劉麗華
摘要:化學(xué)是來源于生活的以實驗為特征的自然科學(xué),在《普通高中化學(xué)課程標準》理念指導(dǎo)下的高中化學(xué)課程強調(diào)實驗的主體地位。筆者在分析“科學(xué)探究能力”與“實驗教學(xué)”必然聯(lián)系的基礎(chǔ)上,結(jié)合教學(xué)實際,提出在高中化學(xué)實驗學(xué)習(xí)活動中培養(yǎng)學(xué)生探究能力的策略和方法建議,希望能為一線化學(xué)教師在實驗教學(xué)改革方面提供有益參考,以進一步提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué) 實驗 科學(xué)探究
DOI:
10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.04.076
2003年高中化學(xué)課程改革在《普通高中化學(xué)課程標準(實驗)》指導(dǎo)下全面展開。該標準體現(xiàn)了通過實驗教學(xué)把“科學(xué)探究”作為課程改革的基本理念,要求學(xué)生經(jīng)歷實驗探究全過程,學(xué)習(xí)探究活動中的方法、技能,促進學(xué)生的創(chuàng)新思維的發(fā)展和解決問題能力的提升,以“實驗”為載體的以“學(xué)生”為主體的探究學(xué)習(xí)教學(xué)方式應(yīng)運而生。
一、“科學(xué)探究”與“實驗教學(xué)”的內(nèi)在聯(lián)系
“科學(xué)探究”是科學(xué)家用于研究自然、提出觀點、獲得證據(jù)、解釋結(jié)論時所采用的不同途徑,也指學(xué)生用以形成知識、領(lǐng)會科學(xué)思維方法、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法而進行的種種操作活動。
實驗是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ),化學(xué)是來源于生活的以實驗為特征的自然科學(xué)。實驗過程中各種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時的“奇異”現(xiàn)象及化學(xué)與實際生活的密切聯(lián)系決定了化學(xué)實驗是“探究學(xué)習(xí)教學(xué)”的重要橋梁。學(xué)生根據(jù)實驗教材提供的探究內(nèi)容和活動要求,制定自己的活動計劃,而實驗過程中的生成性資源提供給學(xué)生更多的反思交流的機會,可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望和探索興趣,使學(xué)生主動探究化學(xué)的奧秘和神奇。
化學(xué)實驗既是化學(xué)學(xué)科的核心內(nèi)容,又是科學(xué)探究的重要內(nèi)容?;瘜W(xué)實驗不僅有利于學(xué)生對化學(xué)基本概念、基本理論的理解,還有利于學(xué)生的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的形成;同時實驗也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑,實驗活動為學(xué)生提供了適合探究的環(huán)境,化學(xué)實驗在培養(yǎng)學(xué)生的探究能力上,以其獨有的教學(xué)情境,有著其他教學(xué)方法不能相比的功能,使化學(xué)實驗是科學(xué)探究學(xué)習(xí)的載體和有效方式。
二、“科學(xué)探究能力”構(gòu)成要素
“科學(xué)探究能力”是進行化學(xué)實驗教學(xué)的培養(yǎng)目標。“科學(xué)探究能力”包括:提問問題、做出假設(shè)、制定計劃、收集信息、實驗、分析論證、反思與評價、表達與交流等8個能力要素。但這些要素并不是在任何實驗教學(xué)中都需要面面俱到,教師可根據(jù)實驗內(nèi)容確定所需要重點培養(yǎng)的能力要素。以上8要素具體內(nèi)涵如下。
提出問題:能從日常生活、化學(xué)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題,同時能清晰地表達問題作為要探究的主題。做出假設(shè):猜想已有問題的可能回答并對做出的假設(shè)具有分析論證解釋的能力。制定計劃:在教師指導(dǎo)下或經(jīng)過小組討論后,具有初步設(shè)計化學(xué)實驗的能力,能根據(jù)問題設(shè)計簡單可行的方案。收集信息:能如實地記錄實驗事實,有較強的實證意識,并能用常見方法收集恰當(dāng)證據(jù)。實驗:能進行實驗操作活動,有一定的操作技能,并能在實驗過程中仔細觀察,進行思考。分析論證:對收集的信息進行分析加工,能應(yīng)用相關(guān)的科學(xué)知識進行解釋分析,判斷證據(jù)與假設(shè)間的關(guān)系,歸納出結(jié)論。反思與評價:能客觀地評價探究的結(jié)論,反思探究學(xué)習(xí)活動,提出改進的措施。表達與交流:能將探究的結(jié)果用書面或口頭的形式比較準確地表達出來,并樂于與他人分享探究成果。
