包义才
(南京市六合区金牛湖初级中学 江苏 南京 211521)
化学是一门以实验为基础的自然科学。实验以其生动、直观、新异有趣等特点,对学生具有极大的吸引力。新课程的基本概念提出:“学生是化学学习的主人,教师是化学学习的组织者、引导者与合作者”,其中创新教育是新课程改革中的一个重要内容。所谓的创新教育,是指根据社会主义现代化发展对人的要求,以培养学生创新精神为首要目标,培养学生再次发现知识的探索精神,重新组合知识的综合创造能力和准备“首创前所未有”事物的创造意识。而实验教学是培养学生创新素质的基本途径,运用实验探究教学模式可以取得明显的实效。
所谓的“实验探究教学模式”,是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者角色,通过自己设计方案,进行操作实验,去探索问题和解决问题的一种教学模式。其基本结构为“问题——实验事实——结论——应用”。
“实验探究教学模式”的目标是基于对化学教学中素质教育的目标和化学实验教学功能的理解,从科学素质的高度出发,“实验探究教学模式”教学至少应具备下面的四个功能:
实验由于其鲜明的形象性很容易吸引学生注意而形成兴趣,现实教学中有些实验的原理超过了学生的知识水平,但它能让学生对科学产生兴趣,能引起学生对生活中蕴含的科学原理产生关注,这样的教学也是成功的。
无论探索性还是验证性的实验,都可以使学生对所学的化学原理和化学事实有深刻的理解和记忆,而化学实验的知识技能本身就是中学化学教学中重要内容。
实验教学中的启迪功能很多时候容易被其获知功能掩盖,若对实验的启思功能开发不够,只着重其知识价值,就会陷入重做轻思的误区。
化学实验中可以培养学生严谨细致的科学作风、实事求是的科学态度、探索求真的科学品德,这些都潜移默化地影响着学生科学素质的育成。
实验探究教学模式的教学过程,一般的是将实验探究教学模式学习活动分为4个阶段:
教师在进行实验探究教学模式的教学过程中,要积极鼓励学生提问,允许学生发表己见。比如教学中教师在提问时可以逐步增加一些探究性的问题,如“你发现有什么问题吗?”,“这是什么原因呢?”,“如果是你,你将怎么来处理?”等等。引导学生敢于质疑,培养学生探究意识。
在教学中我们要鼓励学生自己动手实验,来激发学生的学习兴趣,给学生主动探究、自主学习的空间,为学生提供了动手动脑的机会。这样,大大激发了学生学习化学的兴趣以及求知欲,而这正是创新的灵魂与动力。另一方面又通过问题启发、讨论启发等方式,引导学生积极思维、大胆想象,使学生始终处于探究之中。
强调教学的探究性是针对传统的注入式教学而言的。传统的学科教学,“大量地灌输权威性的事实”,至于“这些科学事实与结论是怎样产生的”往往被忽视。我们教师要鼓励学生大胆联想与猜测(建立在事实依据、联想迁移、逻辑推理等科学方法基础上)。
教师在此应该引导学生提出假设需要验证的科学方法。具体做法可以是先开放式让学生讨论可行方案,然后进行评价,完善方案;然后引导到正确的设计方法,达到共识后再进行实验证明,并进一步鼓励学生进行课外研究。
实施创新教育,必须以实验探究教学模式为先导,为创新能力训练提供了一个非常好的平台。实验教学要从过去的知识技能型转变为能力培养型,实验的另一个重要特点就是探索性和创造性构建以能力培养为核心的实验教学平台。通过以下实验示例可强化学生理解化学知识能力,培养学生的创新能力。
[课例]物质的检验实验
如《化学1(必修)》第四章第二节“富集在海水中的元素——氯”中有关氯水成分的探究。要探究新制氯水中含有哪些粒子,学生根据已有的知识很容易设计出检验 H+、Cl-、Cl2、H2O 的实验方案,难点在于检验HClO,所以HClO的检验应作为主要的探究点。
实验装置如图1所示:
图1
实验步骤:首先,将胶头滴管中的浓盐酸滴入小试管的高锰酸钾固体中,反应产生氯气,观察红色纸条的变化;其次,将针筒中的水注入U形管,观察红色纸条的变化。学生通过分组实验发现干燥的Cl2不能使红色纸条褪色,而湿润的Cl2可以漂白红色纸条,说明氯水中有一种能起漂白作用的物质—HClO。巧妙环保的实验装置、对比明显的实验现象帮助学生很好地突破了难点。
[课例]离子方程式的引入
从学过的化学知识中,我们知道NaOH和HCl会发生反应,又知道在溶液中NaOH和HCl都以离子形式存在,那么,当它们相互反应时,实际上真正发生反应的是什么微观粒子?(提出探究的方向)设计怎样的实验探究这个问题?
