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以实验为基础是化学学科的重要特征之一,化学实验对于提高化学教学质量,全面落实科学素养,具有不可替代的特殊作用。传统的化学实验大多是验证性的,课堂气氛沉闷、严肃,学生的情绪调动不充分,而且一切实验结果在预料中,没有新意、没有悬念,学生很难成为知识的创新者。探究性实验是以实验为载体探究科学结论形成和发展的过程,是在教师的指导下,学生运用已学过的知识、技能,把自己当作新知识的探索者和发现者,通过实验亲自发现问题。在化学实验教学改革中,强调学生探究新知的经历和获得新知的体验,要实现结果和过程并重,要倡导开展探究性实验,学会科学探究方法,培养科学素养。
探究性实验的设计不同于平时上课的教学设计,它对学生和教师都有更高的要求。对于学生而言,进行探究实验前一定要对相关实验内容进行预习;对于教师而言,实验课堂本来就具有很多随机的因素,所以在充分准备的同时还是有很多具体的实验问题是不可预料的。对于探究实验方案设计过程,重在分析比较,操作中的现象是对方案设计合理与否的检验,以及探究性结论得出的重要依据。学生对实验方案的设计思路可能会多种多样,只要无明显失误或不妥,均可由学生通过实验进行验证,之后再将方案修正完善。
现针对本人在高中进行的课堂探究性实验教学的实践,从几种实验形式谈谈实施的具体方法。
一、认真做好化学演示实验,培养学生严谨、认真的科学态度和科学方法
课本中安排了大量的演示实验,其目的主要是让学生在观察的基础上接受化学知识,为理解提供直观材料。传统的化学演示实验是由教师先讲解、再演示,然后把观察到的现象、结论总结出来。在这样的实验教学中,学生总处于被动地位,缺乏对实验的热情和探究的欲望。根据探究性实验教学的设计原则,在演示实验中,要通过增加演示实验的创造成分,给学生提供更大的思考空间,把部分有探究价值的演示实验改为学生的探究实验。比如“铜和浓、稀硝酸的反应”都可以转化为学生的探究性实验,通过实验探究,学生方案中有一种为:利用一个玻璃注射器,在注射器内放入一小块铜片,吸取少量浓硫酸,塞紧胶塞观察,再拔下胶塞吸入空气再观察。这样做不仅操作方便,现象明显,还加强了学生的环保意识,这是学生通过体验规律所得出的结论,加深了对知识的理解,提高了学习的兴趣。探究实验为学生提供了新的教学环境,在新环境下,学生独立自主思考、探索问题,避免因教师先讲或预习教材造成“先入为主”的影响。教师要让每个学生都有自己的猜想、观点、看法,并努力形成各自的实验设计,这样就能提高学生的能力,激发学生学习化学的兴趣,拓展学生的想象力、知识视野、创新思维能力,增强科学协作精神和学术研讨气氛,有效地培养了学生的科学素养。
二、认真对待学生分组实验,激发学生的实验积极性
传统的学生分组实验教学,通常先由教师就实验目的。实验原理、实验器材、实验步骤、数据处理等清清楚楚地讲一遍。实验中学生只是“照方抓药”,难以激发他们的实验积极性,许多学生只是应付了事。因此,在学生分组实验中,通过增加实验的未知性,可以激发学生探究的欲望。如果某些实验所验证的规律符合学生的认知水平、思维水平,这类实验可改为探究性实验,实验时间可放在知识教学之前。比如“配制一定物质的量浓度的溶液”可作为探究性实验,让学生在亲身体验、经历探究的过程中,得出物质的量浓度的概念,从而也解决了配制的仪器、步骤和可能产生误差的问题。“酸碱中和滴定”“盐类的水解”等也可以采取这种方式。书中的学生实验大多都把实验器材、实验原理、实验步骤等叙述得非常细致,无论这些实验是作为探究性实验,在知识教学前完成;还是作为一般的学生实验,在相关知识学习完之后去做,都不要先预习教材或由教师讲解。但对于一些学生确实难以完成的实验,可以通过教师适当点拨或学生看书完成。
三、以家庭小實验为化学素材,进行探究实验
家庭小实验为学生提供了大量动手的机会,弥补了课堂教学的不足,也为学生留下自主探究学习的时间和空间。发展学生主动与他人进行交流合作的能力,为他们互相学习、互相交流和团结协作创造了机会。此时课堂气氛轻松活跃,随处都能看到学生灿烂的笑脸和自豪感,这样拉近了师生的距离,拉近了学生与化学的距离,让学生体验到了知识的实用性和价值性,体会到了化学来源于生活,应用于生活的真谛,也培养了他们敢于表现自我的勇气。深化家庭小实验的实践,是实现化学课堂改革中师生角色变化的好途径。师生关系变成平等、民主的关系,学生由被动变主动,学会自学,在教师的组织和引导下,分组讨论、协作学习和实践探索。
