侯朝銘

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(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng),既是學(xué)生一種學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一。將科學(xué)探究引入教學(xué),旨在將學(xué)習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。

在教學(xué)過(guò)程,既要提倡科學(xué)探究,又要靈活運(yùn)用其他教學(xué)方式;既要發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)探究精神,又不能忽視教師的指導(dǎo)作用。

一、科學(xué)探究應(yīng)讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的真正主人

科學(xué)探究是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生自主參與的學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)習(xí)活動(dòng)的成敗關(guān)鍵在于學(xué)生的積極性和主動(dòng)性是否得到充分的調(diào)動(dòng),學(xué)生是否真正成為課堂的主人。

如在空氣中氧氣含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中,課前在實(shí)驗(yàn)桌上放一瓶硫磺粉、一瓶木炭、一瓶紅磷、一小匙鐵粉,讓他們自己選擇藥品,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。選擇木炭和硫磺的同學(xué)得出的結(jié)論是“空氣中氧氣含量很少”,選擇紅磷的同學(xué)則是“空氣中氧氣的含量約為五分之一”,而選擇鐵粉的同學(xué)則測(cè)不到空氣中的氧氣含量。為什么會(huì)這樣?學(xué)生們興趣濃厚,通過(guò)探討分析,得知“木炭和硫磺燃燒后的生成物分別是二氧化碳和二氧化硫氣體,干擾了有效測(cè)量,而鐵粉在空氣中不能燃燒”。分析完原因后,再為學(xué)生提供一次實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),這時(shí)學(xué)生的積極性發(fā)揮到最高點(diǎn)。

二、科學(xué)探究應(yīng)融入學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的全過(guò)程

化學(xué)教學(xué)要重視學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐,盡可能讓學(xué)生到現(xiàn)實(shí)世界中親自觀察(或調(diào)查),體驗(yàn)事物的變化過(guò)程、條件和結(jié)果,體驗(yàn)這些變化對(duì)人們的生產(chǎn)、生活的影響。例如,對(duì)燃燒的產(chǎn)生和滅火,學(xué)生都有一定的生活經(jīng)驗(yàn)。可以讓學(xué)生置身于一系列似乎是司空見慣的生活場(chǎng)景中動(dòng)手探究,例如試一試都是無(wú)色液體的水和酒精,哪種物質(zhì)能被點(diǎn)燃,試一試在酒精燈火焰上點(diǎn)燃木條和煤塊的難易;嘗試熄滅蠟燭火焰的種種方法,回憶生活中熄滅煤氣爐火、撲滅油鍋火焰、吹滅煤油燈火的經(jīng)驗(yàn),從中領(lǐng)悟并歸納燃燒的條件和滅火的方法。如果拋開這些經(jīng)驗(yàn),單純從原理來(lái)分析或者讓學(xué)生被動(dòng)地觀察老師的演示、驗(yàn)證所講述的道理,教學(xué)效果會(huì)遜色很多。

學(xué)生在傳統(tǒng)的化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中往往沒(méi)有明確的探究、調(diào)查對(duì)象,沒(méi)有把自己置身于真實(shí)的情景中,去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題,更不可能針對(duì)問(wèn)題做出假設(shè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn);很少有機(jī)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)和調(diào)查,觀察現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù),來(lái)證實(shí)或修正自己的觀點(diǎn)。學(xué)生缺少獨(dú)立思考并通過(guò)實(shí)踐解決問(wèn)題的訓(xùn)練,缺乏科學(xué)探究的意識(shí)。所以要在教學(xué)中突出科學(xué)探究,將其作為化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的重要方式,讓其融入學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的全過(guò)程。例如,通過(guò)學(xué)生對(duì)鎂條的觀察和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)(表面打磨、扭折,點(diǎn)燃、浸入食蠟等),探究鎂的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),從中體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在研究物質(zhì)性質(zhì)上的作用。在質(zhì)量守恒定律的探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,領(lǐng)會(huì)什么是定量的實(shí)驗(yàn)研究,理解定量研究的重要性和基本方法。

三、科學(xué)探究應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把握好探究的方向

1. 設(shè)計(jì)好能起引路作用的問(wèn)題鏈,使學(xué)生進(jìn)入有效探究狀態(tài),培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力。問(wèn)題是科學(xué)探究的出發(fā)點(diǎn),通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題,并引導(dǎo)他們清楚地表述所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

例如“對(duì)蠟燭及其燃燒”的探究。盡管學(xué)生都有點(diǎn)蠟燭過(guò)生日的經(jīng)歷,但對(duì)剛開始接觸化學(xué)就開展科學(xué)探究的9年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō),對(duì)實(shí)驗(yàn)探究還很茫然。如果經(jīng)過(guò)老師的提問(wèn)點(diǎn)撥,則很快進(jìn)入探究狀態(tài)。我點(diǎn)撥的問(wèn)題鏈有(1)觀察蠟燭呈什么顏色與狀態(tài)?(2)用鼻子能聞出什么氣味?(3)切一小片蠟燭放入水中,它沉入水還是浮在水上?可以說(shuō)明什么?(4)點(diǎn)燃蠟燭,觀察燭焰是否有亮暗之分?(5)用火柴梗平移通過(guò)蠟燭,看火柴梗有什么變化?可說(shuō)明什么?(6)把燒杯倒罩在火焰上方并緩慢下移,看到燒杯內(nèi)壁有什么?手感如何?又可說(shuō)明什么?(7)迅速正置燒杯,向其中注入少量澄清石灰水并振蕩,看澄清石灰水有什么變化?(8)用嘴吹滅蠟燭火焰,發(fā)現(xiàn)有何物冒出?用火去點(diǎn)燃它,能看到什么現(xiàn)象?說(shuō)明了什么?燒杯底部接近燭焰時(shí)會(huì)變黑,這是為什么?(9)將一根直角形的短玻璃管,插入蠟燭火焰的焰芯部位,用火柴點(diǎn)燃導(dǎo)管,能觀察到什么現(xiàn)象?這又說(shuō)明了什么?(10)小燒杯罩住蠟燭火焰一會(huì)兒,燭焰自動(dòng)熄滅,這是什么原因?

