程海芹
摘 要:科學(xué)探究,是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng)。科學(xué)探究能力的培養(yǎng)要從多方面展開,如激發(fā)探究欲望,發(fā)掘提出問題的能力,形成探究的科學(xué)方法等。
關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué);科學(xué)探究能力;提出問題;科學(xué)方法;化學(xué)史
中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-010X(2011)01-0052-02
在《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中,明確指出科學(xué)探究是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式,又是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。新課程理念的提出,為我們每一個(gè)教學(xué)工作者也提出了一個(gè)全新的課題:在新教材實(shí)施的過程中,如何把握新課程理念,教出新特色?
義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究,是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng)。它涉及提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等要素。在初中化學(xué)探究教學(xué)中,根據(jù)初中學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知能力,我認(rèn)為科學(xué)探究能力的培養(yǎng)應(yīng)從多方面展開。
一、巧設(shè)問題情境,激發(fā)科學(xué)探究欲望
教師是整個(gè)教學(xué)過程的設(shè)計(jì)者,是問題情境創(chuàng)設(shè)的設(shè)計(jì)者、組織者。好的問題情境,能夠不斷撞擊學(xué)生心扉,啟迪學(xué)生思維,使之受到強(qiáng)烈的震撼。在問題情境的設(shè)置中,應(yīng)牢牢抓住學(xué)生的好奇心,用新穎的事例,學(xué)生感興趣的問題點(diǎn)燃學(xué)生的求知欲望。在化學(xué)課堂中可以運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、視頻、化學(xué)史、故事、謎語、魔術(shù)、新聞圖片等創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的情境,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。例如,在學(xué)習(xí)“金屬的活動(dòng)性順序”時(shí),為了提高學(xué)生興趣,我首先播放了幾張“南海一號(hào)”宋代沉船中金手鐲、銅錢、鐵鍋等文物的照片,并簡單介紹了沉船的情況,利用學(xué)生對(duì)探秘的濃厚興趣有效地將學(xué)生的注意力吸引到本節(jié)課將要探究的問題上。在學(xué)習(xí)“酸和堿之間會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)”這節(jié)課時(shí),我截取了一段有關(guān)利用中和反應(yīng)處理鹽酸泄漏事故的新聞報(bào)道,使學(xué)生產(chǎn)生疑問:為什么堿可以用來處理鹽酸泄漏事故?二者會(huì)發(fā)生什么樣的反應(yīng)?給學(xué)生提供一個(gè)良好的情境,產(chǎn)生積極的思維活動(dòng),探究行為也就會(huì)主動(dòng)啟動(dòng)。
二、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的問題,發(fā)掘提出問題的能力
愛因斯坦說過:“提出一個(gè)問題,往往比解決一個(gè)問題更重要,因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧而已,而提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要具有創(chuàng)造性的想象力?!彼?,我時(shí)常注意引導(dǎo)學(xué)生從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的問題,通過進(jìn)一步思維加工,演變?yōu)橛袃r(jià)值的科學(xué)問題。例如,在學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”時(shí),我引導(dǎo)學(xué)生回憶生活中一些現(xiàn)象:蠟燭燃燒后“消失了”;煤塊燃燒后變輕了;紙張燃燒后只剩下少量的灰燼;而鐵生銹后更重了……在此基礎(chǔ)上,教師不失時(shí)機(jī)地根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知情況適當(dāng)加以點(diǎn)撥,學(xué)生再通過進(jìn)一步思考,便能提出一個(gè)有價(jià)值的科學(xué)問題:“化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量是否改變?”并進(jìn)行合理的猜想。
發(fā)現(xiàn)并提出問題是科學(xué)探究的前提和基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生敢于質(zhì)疑,形成開放民主的課堂氛圍,相信學(xué)生經(jīng)過一定案例的積累和知識(shí)的豐富,一定能逐步提高自己提出探究問題的能力。
三、重視科學(xué)探究過程,形成探究的科學(xué)方法
讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,體會(huì)、感悟探究過程中運(yùn)用的科學(xué)方法,是學(xué)生學(xué)會(huì)探究的關(guān)鍵。因此,在化學(xué)教學(xué)中,必須注重學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng),注重學(xué)生的經(jīng)歷、體驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)的過程。
初中生,雖然會(huì)簡單地提出問題,進(jìn)行猜想與假設(shè),但不知道怎樣制定計(jì)劃和方案,怎樣收集整理數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析論證。在這種背景下,老師應(yīng)該使學(xué)生從初步模仿原型,逐步過渡到學(xué)生較為獨(dú)立、自主地進(jìn)行科學(xué)探究。教師可以從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。
