王伟涛
摘要:本文在《化学课程标准》中“化学实验是进行科学探究的主要方式”的理念的指导下,提出通过化学实验教学激发学生的探究兴趣,从而培养其观察能力、实际操作能力、探究实验能力的观点和方法,进而提高学生的科学素养。
关键词:实验教学;巧设情景;精心引导;精选实验;自主合作
化学是一门以实验为基础的自然科学,许多原理、理论、物质的性质都直接或间接地来源于实验。“化学实验是进行科学探究的主要方式”,而化学实验本身又具有科学性、直观性、探索性,是学生学习化学、实现科学探究的重要途径。科学探究是学生主动获取化学知识,认识和解决化学问题的重要实践活动。因此在实施素质教育的过程中注重培养学生的探究能力,这对提高学生的科学素养,对学生今后的发展,以及对学科的发展均有不可估量的作用。
常言道:“听过不如看过,看过不如做过”、“熟能生巧”,这两句话饱含了人类的认识规律,化学实验能力的培养也离不开这一规律。因此,我对化学实验能力的培养分如下四大环节进行:
一、巧设情景,激发探究兴趣
现代教学观点认为:“学生的学习是在教师指导下的认识过程”。在学生学习过程中,教师必须积极充当指导学生学习的导师,导以正确的学习态度,科学的学习方法和浓厚的学习兴趣。通过教师的精心启发和引导,学生的学习就一定有成效。
要利用实验教学,培养探究能力,首先应激发学生的学习兴趣,使学生想学、乐学。爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师”,当学生想学、乐学之时,良好的学习习惯自然而然就能形成。为实现这一目标,我通过事例,如:某农妇因不懂化学,发现碳铵化肥受潮后竟把碳铵放在阳光下,想把它晒干,后发现碳铵消失,还破口骂贼,闹了笑话;又如:某些人因不懂化学,把工业酒精兑酒出售或饮用而犯了法或送了命等,介绍学习化学的重要性;通过演示趣味实验如“魔棒点灯”、“水落花开”等来激发学生的好奇心;又如演示镁带燃烧时,学生对金属能燃烧这一与生活常识迥然相异的实验事实产生了极大的好奇心,我们可抓住这一契机,加以引导,激发学生的学习与探究兴趣。
二、精心引导,培养观察能力
我们知道,化学实验是科学探究的主要形式,化学实验能力是一种综合能力。要使学生具有这一综合能力,首先应培养学生的实验观察能力。研究表明:人类的信息获取80%源于眼睛的观察。化学作为一门实验学科,更应把培养实验观察能力摆在首位,激发观察兴趣,使学生形成良好的观察习惯和观察品质。
1.激发观察兴趣,养成观察习惯
要培养学生实验观察能力,就必须使学生明确观察的重要性。我通过事例如法拉第观察到牵牛花褪色而发明了漂白剂;牛顿观察到苹果落地而发现了万有引力定律等加以引导启发,激发学生的观察兴趣,使之乐于观察,勇于观察,善于观察,从而形成良好的观察习惯。
2.掌握观察要领,提高观察品质
由于化学实验能力是一种综合能力,而实验教学有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象本质。观察能力的强弱又直接影响到实验能力。要使学生善于观察,就应使学生掌握观察要领。观察不等于看,而是有目的地看。“见瓶之冰而知天下之寒”正是说明了观察与看有着本质上的差异。如何观察?笔者运用演示实验所产生的清晰、生动和神奇的现象,根据实验的目的与要求,启迪学生观察与思考,引导学生有选择地观察,指导学生观察颜色的变化,气泡、沉淀的产生,按“反应前——反应中——反应后”的程序,有条不紊地观察;笔者还通过观察训练,帮助学生巩固观察要领,如在演示“加热碱式碳酸铜”、“镁带燃烧”等实验时,就可作为观察训练,一边演示,一边精心引导学生观察,使学生掌握并巩固观察要领,从而提高观察品质。
三、精选实验,培养实际操作能力
按认识论的观念来分析,学生对知识的掌握分为两个层面:一是对基础知识的掌握,二是对基本技能的掌握。培养实验操作能力的过程实质是培养基本技能的过程。实验操作过程是促使知识向能力迁移的过程,而知识向能力迁移的快慢与成效,与实验操作能力有着密切的关系。实验操作能力的培养主要通过课堂教学来实现。杨振宁教授曾经说过:“中国小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩,主要是没有动手的机会”。我国的学生在国际奥赛中,理论成绩总是居于优势,可实验成绩往往落后于其他国家的学生,其主要原因是实验操作能力不理想。