三、高中化學(xué)實驗中培養(yǎng)學(xué)生探究能力的教學(xué)策略
教師作為探究活動的引航者,必須時刻關(guān)注整個探究過程,能根據(jù)科學(xué)探究能力的不同要素特征來選擇不同的探究教學(xué)策略。
(一)提出問題的教學(xué)策略
問題質(zhì)量的好壞對探究的效果起決定作用。創(chuàng)設(shè)的問題要適合學(xué)生認知深度和思維厚度,教師一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維比較膚淺,教師就要使學(xué)生能在原問題上進行縱深思考。教師可以引導(dǎo)學(xué)生從“化學(xué)實驗”中找問題,教材中的有很多演示實驗、家庭小實驗等,教師可以鼓勵學(xué)生保持懷疑態(tài)度。例如,磚是一種建筑材料,其顏色是由其中的鐵的化合物決定的,怎樣檢驗紅磚和青磚中鐵的存在形式?同時教師也可以通過設(shè)計問題情境,引發(fā)學(xué)生提出問題,例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)鐵及其化合物時,教師可選用市場中補鐵的保健品設(shè)置問題情境,讓學(xué)生檢驗鐵元素是否存在,以及鐵元素的存在形式。
(二)做出假設(shè)的教學(xué)策略
猜想與假設(shè)是制定科學(xué)探究活動計劃的依據(jù)。教師一方面應(yīng)鼓勵學(xué)生進行大膽猜想和假設(shè),另一方面還需教給學(xué)生探究所需的知識背景,使學(xué)生利用已有知識、經(jīng)驗提出問題假設(shè)。
(三)制定計劃的教學(xué)策略
實驗設(shè)計包括探究所用的實驗儀器、藥品、裝置和操作方案等內(nèi)容。首先教師應(yīng)依據(jù)學(xué)生知識儲備和能力現(xiàn)狀,讓學(xué)生明確探究什么,如何探究?其次,要鼓勵學(xué)生積極參加實驗設(shè)計的過程,鼓勵學(xué)生設(shè)計多種方案,同時引導(dǎo)學(xué)生傾聽別人對自己方案的建議,取長補短,優(yōu)勢互補。
(四)收集信息的教學(xué)策略
在實驗探究活動中,常用的收集信息的方式除了觀察,還有測量,信息工具查詢(因特網(wǎng)、教材資料)等,教師這一環(huán)節(jié)要引導(dǎo)學(xué)生認真觀察,養(yǎng)成善于收集信息的習(xí)慣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
(五)實驗的教學(xué)策略
教師要為學(xué)生創(chuàng)造進行化學(xué)實驗的機會,讓學(xué)生經(jīng)歷實驗的全過程,讓他們體會到實驗操作要切實可行,要安全、簡潔,這樣可以幫助學(xué)生掌握實驗裝置的常用方法,提升實驗操作水平。
(六)分析論證的教學(xué)策略
“分析論證”是“科學(xué)探究”的核心,這一活動中學(xué)生要有足夠的知識儲備,有足夠的思維能力,需要對實驗事實和實驗收集到的數(shù)據(jù)進行充分處理并得出恰當(dāng)結(jié)論。在這一環(huán)節(jié)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的積極情感體驗,增強學(xué)生的成就感和自我價值感。
(七)反思與評價的教學(xué)策略
反思與評價是從可靠性和科學(xué)性等角度對實驗探究的過程與結(jié)論進行重新審視。教師可以在實驗探究過程中體現(xiàn)學(xué)生評價中的主體地位,教師在學(xué)生自評中起輔助作用,調(diào)動他們自我教育的積極性。
(八)表達與交流的教學(xué)策略
學(xué)生通過表達與交流可以展示自己在探究過程中的體驗、感受及探究過程中獲得的結(jié)論和方法。探究小組成員間及學(xué)生與教師間都可以進行交流,教師應(yīng)尊重學(xué)生,使他們勇于表達自己的觀點,同時鼓勵學(xué)生相互接納、贊賞彼此的建議。
學(xué)生探究能力的培養(yǎng)需要教師積極提高自身水平,充分利用化學(xué)實驗教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究,對探究過程中需要注意的問題,及時教給學(xué)生一些技能和方法,幫助他們在探究學(xué)習(xí)活動中知識、能力得到更快的發(fā)展。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標準[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]陳愛香.高中化學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的研究[D].河南大學(xué),2014.
(責(zé)編 趙建榮)