肖俊宏
义务教育化学课程标准明确指出:科学探究是一种重要而有效的学习方式,初中化学课程中的实验科学探究,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。在义务教育化学课程内容中单独设立主题,并明确提出所包含的内容及要求,目的是转变教师的教学方式和学生的学习方式,更加突出学生的实践活动,使学生能够在教师指导下主动获取化学知识,培养创新精神和实践能力。实验是教师引导学生学习化学、进行科学探究的重要手段,加强实验教学在初中化学教学中显得尤为重要。
一、全面认识化学实验的教育功能是开展科学探究的前提
化学是一门以实验为基础的学科,许多物质间的反应变化及其规律都是建立在实验的基础上的。通过实验,学生不仅能获得物质及变化的感性材料,有利于形成相关化学基本概念,理解和巩固所学化学基础知识,而且能进一步培养学生的观察能力、分析综合能力、想象力和实验动手能力。那九年级化学实验有哪些教育功能呢?在知识与技能层面,主要是培养学生初步形成基本的化学实验意识,能够设计并能完成一些简单的化学实验和基本操作;在过程与方法层面,使学生初步学习运用观察、实验等方法获取信息,进一步引导学生认识体会科学探究的基本过程,能够设计和进行简单的探究活动,从而增进对科学探究的认识和体验;在情感态度与价值观层面,主要是激发学生对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣,增强安全意识。例如:初三第1课和初学阶段怎样运用化学实验,发挥实验教学的功能?运用化学实验方面,要围绕“学化学”的中心,帮助学生认识“化学学什么”“学化学很有趣”“学化学很重要”,不能只讲“化学是什么,化学有趣、化学重要”。运用化学实验素材要有趣,最好是贴近生活实际的;应是学生能理解的、能引起学生共鸣、思考的;能从中体会学化学在认识物质、物质变化上的作用和魅力的;不能只图热闹、新奇,不能一味追求吸引眼球、刺激。最好要让学生动手进行一些简单的化学实验,初步体会什么是化学实验,了解化学实验在认识物质及其变化中的作用,初步认识怎样做化学实验。
二、做好化学实验教学是开展科学探究的关键
1.把握基础学生实验的学习要求。
学习化学、进行科学探究的重要方法和手段是实验。新课标明确规定了8个必做基础学生实验。这8个基础实验分别是粗盐中难溶性杂质去除、氧气的实验室制取与性质、二氧化碳的实验室制取与性质实验、金属的物理性质和某些化学性质的探究实验、燃烧条件的探究实验、一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制实验、溶液酸碱性的检验实验、酸、碱的化学性质实验。这8项基础学生实验共同点是承载对药品的取用、简单仪器的使用、仪器的连接、根据实验需要选择实验药品和仪器、实验安全操作等基本技能的培养,但各个实验的基本技能和学习目标各不相同。如粗盐中难溶性杂质去除实验,主要是让学生掌握简单的混合物分离方法主要有过滤和蒸发,能够利用这两种方法分离混合物;氧气和二氧化碳的实验室制取与性质实验有许多异同点,可以通过对比、分析、归纳的方法让学生知道气体的制备原理、反应物的状态及反应条件的不同而选择的气体发生装置就不同,气体的性质不同就选用不同的方法进行收集,从而让学生能够运用简单的实验装置和方法制取、收集气体并进行一些性质的实验;通过金属的物理性质和某些化学性质的探究实验,使学生懂得实验现象的观察、描述,认识不同金属性质存在一些共性与差异;通过金属与酸溶液、盐溶液的作用,探究并认识金属的活动性顺序;利用燃烧条件的探究实验,通过推理判断和实验验证,认识燃烧的条件和灭火的原理,从而了解防火和合理用火的一些常识;通过一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制实验,懂得配制一定溶质质量分数的溶液的方法;通过溶液酸碱性的检验实验,会用酸碱指示剂检测溶液的酸碱性、用pH试纸检验溶液的酸碱度,学会依据物质性质检验物质的实验方法;通过酸、碱的化学性质实验,认识酸碱的主要性质,了解如何根据酸碱的不同性质用化学方法检验和区分常见的酸和碱。以上几个基础学生实验若能让学生亲自动手完成的话,则除了能培养学生的基本的化学实验技能之外,还能锻炼和提高学生通过提出问题、假设与猜想、制订计划进行实验、搜集证据、验证假设等方法进行科学探究学习的能力。
2.根据学校的实际,结合学生认知水平精心设计和组织科学探究活动。
教师应根据学生的认知水平发展,精心设计探究活动,有效组织和实施探究教学。如:探究“物质燃烧的条件”,可设计三组探究实验,从物质的可燃性、氧气、可燃物的着火点三个方面引导学生进行探究。结合学生查阅的“钻木取火”等资料,引导学生对资料进行分析、讨论、归纳出物质燃烧的三个条件。让学生既能获得化学知识,又懂得科学探究是主动获取化学知识的重要方式之一。学生掌握了一定的化学知识和化学试验技能后,可让设计科学探究要素相对比较完整的探究活动得以提高。例如:二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液,溶液没有明显变化,二氧化碳气体和氢氧化钠是否发生了化学反应?你是如何判断的?从二氧化碳与石灰水、氢氧化钠溶液的反应,我们可以作出什么推论?怎么检验这些推论?怎么通过科学探究得到答案?可以有哪些方案?等等。
三、在实际教学中设计和组织实验探究应注意的环节
1. 要实现科学探究的学习目标,必须让学生亲身经历丰富的探究活动,所以开展实验探究必须落实在各主题的学习中,不宜孤立地进行探究方法的训练,不要只搞纸上谈兵,不要认为教学时间短,对探究学习教学被动应付,设计一些科学探究的题目代替科学探究实验,没有让学生通过实验真正体验探究的过程,不要主观臆造科学探究的题目,导致有的科学探究的内容脱离生活实际,存在严重的科学性错误。
2.在实际教学和组织探究活动中教师可根据学校的实验条件和学生的实际水平,用不同的方式开展探究活动。比如探究内容的选择上,刚开始可以依据课本上的探究内容进行活动,先让学生了解探究活动的基本步骤,对探究活动有进一步的了解之后,可以尝试把课本里的演示实验和验证性实验改为学生探究性实验,有条件的学校可以把探究活动的场所选择在课堂外,从实际生活中寻找探究的题材,从而让学生在探究实践中获得新的知识和懂得如何从日常生活中获取和化学有关的新知识,既激发学生的学习和探究兴趣,又使学生的思维能力、动手能力和创造能力都得到培养和提高。
新课程给教师的发展带来了广阔空间,同时对教师提出了更高要求,在教学中我们应该更多地思考,让每一个学生有更多机会通过实验等手段主动地体验探究性学习的过程,让学生在获得知识、技能的同时,情感与态度得到共同发展,真正提高学生的科学素养。