科学探究在化学教学中的灵活应用

科学探究在化学教学中的灵活应用
化学课程标准》的基本理念之一就是“让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的方法”。

  科学探究是化学新课程积极倡导的基本理念,是改变学生学习方法的重要突破口,其本身就具有相当的特殊性:一是它具有知识性范畴的特点,什么是探究活动?如何进行探究活动?学生应有初步的了解;二是它具有方法性范畴的特点,即它是学习的一种方式,是新课程所强调的改善学生的学习策略、改变学生的学习行为、发展学生自主学习能力与培养学生思维品质的一种重要方式。三是它必须在过程中充分体现出来,包含着许多活动的要素,如提出问题、猜想与假设、进行实验、调查研究、讨论与交流等等,因此科学探究的教学是初中化学的一个新课题。

  新课标下的教学不再只是课程的执行和传递,更是课程创新与开发。教学的过程是师生交往、积极互动、个性共同发展的过程。教学就是帮助每一个学生进行有效地学习,使其按自己的方向得到充分发展。但在教学实践中,教师往往按照自己长期积累形成的教学经验,较多地关注学生对教师自身教法的适应,而很少调整自己的教学策略去适应学生的学法。

  探究性学习的提出是为了改革课堂教学中不适应新形势的弊端,让学生模拟科学研究的过程,从选择方案和研究过程、开发利用资源,到探索研究结论,都由学生自主操作,教师更多的是活动的共同行动者与合作者。

  一、联系生活实际,把学生带入真实情景中

  化学趣味性在于它是一门与人们的衣、食、住、行、玩联系最为密切的学科,其深奥的理论和知识都在包含通俗易懂、简单明了的实际事例中。因而在课堂教学中,主要是从化学在社会和生活的实际应用入手,激发学生的兴趣和培养探究意识。通过每一节课,让学生亲身体验化学与我们社会生活的广泛联系,感受到化学是鲜活的,生动有趣的。

  例如学习二氧化碳的性质时,提出一个这样的问题:这是一瓶“可乐”(打开瓶盖,有气泡涌出),请同学们猜一猜,这冒出来的气体是什么呢?(大多数学生都说这是二氧化碳)你能根据自己经验证明你猜想吗?二氧化碳还有那些性质呢?应怎样证明?

  为了让学生更好地应用燃烧的化学现象和气体密度的知识,学习提出科学假设和进行科学思维的方法,可设计以下实验探究:将放在同一平面上的两支一高一低蜡烛,点燃以后,用大烧杯罩在蜡烛上,之前就让学生猜想哪一支蜡烛先熄灭?问题提出以后,学生反应热烈,绝大多数学生认为低的蜡烛先熄灭。此时,老师没有问这些学生为什么认为低的蜡烛先熄灭,而是问有没有学生认为高的蜡烛先熄灭。有的同学说:“高的蜡烛先熄灭。”话音未落,有些同学就提出反对。老师就提出让学生们各自证明自己的猜想。为了证明自己提出的猜想是正确的,学生们开始实验。实验的结果是高的蜡烛先熄灭了。绝大多数认为低的蜡烛先熄灭的学生对实验结果感到十分惊讶,自言自语的说:为什么我们的判断错了?于是教师组织学生对为什么高的蜡烛先熄灭这一问题展开了讨论。认为低的蜡烛先熄灭的同学说:蜡烛燃烧需要氧气,二氧化碳不支持燃烧,这是我们作出判断的出发点。蜡烛燃烧会产生二氧化碳气体,二氧化碳气体的密度比空气大,因此,二氧化碳气体要下沉,由此我们就得到低的蜡烛先熄灭的结论。错在哪里呢?关键的问题在于二氧化碳气体究竟是上升还是下降?认为低的蜡烛先熄灭的同学拿出了证据,他们翻开了有关气体密度的表格,上面写着的数据是二氧化碳的密度比空气的密度大。老师引导学生阅读密度表,请学生仔细阅读表上的说明,学生们发现,表上注明了温度条件。通过讨论,学生们了解了蜡烛燃烧时产生的二氧化碳气体的温度比周围空气温度要高许多,由此学生们得到了统一认识的答案。

  二、创设问题情景,激发学生探究兴趣。

  兴趣是求知欲的外在表现,但它是促进学生思考、探索、创新、发展思维、激发主动学习的原动力。根据教学内容创设问题情景,可增强学生对问题的敏感意识,产生探索的强烈欲望。

  例如:在《粗盐提纯》实验中,老师先提问:在家中有哪些分离混合物的方法?学生的话匣子打开了,答案多得很,有用筛子筛,用簸箕簸,用水淘,用口袋滤,用风斗扇……学生兴趣高涨,每个人都有话要说,教师接着问:在实验室里,如何将粗盐制成精盐呢?学生大胆设计实验,踊跃发言,这对激活学生创造思维,培养学生探究能力很有帮助,学生学习的主动性大大提高。

  又如在学“金属和金属矿物”时,当有学生在探究活动中发现了一元硬币能被磁铁吸引的现象,提出“一元硬币中是否含铁”的问题,学生回答“一元硬币不是铁制的。”老师又问“你是怎么知道的,能被磁铁吸引的金属是否只有铁一种?不同面值硬币的材质分别是什么?铸造硬币的金属材料需要具备什么条件?”学生通过小组讨论,提出了解决问题的思路,培养了学生的反思意识、合作意识以及应用知识分析和解决实际问题的能力。

  再如在学习二氧化碳的性质时,提出“你如何自己设计实验证明二氧化碳的密度是否比空气大和二氧化碳可溶于水?”学生纷纷进行实验探究,得出许多的方法,学生探究问题的能力得到极大的培养。

