浅析初中化学教学中学生探究能力的培养

杨 明

（南京市百家湖中学江苏南京211100）

浅析初中化学教学中学生探究能力的培养

杨 明

（南京市百家湖中学江苏南京211100）

化学课程中的科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及到提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发化学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。而探究能力又与学生思维能力的培养、创造能力的挖掘密切相关。因此在化学教学中,应通过各种途径,注重对学生探究能力的培养,以期达到在化学课堂中发展学生的综合智能和全面落实素质教育这一目标。

一、设计有效的问题情境是培养学生探究能力的前提

探究性学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。问题激发起学生的探究欲望,问题引发了学生的探究活动。如果把学生的大脑比作一泓平静的湖水,那么富有针对性和启发性的问题情境就像投入湖水中的一粒石子,可以激起学生思维的浪花,启迪学生的心扉,开拓学生的思维,使他们处于思维的最佳状态。在教学过程中,教师无论是在教学的整个过程中,还是在教学过程中的某些微观环节,都应根据教学需要从不同的角度、层次和要求提出问题,揭示事物的矛盾或引起主体内心的冲突,动摇主体已有的认知结构的平衡状态,从而唤起思维,使学生进入问题探索者的角色,参与到探究活动之中。

1.通过实验创设问题情境

化学教学离不开实验,化学实验是化学教学中设置情境的有利因素,利用实验可以设置许多生动、有趣的问题情境。如在学习“分子”时,可以通过有趣的“空中发烟”实验创设情境：用一根玻璃棒蘸一下浓盐酸,用另一根玻璃棒蘸一下浓氨水,然后在空气中把两根玻璃棒靠在一起,但不要接触,发现有大量的白烟生成。教师可引导学生在感叹这一实验现象的同时,思考“为什么出现这样的景象？”等问题,激发学生进一步探究的兴趣和欲望。再如,在学习“金属和盐发生置换反应的条件”时,可以设置实验：把铁丝和银片放入硫酸铜溶液中,要求学生观察现象,提出“为什么铁丝表面有铜析出,而银的表面没有铜析出？”来诱出学生的探究兴趣。

2.利用与日常生活密切联系和学生熟悉、感兴趣的内容创设问题情境

因为学生在其感到熟悉和认为有用的情境中特别能发现问题和产生解决问题的迫切欲望。例如在“燃烧条件”的学习时,可以从室验室酒精灯熄灭、燃烧木材要把木材架空、液化气灶及煤炉都留有通风口等学生非常熟悉的现象提出问题,创设问题情境。再如,在进行“铁的物理性质”教学时,可以设置如下问题：①铁块可以拉成铁丝,说明铁有何性质？②铁块可以打成菜刀,说明铁有何性质？③炒菜的锅铲要接上一个木柄,说明铁有何性质？这些问题可以引发学生生疑,在他们的意识中,创设探究的情景,使学生明确探究的方向,以激发学习动机。

3.以谬误创设问题情境

在教学过程中,教师稚化自己的思维,模仿学生错误思维方式,进行推理、论证或演示实验,当产生不合理结论时,极易使学生产生疑问。例如,不少学生认为,只有点燃后才能发生燃烧。教师仿照学生提出这一结论后,再演示白磷自燃实验,使学生产生强烈的疑问,主动探究自燃的原因。

二、实施探索性实验教学是培养学生探究能力的重要途径

现代教育心理学指出,学生的学习过程不仅是一个接受知识的过程,而且也是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程。这个过程一方面是暴露学生产生各种疑问、困难、障碍和矛盾的过程,另一方面是展示学生发展聪明才智,形成独特个性与创新结果的过程。而探索性实验教学就是主张让学生通过自主的参与知识获得的过程,掌握科学研究必须具备的科学方法,探究性地获得科学概念,并逐步形成探究能力和科学态度。

1.利用好化学教材中的探索性实验

如学习“实验室制氧气的反应原理”时,先让学生单独加热氯酸钾,发现氯酸钾受热至熔化后才缓慢地放出氧气,再让学生加热加入二氧化锰后的氯酸钾制氧气,发现放出氧气的速度明显加快。然后让学生分组讨论、提出假设：①二氧化锰本身分解放出氧气；②二氧化锰受热不放出氧气,但能改变氯酸钾的分解速率；③氯酸钾与二氧化锰反应生成氧气。这时,再单独加热二氧化锰,发现无氧气放出,然后教师再借助实验录像,证明二氧化锰前后质量不变,化学性质不变,最后让学生归纳出结论。经过这样优化组合后,实验的启发性和探索性大大增加。

