■陈晓萍
活动与探究在实验教学中的几点思考
■陈晓萍
10.3969/j.issn.1671-489X.2013.14.102
为了节约课堂时间,一些教师由原来要求的“做实验”变成“说实验”,原来要求的“学生做实验”变成“老师做实验”。基于目前这种普遍现象,基于新课程课本中实验的形式“观察与思考”和“活动与探究”等,笔者选取“活动与探究”的实验形式,谈几点对实验教学的思考。
化学是一门以实验为基础的学科,这历来是化学同仁们信奉的经典;“理论为本,实践为源”,这同样是没有争议的治学之道。“活动与探究”即学生实验,在实验教学过程中可培养学生理论联系实际的学风,激发学生学习化学的兴趣,让学生形成合作学习和团队意识,提高学生的观察能力,分析问题、解决问题的实际能力,培养学生的科学素养,最终实现培养高素质实用型人材的目的。
虽然“活动与探究”主要是学生活动,但是教师是必不可少的。教师在这过程中起到引导的作用。1)教师要善于捕捉学生的“灵光”,保护学生的好奇心和探究行为,鼓励学生大胆地设计实验。即使学生的设计不全面甚至是错误的,教师都要以表扬鼓励学生为主,充分肯定学生主动参与设计实验的精神和敢于思考的作风。2)教师要敢于“放”,留给学生足够的时间去思考、交流、讨论、设计实验,操作实验。3)教师应该让学生按照自己设计的实验进行实验操作,让学生在实验过程中经受挫折,体会实验的乐趣和享受实验成功带来的喜悦感。
“活动与探究”即学生实验,是以探究为起始的完整的研究和解决问题的过程,引领学生积极投身实验,在“做中学”的自主探究中享受发现的快乐,并对培养学生合作学习能力和团队意识起着极其重要的作用。俗话说“三个臭皮匠顶个诸葛亮”“一个好汉三个帮”,说明合作和团队意识是学习过程中不可或缺的。
在以往教学中,为了节约时间,有时实验是在“黑板上讲”“讲台上做”。笔者认为这种做法不但不符合新课程理念,而且也达不到使学生掌握知识的目的。教师应该认识到做实验是一种为学生提供感性认识的直观手段,是激发兴趣,掌握知识、技能和科学方法的重要途径;在实验过程中,学生之间相互交流,共享学习资源,合作完成实验,可以形成良好的团队意识。
随着未来社会对人才的要求标准的变化,让科学探究走进课堂,是教育走向成功的必经之路。科学探究是科学家研究物质的重要方法。科学探究的一般方法:提出问题→猜想与假设→设计实验方案→进行实验→搜集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流→拓展与迁移。
科学探究过程要以学生为主体,通过问题启发、交流与讨论,引导学生大胆思考、质疑、实验验证、再思考,始终处于探究中,真正成为探究活动的主人。而“活动与探究”就是科学探究过程,能极大调动学生学习化学的兴趣,充分发挥学生非智力因素的潜能,体验实验探究过程及探究成功带来的喜悦感。
1)氢氧化铝是如何制备的?
2)氢氧化铝可以与哪些物质反应?
1)用氯化铝溶液与氨水反应,氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应;
2)根据前面学过的氧化铝的性质,推测氢氧化铝可以与强酸或强碱反应。
实验1:氯化铝溶液中加氨水,观察实验现象。
实验2:氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液。
实验3:氢氧化铝中通CO2。
实验4:氢氧化铝中加入盐酸。
实验5:氢氧化铝中加入氨水。
实验6:氢氧化铝中加入氢氧化钠溶液。
分组实验(4人一组),一人做实验,一人观察实验,一人记录现象,一人汇报结果。
小组合作实验完成铝的氢氧化物的相关性质的学习,最后教师进行点评。
不要确定物质的量,让学生自己通过实验来确定。这样在“提出问题→设计实验方案→实验操作→得出结论”一个完整的探究过程中,学生分组讨论、实验操作,教师把探究的主动权还给学生。通过这样的教学,学生充分体验科学探究历程,科学探究能力得到培养,慢慢地形成科学的思考探究的习惯。实验过程体现的团队意识既是现代科学精神不可或缺的内容,也是国民教育的重要目标之一。
实验过程复杂,影响因素众多,常有实验不成功或实验现象不明显甚至异常,为了减少甚至避免这种现象,教师则在实验前就想尽一切办法排除障碍,帮助学生减少实验不成功的几率,学生做实验也只是“照方抓药”,机械操作。在实验过程中教师又把自己变成“监工”,明令禁止学生“唧唧喳喳”,必须按书本来做,绝对不允许自己乱加试剂,改变试剂用量。这种实验形式的教学,忽视对学生想象力和创造性思维能力的培养,不仅不利于学生创造能力的发展,而且抑制了学生的创新能力。笔者认为在实验与探究活动过程中,教师的作用是支持者和辅导者,而不是领导者。
若某些学生的实验结果与预期不同,很多教师会对这些学生进行批评,或者可能对此当作没看见。由于实验结果受很多因素的影响,即使学生按教师的要求去做,也可能出现异常。实验时应该让学生尽情地发挥自己的想象力,若出现错误就去解决它,而不是尽量避免错误的发生。出现的“不成功的实验”这实际上是很好的生成性资源,教师应该引导学生找原因,并想办法解决问题,让他们经历失败、困惑、苦恼,去收获成功的喜悦和领悟创新的价值。实验不成功不等于失败,只有学生停止思考、停止解决问题的尝试才是真正的失败,要让学生切身体验“失败→修改→再失败→再修改……成功”的过程,实际上科学家们一天到晚做的事情不都是这样吗?久而久之,学生的思维能力和创新能力在不断的实践中得到升华。
学生在做“海带中碘元素的检验及提纯”时,很多组学生没有检验出碘,实验失败了。笔者让他们自己去找原因,然后重新做实验,最终他们把原因找出来了,原来是新制氯水加多了,过量的氯水把生成的碘继续氧化了。通过这次失败,使他们学会了查资料并获得新的知识(过量的氯水把生成的碘继续氧化),使他们认识到实验药品量的严谨性,体会从失败到成功的过程,培养他们不断探究的科学精神。
学生在做“氯化铝溶液中加氢氧化钠溶液”结果出现了三种现象:一种是看到了白色沉淀;一种是没现象;一种是先有白色沉淀,沉淀先增加后消失。让学生自己阅读书本相关知识,小组之间相互讨论,根据实验步骤探讨实验的可能性,最终他们会发现是由于加入的氢氧化钠溶液量的不同而导致。通过这次失败,使学生学会自主学习和合作学习,掌握氢氧化铝相关性质。
在化学课堂教学中,“活动与探究”是一种很好的探究性活动。总之,要在实验过程中提高学生的动手操作能力、观察能力、合作学习能力、创新能力和科学探究能力,培养学生的创新意识、创新精神。
[1]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书:化学1:必修[M].南京:江苏教育出版社,2007.
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浙江省天台县平桥中学)