  三、营造宽松氛围,培养学生自主探究意识。

  营造一个宽松的教学氛围,也就是创造一个自然、和谐、平等的教学环境。在这个环境里,不是我讲你听的单向交流,而是允许学生打断老师的讲话;允许学生对老师的讲话、观点提出异议;允许学生相互讨论的师生之间、学生之间的多向交流。这样就有利于消除上课过于拘谨的场面,有利于缩短师生之间的感情距离,在这样的氛围里、学生就勇于发现问题、敢于提出问题、寻求解决问题的方法,他们的创新意识就自然而然地得到培养和发挥。

  在讲《分子》这节内容时,演示酒精与水混合总体积缩小的实验,并分析证明分子之间有空隙的时候,就有一学生提出是不是所有两种液体混合总体积都缩小呢?有没有增大的呢?这个问题的提出,老师就感觉到这位学生有着强烈的科学探究意识,于是,老师高度的赞扬了这个学生敢于怀疑,敢于探索的精神,号召其他学生向他学习。虽然他提出这个问题不利于分子有空隙的解释,但不能制止学生提出看起来不相关的问题,因为这样就遏制了学生的探究、创新意识。我们要努力营造宽松的环境,保护活跃的气氛,驾驭其中,使学生的创新意识得到不断滋长。

  如做H2的可燃性实验时,由于在玻璃导管口点燃,观察到的火焰呈黄色,而教材中明确地说纯净的H2在空气中安静地燃烧呈淡蓝色火焰,学生提出一些相关问题;为什么在玻璃导管点燃观察到火焰呈黄色?如何通过实验观察到H2燃烧呈淡蓝色的真面目呢?学生产生了急于探究的欲望,当老师告诉他这是以后将学到的焰色反应时,学生特别专注,特别努力.能不能提问题,能不能提出标新立异的问题,对学生学习兴趣和探究、创新能力的培养,起着很大的作用。也只有这样才能使学生的个性得到最大程度的表现。

  四、加强实验教学,培养学生探究能力。

  实验教学是培养学生探究能力的重要途径。我们非常重视实验教学:

  一是不断研究实验方法,创设实验条件,尽量使实验开出率达100%,使实验成功率达100%,如做Fe在氧气中燃烧的实验,放早了不会引燃铁丝,放迟了也不会燃烧,我们引导学生通过反复试验,总结规律。

  二是改进实验手段,增加可见度。将演示实验改为分组实验,这样做不仅激发了学生学习的兴趣,而且增加了实验的可见度,诱发学生自主探究。如;在研究Fe的化学论文范文http://www.chuibin.com/性质,做Fe+HCI、Fe+H2S04的实验时,为了让学生观察实验现象,我们采取分组实验,便于观察,同时让学生将自己身边的一些金属(如小铁钉、钉书针、铜丝、纽扣等)投入HCl、H2SO4中,观察现象,通过学生亲手实验得出“不是所有的金属都能与HCI、H2SO4反应”的结论。

  三是变验证性实验为探究性实验。验证性实验是指对研究对象有了一定的了解,为验证这种认识是否正确而进行的实验。虽然验证性实验能使学生加深巩固所学知识,但不利于培养学生的探究、创新能力。初中生所处的时代,对任何新鲜事物有强烈的好奇心,他们对获取知识、探索真理有强烈的欲望,因此教师在实验中要鼓励学生大胆质疑,让学生大胆尝试、大胆创新。哪怕与书本完全相反的结论,教师都要尊重学生的结论。如:在探究CO2的收集方法时,学生根据O2的性质和收集方法,结合C02的性质提出以下假设:①由于CO2的密度比空气大,收集CO2只能用向上排空气法。②CO2虽然能溶于水,但1体积的水能溶1体积的CO2,CO2溶于水生成H2CO3且H2CO3极不稳定易分解,所以CO2还是可以用排水法收集。学生在实验中大胆尝试,各组根据自己的方案进行实验探究。事实胜于雄辩,学生得出:“收集CO2既可用向上排空气法,也可用排水法收集”的结论。

  五、引导学生体验探究的乐趣

  让学生快乐自主地学习,积极探寻物质的奥秘是新课标的主导思想。

  在教学中应该让学生时刻体会到科学探究的快乐、轻松。如在“物质的溶解”的教学中,首先从学生的生活经验入手:“海水又苦又咸,这是为什么?”又问“还有那些物质能分散到水中”。学生回答“白糖、食盐、奶粉、麦片”,甚至还有学生说“用热水冲,溶得快”。这些简单的想法为这节课的学习提供了两个变利条件:能引导学生想到物质在分散过程中产生的现象是不同的和为探究--设想加速物质的溶解提供了思路。随后由学生动手操作,将高锰酸钾、食盐、蔗糖分散到水中。

  在实验中,学生采取用玻璃棒搅拌、捣碎等加速物质溶解的方法,学生在自己的亲身体验中证实了自己的设想。还有个学生在做实验时不小心把盛有硝酸铵溶液的烧杯冻在洒水的木板上,学生们都非常奇怪、有趣。有学生问“烧杯外面的水都洁冰了,烧杯内的水却没有凝固,这是为什么呢?”老师迅速引导学生猜想“许多物质的水溶液中的水凝固点比纯水低”。在学习中既体现了自己的想法,又体会到探究的乐趣。

  以上是我在化学探究式课堂教学研究中的一些做法与体会。在进行这一研究的过程中,我们深深感到,与传统的教学方式相比较,探究式课堂教学更具科学性,也更能够为广大学生所接受。它激发了受教育者的潜能,使受教育者从被动接受知识到主动探求知识,对最终培养出具有创新精神和实践能力的人才是至关重要的

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