真查阅资料、讨论编排剧情、设计台词、制作道具、选取角色,课上的精彩表演赚足了同学们的眼球。在教学“金属材料”时,我指导学生扮作金、银、铜、铁等不同金属,表演情景剧《金属选国王》,学生在阵阵笑声中缩短了与金属的距离。学生编制的情景剧《勇敢的水》,表现了水分子在受热或低温下的英勇顽强,在电解中其构成原子的“离别”与“重聚”,在氢气燃烧中的“重生”等,生动地演绎了化学反应的微观本质。
  2.真实情境体验,满足学生好奇心
  创设一种真实的探究情境,学生在动手动脑过程中,获得汲取知识的乐趣,能极大满足自己的好奇心。在教学中,我积极指導学生自制简易净水器、自制汽水、自制酸碱指示剂,指导学生做“本地雨水pH测定”实验,探究本地酸雨情况。在制作叶脉书签时,学生通过比较发现了云南山茶的叶子制作的书签相对较好,并与生物学知识相联系。在带领学生到池塘收集沼气时,学生发现虽然都是排水集气法,但跟实验室收集气体不同,沼气不是从固定的点冒出,且不连续均匀,并讨论改进器具找到了快速收集方法。我还将化学实验室布置成学科教室,里面有化学家及其成就的图片,有学生亲手制作的各种分子模型,有可以随便翻看的《水知道答案》《元素的盛宴》《美丽的化学反应》等大量化学类图书,成为学生开阔眼界的乐园。我还利用身边的资源,带领学生参观本地的香醋厂,了解酿醋的流程及其中的化学反应;参观污水处理厂,了解本地污水的来源及治理措施;参观炼铁厂,了解钢铁的冶炼流程;参观禄丰恐龙化石科普展示教育基地,了解化石的成分和保存措施;参观服装干洗店,了解不同溶剂的特点……这些活动联系社会实际,贴近学生生活,增长见识,增强了学生学习化学的兴趣和对自然与社会的责任感。
  教学其实就是师生的一场精神之旅。教师应在这段“旅程”中,尽量让学生看到沿途的好风景,尽力给学生带来惊喜,让学生有一些出乎意料的体验,收获一些新的东西。教师只有使学生拥有一颗好奇心,才能真正提高学生的科学素养。
  ◇责任编辑 邱 艳◇
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