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摘 要:科学课是以实验为基础的一门学科,做实验可以培养学生的技能、锻炼学生解 决问题的能力。因此,在学习中,自觉探究显得格外重要,本文就科学实验中的探究性 学习浅谈几点个人看法。
关键词:科学实验;探究性学习
著名化学家戴安邦说过“化学实验教学是全面实施化学教育的最有效的形式,是化学学科素养教育最有效的组成部分。化学实验以其丰富的内涵在通过化学教学培养学生素质中发挥独特的作用”。在化学教学中必须充分利用实验手段培养学生的创新精神和实践能力,发挥实验的教育教学功能。探究式实验教学对巩固和发展学生知识与能力,促进学生全面的、有特色的、可持续发展和终身学习有着不可替代的作用。
一、合作探究
学生在自学探究基础上不能自行解决的问题,即可组织学生合作探究,多则班级全体参加,少则几个人,形式灵活多样,让学生充分对话、答辩、争论,教师只需在关键处加以点拨。当“铁钉生锈”实验成果拿到学校交流时,学生互相交换自己或小组的心得体会,甚至有学生用了一根刷了油漆的钉子半浸在水中作对比实验。又如学习二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应时,学生将盛满二氧化碳气体的试管倒扣在装有浓氢氧化钠溶液的烧杯中,反应后氢氧化钠溶液进入试管,直观生动的实验现象给学生带来了活的知识,这与以往生硬的记忆相比,的确有事半功倍的效果。当今的学生思维活跃,想法大胆且有创新,除了可以互相交流,还完全可以与教师作平等的交流与合作,时时可以收获意想不到的学术小成果。
二、实验探究
为了巩固探究意识或检验探究效果,学生一直把实验探究作为自己的最爱。因为对实验现象的观察和分析,对实验装置的设计,对反应条件的控制,对反应机理的研究,本身就是一种探究学习。实验探究是巩固和扩大知识,同时也是吸收、内化知识为能力的过程。实验探究的内容和形式,要根据学科的要求和特点决定,不必强求统一,方法形式一定要灵活多样。加强实验探究主要途径之一是提高实验教学过程中学生的参与度,教为主导、学为主体应贯穿在整个实验教学过程中,这就需要在教的过程中充分地调动起学生的学习积极性和主动性,使其最大限度地动手、动口和动脑,主动地参与到实验的探究活动中来。如“绿叶在光下制造淀粉”的实验,在课堂教学安排上,从天竺葵的黑暗处理到叶片的遮光处理,从叶片的脱色到滴加碘酒的观察都可在教师的指导下让学生自己完成,以此来训练学生的动手操作能力。在实验完成后,教师可就一些现象及操作程序提出疑问让学生进行分析回答,以此来培养他们的思考能力。加强实验探究主要途径之二是布置学生课后联想、观察和家庭实验作业,如学生学完《空气》之后,让其联想到家里的冰箱、洗衣机等电器外壳容易生锈,自家的墙壁也容易起皮、发泡,这是否与空气污染有关。如就煤里含有超标的硫,燃烧后产生二氧化硫形成酸雨的推论,在“十一”长假期间给学生布置一个社会调查的作业。调查以烧锅炉提供蒸汽的工厂,到堆放煤的地方去看一看,是否会发现煤周围的地和墙的边缘都被浸染上了一圈淡淡的黄褐色。学生在做家庭小实验时,需要独立思考,去想象、去钻研问题,在不同程度上创造性地运用知识,这就有助于学生智力与创造才能的发展。如,要求学生自己动手,设计一个家庭小实验,证明蜡烛的成分里含有氢。他们会积极动脑思考,联想学过的知识,并认真加工整理,发现解决问题的办法,根据实验原理,设计优良的实验方案,达到实验成功的目的。又如,根据木炭具有吸附能力和性质,让学生制作一个简单的家庭小净水器等实验。这些小小的制作,小小的发明,为将来学生成为科学的创造者奠定了良好的基础。
三、探究性实验的教学设计原则
探究性实验的教学设计中要根据学生的实际探究水平来确定实验活动的探究,使探究实验的教学成功有效,在设计时要遵守以下原则:
1.化学实验设计要具有科学性
探究性实验的实验原理、操作、装置、方法都必须具有一定的科学理论依据和实验基础。另外,实验原理、实验操作程序和方法必须与化学理论知识和化学实验方法论相一致。例如在探究亚硫酸钠试剂是否变质,选择盐酸酸化的BaCl2溶液而不能选择硝酸酸化的BaCl2溶液。在操作程序上,应先溶解,取较少量溶液再加入试剂,而不能溶解后就向所有溶液中直接加入试剂。
2.化学实验设计要讲究探究性
设计实验包含的化学规律往往隐藏在较深层次,需要学生去挖掘;实验的条件和结果之间往往存在着较大的距离,需要学生去跨越;解决问题的方法与途径往往不太明确,需要学生通过尝试错误,提出假设并验证假设来寻找。如在乙烯使溴水褪色的反应机理的实验探究时,乙烯通到溴水中溴水的橙色很快退去,教材讲解该反应为加成反应如何知道它是加成反应而非取代反应呢?在这个实验中,学生在探究的好奇心支配下,激发了求异创新的热情,培养了他们探索求真、严谨求实的科学态度和科学精神,增强了思维的变通性和灵活性。
四、讨论结果,开拓视野
在假设验证的基础上学生必然求得结果。在前一阶段所形成的知识,其内容是零散的、孤立的。教师要指导学生对所得的知识进行归纳总结,加强新旧知识之间的联系。放手让学生自己归纳、比较、概括,去发现规律,用科学的语言表达结论,适时进行恰当的评论,让学生真正体会到从感性认识上升到理性认识的欢愉。同时又不能局限于课堂,可充分发挥当今发达的资讯的作用,建立起开放的学习环境,通过有目的的让学生学习课外知识和网上查阅资料,多渠道获得知识,使知识丰富起来,开拓视野。让学生获得的知识重新用到新的情景中,注重与社会、生产、生活实际联系,注重生活,注重实践,培养学生的创造性思维和解决问题的能力。
化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。探究性实验不仅是实验操作方式上的改变,更重要的是从鼓励参与、强调过程、突出开放的教学情境中,促使学生积极融入,主动探究,联系实际解决问题,在实践中形成科学的世界观和人生观。
关键词:科学实验;探究性学习
著名化学家戴安邦说过“化学实验教学是全面实施化学教育的最有效的形式,是化学学科素养教育最有效的组成部分。化学实验以其丰富的内涵在通过化学教学培养学生素质中发挥独特的作用”。在化学教学中必须充分利用实验手段培养学生的创新精神和实践能力,发挥实验的教育教学功能。探究式实验教学对巩固和发展学生知识与能力,促进学生全面的、有特色的、可持续发展和终身学习有着不可替代的作用。
一、合作探究
学生在自学探究基础上不能自行解决的问题,即可组织学生合作探究,多则班级全体参加,少则几个人,形式灵活多样,让学生充分对话、答辩、争论,教师只需在关键处加以点拨。当“铁钉生锈”实验成果拿到学校交流时,学生互相交换自己或小组的心得体会,甚至有学生用了一根刷了油漆的钉子半浸在水中作对比实验。又如学习二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应时,学生将盛满二氧化碳气体的试管倒扣在装有浓氢氧化钠溶液的烧杯中,反应后氢氧化钠溶液进入试管,直观生动的实验现象给学生带来了活的知识,这与以往生硬的记忆相比,的确有事半功倍的效果。当今的学生思维活跃,想法大胆且有创新,除了可以互相交流,还完全可以与教师作平等的交流与合作,时时可以收获意想不到的学术小成果。
二、实验探究