[答]用实验证明反应后有些粒子“没有”了,有些粒子依然存在。
[问]设计三个实验,证明:①这个反应确实发生了;②反应后溶液中仍然有带电的粒子;③溶液中的粒子是什么?
[讨论并实验]学生分组设计并完成实验。用酚酞试液证明问题①;用导电性装置证明问题②;用AgNO3和HNO3解决问题③。
[讨论]滴有酚酞的NaOH溶液在加入盐酸后红色消失,因为酚酞可以指示OH-的存在,所以说明反应确实发生了,并且OH-参加了反应;中和后的溶液仍能导电,说明有些离子在反应前和反应后都存在,经检验,其中有Cl-,可见NaOH和HCl两种溶液的中和,实际上只是H+和OH-结合生成了水。
[讲解]方程式中只将实际变化了的H+、OH-和生成的H2O表示出来就可以了,像这样的方程式就叫离子方程式。可以看出,“实验探究教学模式”对培养学生的探究思维、育成科学素质是极为有利的。以上讨论了“实验探究教学模式”的设计和运用,化学教学中课型和教学模式还有许多,对各种课型和教学模式进行广泛和深入的研究,将使我们提高课堂教学效率,优化教学过程的努力更理性更有成效。
研究表明,在实验探究教学模式的过程中,会遇到许多问题,需要克服诸多困难和障碍。尤其是以下几方面的问题:
这个环境包括“硬”环境和“软”环境。前者是指探究教学所需要的物质条件,如仪器设备、教学工具、实验经费、以探究为理念编制的教材和一定的活动空间等。后者是指学校各级管理人员、学生家长和社会各界的支持。从某种意义上讲,这一方向显得更为重要。
要搞好实验探究教学模式,教师必须从传授知识的角色向学生发展的促进者转变,教师要有更大的适应性和灵活性来面对他们的工作,教师要深入理解探究教学的本质,并掌握一些教学策略和技巧。
首先,在具体活动的安排上应遵循由易到难的原则,逐步加大探究力度。其次,活动的数量也应考虑由少到多,使教师和学生都有一个逐步适应过程,切忌搞“一刀切”。
在设计探究教学活动时,应注意吸收国内多年来的教改经验,逐步探索出一套适合我国国情的探究教学模式。制定一套符合现有的教学条件,又有利于教师顺利开展教学方案。此外,活动的设计还要考虑学生已有经验和能力水平。
事实上,灵活多样的教学方法有助于提高教学效率,如果所有的内容都采用探究的教学方法,不仅教学时间不允许,也不一定符合教育的经济性原则。
总之,通过实验探究教学模式,学生的学习兴趣和学习的积极性大大提高,学生提出问题、分析问题和解决问题的能力也大大提高,充分地培养了学生的创造思维能力。因为引导探究式学习让学生真正成为学习的主人,充分体现了教师的“导”完全为学生的“学”服务这一现代教学思想,同时引导探究式教学将学生的认知活动与非智力因素(兴趣、情感、动机等)的影响紧密联系起来,是提高化学教学质量的保证。
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