对于实验操作能力的培养并非一蹴而就,可通过演示实验教学和学生实验教学这两个教学环节来实现。为了能有效地培养学生的实验操作能力,我非常注重以上两个教学环节的教学。
演示实验教学的目标是使学生通过观察、学习,从而对化学实验有个初步认识,知道如何进行实验,为自主独立完成或探索实验打下坚实的理论基础,使学生在观察中获取知识。因此,教师开展演示实验教学时,应精心引导学生认真观察,引导学生有步骤、有目的、有选择的观察。例如在《制取氧气》一课的教学中,可以一边演示,一边引导学生把握实验的目的、原理、步骤、药品、仪器、装置、现象等方面的观察和掌握,同时要引导学生对实验误差进行分析和处理,探究误差的产生,这对培养学生的创新能力很有帮助。
演示实验教学是为了使学生能自己做实验,因此在引导学生学习的同时,还要注意激发学生动手的兴趣。科学探究的重要特征是自主学习与合作学习,因此,我们可以把一些演示实验改为师生共同完成。例如“镁带燃烧”,使学生亲自体验做实验的欢乐,体会在“玩”中长知识,从而对做实验产生浓厚的兴趣。
学生有了做实验的兴趣后,开展学生实验教学的成效就大不一样,学生在做实验时,就能从问题入手,从“要我做”转变为“我要做”、“我们一起做”,根据所掌握的知识开展探究实验。在开展学生探究实验时,为了激发学生的兴趣和在实验中取得成效,我都及时给予精心的指导和辅导,让学生通过动手实验而真正掌握实验操作技能,解答问题,形成和发展探究能力。
在学生实验教学中,为了激发学生的兴趣,巩固学生的技能,我还引导学生多做课外探究实验,如“怎样防止自行车棚锈蚀”“利用厨房日用品制取CO2”等,这样,就让化学实验融入生活,拓宽学生的知识面,有利于巩固基本技能,培养探究能力,提高学生的科学素养。
四、自主合作,培养学生的探究实验能力
为了适应时代的发展,如今我们培养的学生不应该是“分数型”的,而应是智力、创新能力、实践能力全面发展并能自主学习与合作学习的。我们培养学生的探究实验能力,实质上就是培养学生的创新能力。为了能有效地培养学生的探究实验能力,笔者主要从以下两方面来发挥:
1.在实验教学过程中不断引发、启发学生思考为什么?怎么样?如比较实验装置的优缺点、实验现象出现异常分析、实验误差分析、实验失败的原因分析等。带着问题,设计方案。例如《二氧化碳制取的研究》一课中,在引导学生学习气体发生装置的选择时应考虑的因素之后,出示以下几个装置:
根据CO2的反应原理及下图装置确定思路,引导学生动手组装制取CO2的发生装置并进行分组实验:
通过改进传统实验教学,精心设计探究方案,促使学生自主学习,合作学习,逐步学会探究。
2.根据问题设计实验方案,比较不同方案的目的、原理的体现、合理性、准确性、优缺点,提高创新能力。如:用Zn、CuO等为原料制取Cu,有如下两个方案,哪个更合理些?
启导学生从可行性、可操作性等角度加以思考;又如在学习盐酸性质:盐酸溶液能使紫色石蕊试液变红时,学生对“石蕊变红的原因是因为溶液中存在H+”不能深刻理解,此时可引导学生设计如下实验方案进行探究:①?②?③?然后引导学生动手操作,通过科学的分析综合等思维过程来获取知识。显然,学生在主动探究的过程中,创新能力已得到了有效的提高。
众所周知,化学实验能力是一种综合能力,培养学生的科学探究能力是一项综合工程,上述的各个环节更不是孤立的,而是有机地结合在一起,贯穿在教学的各个环节。在实验教学过程中,我们注重抓好“双基”教学,注重发挥“双主”作用,坚持以现代教育教学理论为指导,遵循认识论的基本原则开展教学活动。通过实验教学,开展科学探究,能使学生在获得化学知识和技能的同时受到科学方法的训练,体验探究的乐趣,从而形成和发展探究能力,提高学生的科学素养。
作者单位:广东省揭西县纪达中学
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