1.在平時(shí)的教學(xué)過程中讓學(xué)生不斷體驗(yàn)科學(xué)探究過程。在平時(shí)的教學(xué)活動(dòng)中,盡可能創(chuàng)造條件,引導(dǎo)學(xué)生通過自主的活動(dòng),讓他們?cè)诳茖W(xué)探究中去體驗(yàn)、去學(xué)習(xí)、去感悟,從而真正領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神,在愉快而輕松的氛圍中獲得科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和基本技能,全面了解科學(xué)探究的每個(gè)環(huán)節(jié)和方法。
2.教給學(xué)生掌握科學(xué)探究的一些基本方法。“予人魚,莫如授其漁”。教師要充分發(fā)揮在科學(xué)探究中的指導(dǎo)作用,教給學(xué)生一些重要的學(xué)習(xí)和研究方法,如經(jīng)常用到的:控制變量法、類比法、歸納法等等,使學(xué)生掌握一些探究化學(xué)問題常用的思維方法。
3.重視實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,給學(xué)生充足的時(shí)間思考解決。讓學(xué)生帶著問題去實(shí)踐、操作,組織學(xué)生去分析問題出在哪兒,讓學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題和不斷解決問題。例如,在做細(xì)鐵絲在純氧中的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),有的小組沒有出現(xiàn)燃燒的現(xiàn)象。我沒有急于給學(xué)生解釋、分析其中的原因,而是讓學(xué)生自己回顧實(shí)驗(yàn)過程,分析討論實(shí)驗(yàn)失敗的原因。并與其他成功的小組進(jìn)行交流,再次實(shí)驗(yàn),不斷地發(fā)現(xiàn)問題解決問題,直到實(shí)驗(yàn)成功。
4.注重引導(dǎo)學(xué)生把探究式學(xué)習(xí)向課外延伸??茖W(xué)探究的形式是多種多樣的,教師應(yīng)根據(jù)《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,有目的地組織學(xué)生在課堂內(nèi)和課堂外進(jìn)行科學(xué)探究實(shí)驗(yàn),從而真正體現(xiàn)“從生活到化學(xué),從化學(xué)到社會(huì)”這一教學(xué)宗旨。例如:在學(xué)習(xí)“對(duì)人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究”一課時(shí),我要求學(xué)生課后利用身邊的物質(zhì)、用品,進(jìn)行再探究;在學(xué)習(xí)“水的凈化”后,布置同學(xué)們課后自制凈水器;在學(xué)習(xí)“二氧化碳的性質(zhì)”時(shí),我又要求同學(xué)們自己尋找物品,進(jìn)行二氧化碳制取和性質(zhì)的探究,并寫出小文章。其中兩位同學(xué)的文章還先后在《青少年科學(xué)探究》上發(fā)表。這些學(xué)生課后力所能及的活動(dòng)的設(shè)計(jì),可讓學(xué)生們親自實(shí)踐,探究其中的奧秘,在探究過程中增長知識(shí),發(fā)展能力。
四、注重研討過程,深化對(duì)問題的理解
科學(xué)探究之后組織學(xué)生認(rèn)真鉆研、共同探究。這種研討不是盲目的,是以探究過程為基礎(chǔ),有目的、有針對(duì)性地對(duì)探究的問題進(jìn)行研討。美國有一位博士對(duì)下面兩種情況進(jìn)行比較:一是探究后立即進(jìn)行研討,一是探究后不進(jìn)行研討。研究結(jié)果表明,前者概念水平的發(fā)展達(dá)到高層次,認(rèn)識(shí)深化。在教學(xué)中,我采取分組研討與全班研討相結(jié)合的方法,即先以實(shí)驗(yàn)小組為單位進(jìn)行,再由各實(shí)驗(yàn)小組匯報(bào)研討結(jié)果,然后教師幫助匯總?cè)嘌杏懙摹靶畔ⅰ薄T谶@一過程中,教師應(yīng)該讓學(xué)生有足夠的發(fā)言機(jī)會(huì),不論發(fā)言正確與否,都要認(rèn)真傾聽。
教學(xué)中,每次學(xué)生探究后都有許多話要說,而學(xué)生對(duì)各種現(xiàn)象的理解不盡相同,這樣就激起了許多“矛盾”,我們教師要重視學(xué)生自己對(duì)各種現(xiàn)象的理解,首先傾聽他們的想法,洞察他們這些想法的由來,并鼓勵(lì)學(xué)生之間相互交流和質(zhì)疑,進(jìn)一步豐富和深化各自的理解。
五、注重化學(xué)史的介紹,發(fā)揮其在培養(yǎng)科學(xué)探究能力中的價(jià)值
化學(xué)史本質(zhì)上是一門歷史科學(xué),通過描述化學(xué)家探索科學(xué)的成功與失敗、喜悅與懊悔、曲折與反復(fù)、分歧與爭論,可以使受教育者科學(xué)思維得以訓(xùn)練,精神受到感染,意志得到磨練,正確理解人與社會(huì)、自然的關(guān)系,從而使心智得到和諧發(fā)展。
例如,在學(xué)習(xí)酸堿指示劑的知識(shí)時(shí),我給學(xué)生介紹了指示劑的發(fā)現(xiàn)。
1664年的一天清晨,英國化學(xué)家波義耳把鮮美的紫羅蘭帶進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)從大瓶里傾倒出鹽酸時(shí),有少許酸沫飛濺到鮮花上,天性愛花的波義耳急忙把花放到水里沖洗。一會(huì)兒發(fā)現(xiàn)紫羅蘭顏色變紅了,觀察力敏銳的波義耳捕捉到這一奇怪的現(xiàn)象。這促使他進(jìn)行了許多花草與酸堿作用的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)許多花草受酸或堿的作用能改變顏色,其中以從石蕊地衣中提取的紫色物質(zhì)最為明顯,從石蕊苔蘚中提取的紫色浸液,酸能使它變成紅色,堿能使它變成藍(lán)色,這就是最早的石蕊試液,波義耳把它稱作指示劑。像許多其它發(fā)現(xiàn)一樣,酸堿指示劑的發(fā)現(xiàn)是化學(xué)家善于觀察,勤于思考、勇于探索的結(jié)果。
化學(xué)教學(xué)中要充分利用這些化學(xué)史內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
總之,初中化學(xué)科學(xué)探究能力的培養(yǎng),有助于學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、研究問題及解決問題的方法,有益于學(xué)生個(gè)性發(fā)展,有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和合作學(xué)習(xí)習(xí)慣,有益于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀。對(duì)學(xué)生獲得化學(xué)知識(shí)和研究問題的能力提高具有重要作用??茖W(xué)探究對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。我們化學(xué)教師應(yīng)該緊緊把握這一課改的機(jī)遇,為提高學(xué)生的科學(xué)探究能力不懈地努力。