王學(xué)
摘要:《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在前言中,全面地論述了義務(wù)教育課程的總目標(biāo),且把科學(xué)探究置于課程的總目標(biāo)中。本人認(rèn)為,化學(xué)實驗因其獨特的魅力,可以有效培養(yǎng)和提升九年級學(xué)生的科學(xué)探究能力。其中,化學(xué)實驗的引導(dǎo)、改進、設(shè)計、運用是培養(yǎng)和提升九年級學(xué)生科學(xué)探究能力的有效手段。
關(guān)鍵詞:科學(xué)探究? 九年級學(xué)生? 化學(xué)實驗? 實驗?zāi)芰?/p>
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在前言中指出:“義務(wù)教育階段的化學(xué)教育,要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)世界的變化規(guī)律,形成化學(xué)的基本觀念;引導(dǎo)學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程,啟迪學(xué)生的科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的相互關(guān)系,理解科學(xué)的本質(zhì),提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。”本文結(jié)合作者改進人教版九年級化學(xué)教材中的實驗事例,在理論和實踐等方面作一些探討,目的是改進教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生實驗探究能力。
一、通過化學(xué)實驗的引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生自主實驗的能力
自主性是科學(xué)探究的一個基本特征。學(xué)生能熟練地進行科學(xué)探究,有著濃厚的探究興趣,可以顯著增強他們進行實驗的自主性。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,魅力最大的就是化學(xué)實驗。但是多數(shù)學(xué)生只是對實驗過程中的豐富多彩的現(xiàn)象感興趣,而對科學(xué)探究過程則不一定感興趣,所以在實驗過程中必須讓學(xué)生親自參與其中。
例如,在人教版九年級化學(xué)教材“對蠟燭及其燃燒的探究”實驗中,我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生將這個實驗分三個階段:點燃前—點燃時—點燃后。其中在探究蠟燭燃燒產(chǎn)物時,我們設(shè)計了如下表格:
通過討論與交流,學(xué)生們最終得出結(jié)論:蠟燭燃燒時生成了CO2和H2O。
做完這個實驗,我又拿出酒精燈并點燃,讓學(xué)生根據(jù)蠟燭燃燒的探究步驟,歸納出酒精燃燒的產(chǎn)物。學(xué)生們還針對以上探究過程,進行對比分析,發(fā)現(xiàn)了一些新的問題(如,為什么蠟燭燃燒過程中可以看到黑煙,而酒精燃燒時則看不到黑煙呢?)接著他們又提出了假設(shè),并尋找資料進行驗證。由此可見,學(xué)生們在實驗中表現(xiàn)了較強的自主性,并能較熟練地操作新的實驗探究。
二、設(shè)計改進驗證性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
化學(xué)知識就存在于在我們?nèi)粘I詈蛯W(xué)習(xí)之中,當(dāng)學(xué)生認(rèn)同這一觀點時,就會極大地激發(fā)并持久保持著化學(xué)探究的興趣,使得科學(xué)探究空間無限的延伸。
例如:在人教版九年級化學(xué)教材中,學(xué)完酸堿指示劑后,我布置了一個探究任務(wù),探究生活中的哪些物質(zhì)可以做指示劑,大部分學(xué)生選擇了紫卷心菜作為探究目標(biāo)。下面是學(xué)生設(shè)計的實驗及實驗內(nèi)容。
【提出問題】紫卷心菜汁液能做酸堿指示劑嗎?
【猜想與假設(shè)】紫卷心菜汁能做酸堿指示劑
【查閱資料】紫卷心菜汁在不同pH值的溶液中顯示的顏色。
【設(shè)計實驗進行驗證】
【得出結(jié)論】紫卷心菜汁在不同的酸堿性溶液中可以顯示不同的顏色,但不適合做酸堿指示劑。
【反思與評價】學(xué)生發(fā)言的積極性十分高漲,很快提出了用濃度10%、20%、30%的Na2CO3溶液進行實驗,且將兩種變?yōu)榧t色和變?yōu)榫G色的溶液倒在一起,有的變?yōu)樽仙械淖優(yōu)樗{色,學(xué)生的思路不斷得到拓展,學(xué)生的創(chuàng)新熱情越來越高。
【表達與交流】生活中其他有色物質(zhì),如:胡蘿卜汁、紫薯汁、莧菜汁等能否用作指示劑呢?