2.指导学生设计探索性实验

现有教材中有很多验证性实验,在教学中,教师可将其设计为探索性实验,激发学生的好奇心和求知欲,促使学生主动探索解决问题的正确途径,让学生成为新知识的探索者和发现者,体验探究过程中的乐趣。

例如,“钢铁锈蚀”一节的教学就可设计为探索性实验教学。

【提出问题】通过有关钢铁锈蚀造成经济损失资料的收集,由学生自主提出问题：①如何防止钢铁生锈？②钢铁为何会生锈？

【作出假设】学生依据日常钢铁生锈的经验及已有的化学知识,提出以下可能假设：①钢铁锈蚀是铁与空气中氧气作用的结果；②钢铁锈蚀是铁与空气中水分作用的结果；③钢铁锈蚀是铁与空气中氧气与水分共同作用的结果。

【实验探究】分组,由学生讨论后,设计实验方案验证假设。

例：某组同学设计以下方案：①将第一支试管用酒精灯烘干,放入一枚干燥、洁净的铁钉,用橡皮塞塞紧试管口,使铁钉只与干燥的空气接触；②在第二支试管中放入一枚铁钉,注入刚煮沸的蒸馏水至浸没铁钉,然后在水面上注入一层植物油,使铁钉只与水接触；③在第三支试管中放一枚铁钉,注入蒸馏水,不要浸没铁钉,使铁钉与空气和水同时接触。

【得出结论】一段时间后,由学生观察分析,得出结论：钢铁在潮湿的空气中容易生锈。

【课后延伸】收集资料并交流讨论,提出钢铁防锈的合理建议。

3.实施探索性实验教学要注意的问题

（1)问题易小不易大

探索性问题不要过于繁杂和开放,可将问题控制在一个点或面上,便于学生实现探索目标,得到正确的结论。如用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气的实验,涉及到许多化学实验问题,我们不可能将所有的问题提出来加以研究和解决,但是如果探索一些小问题,如不加或加入少量的二氧化锰对产生氧气的速度有何影响,反应完毕后二氧化锰如何回收等,以使学生形成催化剂的概念即可。

（2)问题有可行性

实验探索问题在内容、方式、方法和探索的程度等方面要符合学生的认识规律、知识基础和能力水平。不能太难或过于简单,超出学生的能力所及。对于初中生来讲,由于他们所掌握的化学知识毕竟有限,生活经验不很丰富,分析和解决问题的能力不是很强,对实验过程中出现的一些现象,一时半会解决不了。如探索溶液导电性时,为什么连接氯化钠水溶液的灯泡比连接氨水的灯泡亮？初中学生显然无法回答。

三、重视情感教育和科学方法的教育是培养学生探究能力的重要保证

1.注重情感教育

设计教师与学生、学生与学生共同探究的教学环境时,应重视师生交往中的情感因素,以自己对学生浓厚情感去引发学生积极的情感反应,促使师生情感交融,以发展和谐的师生关系和学生与学生之间的愉快合作关系。在教学过程中,要营造融洽、宽松、平等、合作的探究氛围,激发学生学习化学的浓厚兴趣,使学生乐于探究。只有在教学中注重情感教育,才能使探究学习成为可能。如学生整日精神高度紧张,处于惧怕教师、厌恶教师等环境下,何以谈学习？更不用说进行较高层次的探究学习。

2.注意渗透科学方法的教育

常言道：“授人以鱼,不如授人以渔。”科学方法是人们探索解决问题与构造发展科学体系的有力手段和工具,也是促进学生发展,利于学生终生学习的“渔”。在探究活动的不同阶段,需要不同的科学方法：在问题阶段,主要有观察现象、发现问题的方法；在假设阶段,主要有推理、形成假说的方法；在检验阶段,主要有实验设计、观察和实验、收集和处理信息、归纳、演绎和数学等资料整理的方法等；在结论阶段,主要有建立、检验和论证结论的方法,表达和交流的方法等。因此在探究教学中,教师要深入研究教材,提炼教学内容中某些方法要素,并在教学设计中予以渗透,让学生在探究活动中体验科学方法的运用。

科学探究是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容,对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。积极开展科学探究活动,对于改变学生的学习方式和教师的教学方式具有重要意义。通过科学探究,可以使学生在获得化学知识和技能的同时,受到科学方法的训练,体验探究的乐趣,形成和发展探究能力。

1008-0546（2011）10-0017-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.10.008