为了巩固探究意识或检验探究效果,学生一直把实验探究作为自己的最爱。因为对实验现象的观察和分析,对实验装置的设计,对反应条件的控制,对反应机理的研究,本身就是一种探究学习。实验探究是巩固和扩大知识,同时也是吸收、内化知识为能力的过程。实验探究的内容和形式,要根据学科的要求和特点决定,不必强求统一,方法形式一定要灵活多样。加强实验探究主要途径之一是提高实验教学过程中学生的参与度,教为主导、学为主体应贯穿在整个实验教学过程中,这就需要在教的过程中充分地调动起学生的学习积极性和主动性,使其最大限度地动手、动口和动脑,主动地参与到实验的探究活动中来。如“绿叶在光下制造淀粉”的实验,在课堂教学安排上,从天竺葵的黑暗处理到叶片的遮光处理,从叶片的脱色到滴加碘酒的观察都可在教师的指导下让学生自己完成,以此来训练学生的动手操作能力。在实验完成后,教师可就一些现象及操作程序提出疑问让学生进行分析回答,以此来培养他们的思考能力。加强实验探究主要途径之二是布置学生课后联想、观察和家庭实验作业,如学生学完《空气》之后,让其联想到家里的冰箱、洗衣机等电器外壳容易生锈,自家的墙壁也容易起皮、发泡,这是否与空气污染有关。如就煤里含有超标的硫,燃烧后产生二氧化硫形成酸雨的推论,在“十一”长假期间给学生布置一个社会调查的作业。调查以烧锅炉提供蒸汽的工厂,到堆放煤的地方去看一看,是否会发现煤周围的地和墙的边缘都被浸染上了一圈淡淡的黄褐色。学生在做家庭小实验时,需要独立思考,去想象、去钻研问题,在不同程度上创造性地运用知识,这就有助于学生智力与创造才能的发展。如,要求学生自己动手,设计一个家庭小实验,证明蜡烛的成分里含有氢。他们会积极动脑思考,联想学过的知识,并认真加工整理,发现解决问题的办法,根据实验原理,设计优良的实验方案,达到实验成功的目的。又如,根据木炭具有吸附能力和性质,让学生制作一个简单的家庭小净水器等实验。这些小小的制作,小小的发明,为将来学生成为科学的创造者奠定了良好的基础。
三、探究性实验的教学设计原则
探究性实验的教学设计中要根据学生的实际探究水平来确定实验活动的探究,使探究实验的教学成功有效,在设计时要遵守以下原则:
1.化学实验设计要具有科学性
探究性实验的实验原理、操作、装置、方法都必须具有一定的科学理论依据和实验基础。另外,实验原理、实验操作程序和方法必须与化学理论知识和化学实验方法论相一致。例如在探究亚硫酸钠试剂是否变质,选择盐酸酸化的BaCl2溶液而不能选择硝酸酸化的BaCl2溶液。在操作程序上,应先溶解,取较少量溶液再加入试剂,而不能溶解后就向所有溶液中直接加入试剂。
2.化学实验设计要讲究探究性
设计实验包含的化学规律往往隐藏在较深层次,需要学生去挖掘;实验的条件和结果之间往往存在着较大的距离,需要学生去跨越;解决问题的方法与途径往往不太明确,需要学生通过尝试错误,提出假设并验证假设来寻找。如在乙烯使溴水褪色的反应机理的实验探究时,乙烯通到溴水中溴水的橙色很快退去,教材讲解该反应为加成反应如何知道它是加成反应而非取代反应呢?在这个实验中,学生在探究的好奇心支配下,激发了求异创新的热情,培养了他们探索求真、严谨求实的科学态度和科学精神,增强了思维的变通性和灵活性。
四、讨论结果,开拓视野
在假设验证的基础上学生必然求得结果。在前一阶段所形成的知识,其内容是零散的、孤立的。教师要指导学生对所得的知识进行归纳总结,加强新旧知识之间的联系。放手让学生自己归纳、比较、概括,去发现规律,用科学的语言表达结论,适时进行恰当的评论,让学生真正体会到从感性认识上升到理性认识的欢愉。同时又不能局限于课堂,可充分发挥当今发达的资讯的作用,建立起开放的学习环境,通过有目的的让学生学习课外知识和网上查阅资料,多渠道获得知识,使知识丰富起来,开拓视野。让学生获得的知识重新用到新的情景中,注重与社会、生产、生活实际联系,注重生活,注重实践,培养学生的创造性思维和解决问题的能力。
化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。探究性实验不仅是实验操作方式上的改变,更重要的是从鼓励参与、强调过程、突出开放的教学情境中,促使学生积极融入,主动探究,联系实际解决问题,在实践中形成科学的世界观和人生观。