將九年級化學(xué)教科書上的一些驗證性實驗改為探究性實驗,既體現(xiàn)了教師教學(xué)行為的多樣性,也充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神。
三、進行驗證性實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的多向思維能力
多向思維是一種立體思維,它告訴我們思考問題可以從多方向、多角度、多層次進行,從而形成解決問題的思路、方法。在思考問題時,善于利用多向思維,可以突破“點—線—面”的限制,從而使思路更加暢通;促進學(xué)生善于隨機應(yīng)變,打破常規(guī)和定式。
例如,人教版九年級化學(xué)教材中,用實驗驗證酸和堿之間的中和反應(yīng),學(xué)生設(shè)計了許多的實驗方案,如下:
方案一 向NaOH溶液中先滴入石蕊溶液,再加入稀鹽酸
方案二 向NaOH溶液中先滴入酚酞溶液,再加入稀鹽酸
方案三 取NaOH溶液于燒杯中,測其溫度為T1,再加入稀鹽酸,測其溫度為T2
方案四 向稀鹽酸中先加入足量的NaOH溶液,再加入鐵釘
方案五 向稀鹽酸中先入足量的NaOH溶液,再加入Na2CO3固體
方案六 向NaOH溶液中先加少量Na2CO3固體,再滴加稀鹽酸
方案七 向NaOH溶液中先入足量的稀鹽酸,再滴入酚酞溶液
學(xué)生們設(shè)計的實驗方案數(shù)量超過了我的課前設(shè)計數(shù)量。特別是方案六,我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生們做實驗,發(fā)現(xiàn)此實驗方案很難出現(xiàn)預(yù)期的現(xiàn)象,若改成定量實驗則能達到目的,但又會因此加大難度。我引導(dǎo)同學(xué)們對上述幾個實驗方案進行討論,結(jié)合科學(xué)探究實驗設(shè)計的基本要求,通過對七種實驗方案的綜合比較、判斷,確定了最佳實驗驗證方案(從操作的簡易程度,現(xiàn)象是否明顯等諸多方面考慮,方案二為最佳)。
四、實施科學(xué)探究實驗教學(xué)的反思
(一)注意科學(xué)探究實驗的條件
探究性實驗要考慮四個條件:(1)學(xué)生對科學(xué)探究實驗有一定的知識、方法儲備;(2)科學(xué)探究實驗內(nèi)容不應(yīng)超過化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),可以“起點高,落點低”;(3)教師要充分利用課余時間帶領(lǐng)學(xué)生準(zhǔn)備、進行實驗。(4)科學(xué)探究實驗結(jié)束后要及時總結(jié)反思,并要求學(xué)生將實驗過程轉(zhuǎn)化為小論文等形式的文字稿。
(二)增加學(xué)生動手實驗的次數(shù)
隨著動手實驗次數(shù)的增加,學(xué)生們能很快熟悉科學(xué)探究的過程和方式。這樣,在探究實驗過程中,學(xué)生們就能更好地發(fā)揮主觀能動性,從而更高效地達到實驗?zāi)康摹?/p>
(三)鼓勵學(xué)生尋找實驗代用品
我們身邊的衣食住行蘊含著豐富的化學(xué)知識,教師可增加學(xué)生動手實驗的機會和次數(shù),發(fā)動學(xué)生多利用身邊的一些日常生活中的物品,來進行課本上的科學(xué)探究實驗和一些家庭小實驗。
總之,學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)不是一朝一夕能完成的,必須通過教師長期的課堂教學(xué)的滲透和學(xué)生親手實驗的全面鍛煉,理論結(jié)合實踐,才能得到滿意的結(jié)果。
參考文獻:
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