在初中化学中进行探究性教学
◎ 付孟
探究性学习是课程改革后一种全新的教学方式。它从学生的需要和发展出发,创设一种类似于科学探究的情景和模式,鼓励学生主动探索。因此在初中化学教学中,开展探究性的学习,提高学生的科学素养,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生创新意识、创新精神和创新能力,使他们想创新、敢创新、会创新,是我们每个化学教师的责任。如何在初中化学教学中开展创新教育,拓展学生的创造力。本文结合自己的教学实践,谈些粗浅的认识:
一、对探究性教学模式的认识
探究性教学就是学生在教师的引导下,通过教师在教学过程中创设问题情境,以问题的提出和问题的解决,激发学生的求知欲,引导学生主动学习,做学习的主人,以此达到培养学生创新意识和实践能力的一种教学模式。探究性学习的教学模式,其核心是让学生自主地参与、获得知识,重视探究的过程 ,强调教学只是为学习创造必要的外部条件,以帮助学习者有效地学习。学习心理学研究表明:人的学习是一个动态的互动过程。其探究模式是学生在积极参与科学探索过程中,教师试图模拟科学家解决问题的过程,使学生体会科学家如何面对疑难情境,学会搜集和加工需要的新资料,最终达到问题解决的探究过程。从而培养在真实生活情境中发现问题、解决问题的能力,促进学生以探究学习为核心的教学模式的构建。
化学是以实验为基础,对大量化学事实进行科学探究和概括的一门自然科学。化学实验是人类探索自然奥秘的主要手段,这其中充满了人类智慧的结晶 ——科学方法。而观察实验和理性思维是化学的两个基本方法。鉴于化学学科的特点,其探究性学习教学模式应为:提出问题、猜想假设、制订计划、设计实验、进行实验、得出结论、表达交流。通过亲身经历、体验科学和探究活动,有利于激发学生的求知欲,增进对科学的情感,理解科学本质,学习科学探究的方法,从而初步形成科学探究能力。
二、化学探究性教学模式的实施策略
(一)充分利用和发掘教材资源,发展学生创新意识
1、在实验中探索新知识 。创新意识是使学生进行创新、创造行为的心理动机。作为智力正常的学生,一般都具有创新和创造的潜能。教师应具有的保护学生创新心理和创新精神的意识,是学生形成创造力的重要条件。如在实验教学中,因材施教,拓宽实验思路,使化学实验更具有趣味性、探索性和综合性,以满足学生动手、动脑、求新的心理特点,支持学生在实验中萌发的创新意识,鼓励他们去探究事物的本质。例如:在学习了H2和O2气体的实验室制取的方法之后,我们在学习制取CO2的实验中,可以对二氧化碳的实验室制取实验进行如下的设问:(1)制取H2和制取O2的装置有什么特点?它们是否只是用于H2和O2的制取?是否可以用来作为制取C O2?(2)制取一种气体,我们需要了解哪些信息?(3)如果实验室没有稀盐酸,可不可以用硫酸代替?(4)若没有碳酸钙该用什么药品代替?经过动手、动脑,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时培养了独立思维能力。
2、变演示实验为学生设计性实验。为了提高学生自主创新能力,在演示实验中,由学生自行设计实验过程,使之变为探究型、设计型、科研型的实验。例如:在关于溶液的导电性演示实验中,教师可以给出所需的药品和仪器,然后让学生自拟一个实验方案来验证物质的导电性。教学中我们可以这样安排:(1)学生自拟实验方案。(2)学生详细设计实验操作过程。(3)师生讨论、评价实验。学生在实验中,独立探索、研究,虽然时间可能长一些,但学生们在进行实验探究设计的同时,提高了他们的实验设计能力和动手能力,通过解决实验中出现疑难问题,提高了学生独立实验和学习的能力。学生的种种实践表现让我认识到,在探究过程中,不管是成功还是失败对他们来说都是一种收获。
(二)积极创设问题情境,激发学生探究欲望
由于在初中的化学学习中,学生只是刚刚接触了一些化学知识,对一些物质的性质还比较陌生,这时我们可以通过其熟悉的身边事物去帮助学习。所以教师就要根据学生实验的客观情况,选取一些贴近生活,接近社会的事例,来激发学生好奇心,由好奇心转化成强烈的求知欲,进而引发学生对问题进行探究的动力。如在探究酸、碱中和反应中,我设计了这样的情境:先拿出一支白色的花,喷上一点“水”(无色酚酞试液),然后再喷上氢氧化钠溶液,同学们会惊奇地发现白色的花变成了红色。带着悬念继续往花上喷盐酸,红花又奇妙地变回了白花。这一反一复的颜色变化激发起学生浓厚的学习兴趣。
我针对实验现象组织学生讨论并提出假设,若改用硫酸溶液,花的颜色将如何改变。学生自行设计实验方案。根据同学们设计的方案,教师可提供实验所需的仪器、药品并教授颜色变化的反应情况及其操作的相关知识,指导各组学生根据自己的方案进行验证,总结、汇报、鉴定结果并最后讨论:为了完成酸、碱完全中和的实验应注意的问题。这样学生们对该实验在操作时,为什么要逐滴加酸,反应前为什么要加酚酞有深刻的认识,是终生难忘。
(三)注重对实验的探究,培养学生对科学知识的创新
探究的目的是使学生由被动学习变为探究性地主动求知,这是学习过程的一种质的突破与飞跃。探究式教学要体现以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,给学生主动探究、自主学习的时空,为学生提供动手动脑的机会,促使学生产生质疑、问题、探索求解的创造性学习动机,并将化学学科的各部分知识、技能、技巧相互渗透、融会贯通。以教材 “燃烧的条件”为例,在教学中我们可以按以下步骤进行:
1、提出问题:燃烧是日常生活中最为常见的一种现象。那么应具备哪些条件才能燃烧呢?