探究性实验教学就是要激发出每一个学生的潜能,让每个学生都获得科学探究的体验,掌握科学探究的方法,从而获得成功。通过教学的实践发现,探究性实验改变了学生学习化学的心态,上课积极性增加,课堂效率得到提高,但同时也发现学生自己提出探究内容的能力还有待提高,对于身边的化学现象缺少发现,缺少提问,这也是在以后的教学中我们要加强的地方。我们教师应超越传统平台,在实验探究的过程中对学生进行指导和调控,使每一位学生主动、快乐地参与学习,勤于动手,形成持久的学习兴趣,增强学会化学的自信心,逐渐实现让学生“要学、能学、会学、乐学”。这将有利于全面提高学生的素质,也能为部分学生在将来从事化学教学研究和化学科学研究打下坚实的基础。
探究性实验的设计不同于平时上课的教学设计,它对学生和教师都有更高的要求。对于学生而言,进行探究实验前一定要对相关实验内容进行预习;对于教师而言,实验课堂本来就具有很多随机的因素,所以在充分准备的同时还是有很多具体的实验问题是不可预料的。对于探究实验方案设计过程,重在分析比较,操作中的现象是对方案设计合理与否的检验,以及探究性结论得出的重要依据。学生对实验方案的设计思路可能会多种多样,只要无明显失误或不妥,均可由学生通过实验进行验证,之后再将方案修正完善。
现针对本人在高中进行的课堂探究性实验教学的实践,从几种实验形式谈谈实施的具体方法。
一、认真做好化学演示实验,培养学生严谨、认真的科学态度和科学方法
课本中安排了大量的演示实验,其目的主要是让学生在观察的基础上接受化学知识,为理解提供直观材料。传统的化学演示实验是由教师先讲解、再演示,然后把观察到的现象、结论总结出来。在这样的实验教学中,学生总处于被动地位,缺乏对实验的热情和探究的欲望。根据探究性实验教学的设计原则,在演示实验中,要通过增加演示实验的创造成分,给学生提供更大的思考空间,把部分有探究价值的演示实验改为学生的探究实验。比如“铜和浓、稀硝酸的反应”都可以转化为学生的探究性实验,通过实验探究,学生方案中有一种为:利用一个玻璃注射器,在注射器内放入一小块铜片,吸取少量浓硫酸,塞紧胶塞观察,再拔下胶塞吸入空气再观察。这样做不仅操作方便,现象明显,还加强了学生的环保意识,这是学生通过体验规律所得出的结论,加深了对知识的理解,提高了学习的兴趣。探究实验为学生提供了新的教学环境,在新环境下,学生独立自主思考、探索问题,避免因教师先讲或预习教材造成“先入为主”的影响。教师要让每个学生都有自己的猜想、观点、看法,并努力形成各自的实验设计,这样就能提高学生的能力,激发学生学习化学的兴趣,拓展学生的想象力、知识视野、创新思维能力,增强科学协作精神和学术研讨气氛,有效地培养了学生的科学素养。
二、认真对待学生分组实验,激发学生的实验积极性
传统的学生分组实验教学,通常先由教师就实验目的。实验原理、实验器材、实验步骤、数据处理等清清楚楚地讲一遍。实验中学生只是“照方抓药”,难以激发他们的实验积极性,许多学生只是应付了事。因此,在学生分组实验中,通过增加实验的未知性,可以激发学生探究的欲望。如果某些实验所验证的规律符合学生的认知水平、思维水平,这类实验可改为探究性实验,实验时间可放在知识教学之前。比如“配制一定物质的量浓度的溶液”可作为探究性实验,让学生在亲身体验、经历探究的过程中,得出物质的量浓度的概念,从而也解决了配制的仪器、步骤和可能产生误差的问题。“酸碱中和滴定”“盐类的水解”等也可以采取这种方式。书中的学生实验大多都把实验器材、实验原理、实验步骤等叙述得非常细致,无论这些实验是作为探究性实验,在知识教学前完成;还是作为一般的学生实验,在相关知识学习完之后去做,都不要先预习教材或由教师讲解。但对于一些学生确实难以完成的实验,可以通过教师适当点拨或学生看书完成。
三、以家庭小實验为化学素材,进行探究实验
家庭小实验为学生提供了大量动手的机会,弥补了课堂教学的不足,也为学生留下自主探究学习的时间和空间。发展学生主动与他人进行交流合作的能力,为他们互相学习、互相交流和团结协作创造了机会。此时课堂气氛轻松活跃,随处都能看到学生灿烂的笑脸和自豪感,这样拉近了师生的距离,拉近了学生与化学的距离,让学生体验到了知识的实用性和价值性,体会到了化学来源于生活,应用于生活的真谛,也培养了他们敢于表现自我的勇气。深化家庭小实验的实践,是实现化学课堂改革中师生角色变化的好途径。师生关系变成平等、民主的关系,学生由被动变主动,学会自学,在教师的组织和引导下,分组讨论、协作学习和实践探索。
探究性实验教学就是要激发出每一个学生的潜能,让每个学生都获得科学探究的体验,掌握科学探究的方法,从而获得成功。通过教学的实践发现,探究性实验改变了学生学习化学的心态,上课积极性增加,课堂效率得到提高,但同时也发现学生自己提出探究内容的能力还有待提高,对于身边的化学现象缺少发现,缺少提问,这也是在以后的教学中我们要加强的地方。我们教师应超越传统平台,在实验探究的过程中对学生进行指导和调控,使每一位学生主动、快乐地参与学习,勤于动手,形成持久的学习兴趣,增强学会化学的自信心,逐渐实现让学生“要学、能学、会学、乐学”。这将有利于全面提高学生的素质,也能为部分学生在将来从事化学教学研究和化学科学研究打下坚实的基础。