通過(guò)上述問(wèn)題鏈來(lái)引路,探究過(guò)程非常清晰,對(duì)以后開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)也起了很大作用。

2. 設(shè)計(jì)可行的思維策略,引導(dǎo)學(xué)生提出合理的猜想和假設(shè),從而進(jìn)入有效的探究活動(dòng)。如“燃燒的條件”一課,我先提出問(wèn)題:燃燒是人類最早利用的化學(xué)反應(yīng)之一,人類已有幾十萬(wàn)年的利用燃燒反應(yīng)的歷史。燃燒與我們的生活以及社會(huì)的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。那么物質(zhì)燃燒時(shí)究竟需要什么樣的條件?并讓學(xué)生對(duì)照燃燒條件:可燃物;氧氣(或空氣);達(dá)到燃燒所需的最低溫度(著火點(diǎn)),讓學(xué)生討論,說(shuō)出合理的猜想和假設(shè)。

猜想一:要有可燃物。(引導(dǎo):所有的物質(zhì)都能燃燒嗎?)

假設(shè):所有物質(zhì)都能燃燒。學(xué)生討論后自選實(shí)驗(yàn)操作:

(1)用紙張?jiān)跓艋鹕宵c(diǎn)燃能燃燒。

(2)用小石頭在燈火上點(diǎn)燃不能燃燒。

結(jié)論1:燃燒的前提是要有可燃物。

猜想二:要有氧氣。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作:

(1)白磷在盛有熱水的燒杯里不能燃燒。

(2)向盛有熱水的燒杯里的白磷通入氧氣能燃燒。

結(jié)論2:燃燒需要氧氣。

猜想三:物質(zhì)的燃燒要達(dá)到一定的溫度。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作:讓白磷和紅磷同時(shí)分別放在熱水上面的銅板上。(出現(xiàn)的現(xiàn)象不同)。

結(jié)論3:燃燒需要達(dá)到一定的溫度。

在探究過(guò)程中,要做到師生互動(dòng)有序。教師不要急于把結(jié)論告訴學(xué)生,而是讓學(xué)生各自把實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時(shí)報(bào)告出來(lái),以便交流評(píng)價(jià),這樣可讓教師在互動(dòng)中學(xué)會(huì)等待,讓學(xué)生在互動(dòng)中學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn),構(gòu)建探究過(guò)程中的新型師生關(guān)系。

四、科學(xué)探究應(yīng)讓學(xué)生領(lǐng)略到化學(xué)的魅力

例如在學(xué)習(xí)“使用燃料對(duì)環(huán)境的影響”時(shí),酸雨危害的探究,可讓學(xué)生思考酸雨對(duì)身邊物質(zhì)(如植物、金屬制品、建筑物等)有什么影響入手,分別用自備的植物葉子、小鐵釘、小石子等,放進(jìn)PH約4-5的稀硫酸(模擬酸雨)中觀察現(xiàn)象,這樣學(xué)生就很容易知道酸雨的危害。在教學(xué)中,學(xué)生通過(guò)觀察、對(duì)比現(xiàn)象,觀察到酸雨對(duì)植物的危害不及對(duì)金屬危害那么明顯,有個(gè)別學(xué)生提出“酸雨對(duì)植物的危害大嗎?”這樣的問(wèn)題,我首先表?yè)P(yáng)他能提出問(wèn)題,并讓學(xué)生們自由討論、各自發(fā)表自己的意見,然后,我用經(jīng)“酸雨”浸泡時(shí)間較長(zhǎng)的葉子讓同學(xué)觀察,結(jié)果學(xué)生看到較明顯的現(xiàn)象。通過(guò)引導(dǎo)、歸納,同學(xué)們知道了酸雨對(duì)植物的危害較大,并意識(shí)到酸雨危害大,且不易察覺(jué),更應(yīng)引起我們的注意。

五、科學(xué)探究應(yīng)適當(dāng)降低教材的難度

教師應(yīng)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行加工處理,適當(dāng)降低難度,以促進(jìn)學(xué)生自我探究,使學(xué)生探究從易入手,一步一個(gè)腳印,最后達(dá)到目的。

六、科學(xué)探究應(yīng)注意學(xué)生知識(shí)經(jīng)驗(yàn)

從事科學(xué)探究要注意如何從已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)來(lái)開展研究,特別是在觀察實(shí)驗(yàn)、猜想與假設(shè)、解釋與結(jié)論等環(huán)節(jié)中。如做酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)開展探究時(shí),讓學(xué)生已掌握的“化學(xué)反應(yīng)時(shí)常會(huì)看到放出氣泡”這一知識(shí),在探究實(shí)驗(yàn)時(shí)從金屬和大理石分別與酸雨反應(yīng)放出的氣泡,探究出酸雨對(duì)金屬制品和建筑物等會(huì)造成腐蝕等知識(shí)。

(作者單位:廣東汕頭朝陽(yáng)區(qū)南僑中學(xué))

責(zé)任編輯李淳