2、提出假设:由于学生对燃烧这一现象非常熟悉,联系到学生的实际情况,纷纷猜想问题的答案,主要有以下几种:
猜想一:要有可以燃烧的物质(可燃物)。
猜想二:要有氧气。
猜想三:要达到一定的温度。
在学生提出各种猜的问题后,老师再引导学生在猜想的基础上进行如下合理的假设。
假设1:三个条件只需满足其一就能燃烧。
假设2:三个条件要同时满足才能燃烧。
假设3:满足三个条件中的其中两个就能燃烧。
3、制订计划,设计实验,进行实验:让学生制订详细的探究计划,就上述的猜想与假设设计实验方案,教师在实验中给予一定的指导。
实验一:在500 ml的烧杯中注入400 ml热水,放入一小块白磷,在烧杯上盖一薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸干表面水分的白磷,观察现象。
现象:薄铜片上的白磷燃烧,而薄铜片上的红磷与热水中的白磷没有燃烧。
实验二:用导管对准上述热水中的白磷,通入少量的氧气,观察现象。
现象:热水中的白磷燃烧起来。
4、解释与结论:要求学生对所做的实验进行总结,从实验所得到的事实可以证明,燃烧的条件是:①氧气(或空气)②温度要达到可燃物的着火点。③可燃物。这三个条件应同时满足,缺一不可。
(四)激励参与意识,培养学生主动性,提高学生探究思维能力
学生未来发展需要形成科学观点和科学精神,利用丰富的素材为学生创设学习情景,引导学生主动学习。作为一名教师,应该转变观念,着眼于提高学生的全面素质,培养学生的能力,充分发挥学生的主动性。体现学生的创新精神,鼓励学生课后参与,激发学生的内在需要,启迪学生创新思维。例如:在学习铁的性质一节时,通过下列问题设置,让学生自己动手实验,收集事实和资料,探究实验方案。培养学生探究知识、分析问题和解决问题的能力。我的做法是:
提出问题:家庭厨房铁制品在什么条件下最易生锈?
猜想假设:铁制品在潮湿空气中易生锈
验证假设:让学生根据实验。设计铁制品锈蚀和防锈的实验探究方案。并通过一周的准备,让学生们在化学课上展示自己的成果及交流在这次活动中的体会和收获。
分析结论:铁制品在有水或空气条件下不会生锈,只有在潮湿的空气中易生锈。同时,让学生们了解铁制品生锈的原因和防锈方法,并收集钢铁锈蚀和造成经济损失的资料,唤起学生的社会责任感,使其体验到化学变化对人类活动的影响,并通过化学知识的应用来控制、改变这些影响。
通过学生们亲自参与探究性学习,使课堂教学焕发出来的勃勃生机让我充分体会和认识到教学的真正意义在于唤醒、激励、体验和感召。在初中化学中有许多体现探索性和创造性的实验,作为教师应深刻领会《课标》精神,挖掘实验教学的内涵,将实验知识、实验方法与实验操作有机地统一起来。调动学生的学习积极性,使他们始终处于不断探索的情景中,主动实验、仔细观察、积极思维。长此下去,学生的创造性思维必然能得到很好的发展,对待科学的创新意识和态度也将会逐渐地形成。这样培养出来的学生必将是未来具有开拓精神的建设人才。
(作者单位:四川省广安市广安区兴平镇小学校初中分部)
