高永貴
“探究性學(xué)習(xí)”是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下,自主獲取知識和技能,體驗和了解科學(xué)探究的過程和方法,不斷提高自身收集資料、處理信息的能力的學(xué)習(xí)方式。“中學(xué)化學(xué)探究性實驗教學(xué)”即在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,充分利用化學(xué)學(xué)科“以實驗為基礎(chǔ)”的基本特征,挖掘和開發(fā)化學(xué)實驗在探究性學(xué)習(xí)中的功能。探究性化學(xué)實驗,讓學(xué)生身臨其境。所以說“探究性實驗教學(xué)”不是先將結(jié)論告訴學(xué)生,再通過演示實驗或?qū)W生實驗加以驗證,它是通過“做”來學(xué)習(xí)的。學(xué)生通過各式各樣的探究活動,如觀察、調(diào)查、收集資料等,親自得出結(jié)論,參與并體驗知識的獲得過程,構(gòu)建起新的對自然的認(rèn)識,并培養(yǎng)科學(xué)探究能力。這樣通過多樣復(fù)雜的活動情境獲得知識的教學(xué)方法,可以使學(xué)生多角度理解知識,建立知識間聯(lián)系,從而使學(xué)生在面對實際問題時,更易激活知識,靈活運(yùn)用知識解決問題,也只有這樣,學(xué)生的學(xué)習(xí)才是主動的,體驗科學(xué)探究的過程和方法,獲得科學(xué)探究的樂趣和成功后的喜悅。正所謂,“授人以魚”,不如“授人以漁”。
總而言之,我們在教學(xué)過程中,非常有必要采用探究性實驗教學(xué),這是新一輪教育課程改革的要求,是新時期,國家新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,是新形勢下,對新型人才培養(yǎng)的要求。
那么,如何開展探究性實驗教學(xué)呢?
第一、設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生主動探究實驗的能力。
探究性學(xué)習(xí)模式以實驗吸引學(xué)生,再以實驗啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生,在教學(xué)中盡可能創(chuàng)設(shè)實驗情景,讓學(xué)生置身于實驗環(huán)境中,即要在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一個能引起學(xué)生興趣的并且和課本原理性知識相關(guān)的實驗問題,讓學(xué)生發(fā)表看法,參與討論,培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力。
1.以化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題情境,要特別注意實驗中學(xué)生觀察和思維縝密性的培養(yǎng)?;瘜W(xué)實驗現(xiàn)象紛繁復(fù)雜,有目的、有條理的觀察,才能從復(fù)雜的化學(xué)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題。如鎂條的燃燒實驗,耀眼的白光非常容易刺激學(xué)生的感官,卻忽略了燃燒時上升的一縷白煙,而恰是這一小縷白煙才是問題的關(guān)鍵,化學(xué)變化的本質(zhì)新物質(zhì)——氧化鎂。因此,實驗時,要教育學(xué)生,不為表面現(xiàn)象所迷惑,須細(xì)觀察、深思考。
2.以化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題情境,要注意與人類生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系和把學(xué)生感興趣的內(nèi)容開發(fā)成化學(xué)實驗。因為學(xué)生再其感到熟悉和認(rèn)為有用的情境中,特別能發(fā)現(xiàn)問題和產(chǎn)生解決問題的迫切欲望。例如,蒸饅頭時,為什么加些堿,堿大了又可倒些醋?液化氣灶、煤爐都要留有通風(fēng)口?從這些日常生活中的實驗出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生思考,發(fā)現(xiàn)問題。
第二、將部分演示實驗設(shè)計成探究性實驗。
“演示實驗”在知識的呈現(xiàn)方式上,主要采用“知識介紹型”手法,以前我們照本宣科地表演給學(xué)生,在一定程度上忽略了探究過程,忽略了探究性實驗在教學(xué)中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。 如:探究實驗室制取二氧化碳的方法時,課本提供的方案:小塊大理石+稀鹽酸。而后,教師仍要解釋為什么不用碳酸鈉粉末、稀硫酸、濃鹽酸等。那么,學(xué)生知識的接受是被動的、機(jī)械的?,F(xiàn)在,我們試設(shè)計三種方案:碳酸鈉粉末+稀鹽酸(稀硫酸、濃鹽酸)、碳酸鈣粉末+稀鹽酸(稀硫酸、濃鹽酸)、碳酸鈣顆粒+稀鹽酸(稀硫酸、濃鹽酸)。讓學(xué)生自己動手,進(jìn)行實驗探究,從反應(yīng)速度、現(xiàn)象等各因素進(jìn)行分析,做出最佳選擇。這種探究性實驗,讓學(xué)生自己從“做”中得出結(jié)論,進(jìn)而解釋、交流、反思評價,學(xué)生參與整個探究過程,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)——自主參與,以求新知。
再例如,探究氫氣的制法時,亦可多設(shè)幾種方案:鋅粒+稀硫酸(濃鹽酸、濃硫酸)、鋁+稀硫酸(濃鹽酸、濃硫酸)、鐵+稀硫酸(濃鹽酸、濃硫酸),讓學(xué)生自主進(jìn)行。
像這些實驗改為探究性實驗后引導(dǎo)學(xué)生按科學(xué)的研究程序:“問題—假設(shè)—推理—驗證—結(jié)論”進(jìn)行探究,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使學(xué)生始終處于不斷探究的情境之中,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和開展課外化學(xué)實驗的能力,培養(yǎng)信息收集和處理能力,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力,得出結(jié)論的能力。在此氛圍中,通過探究性學(xué)習(xí)讓學(xué)生逐步形成一種溝通合作、樂于探究、努力求知的心理傾向。
第三、培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的習(xí)慣。
在化學(xué)教學(xué)中,把嚴(yán)密的書本知識與學(xué)生的生活結(jié)合起來,使日常生活教學(xué)能讓學(xué)生聯(lián)想起自己的生活經(jīng)驗,以便全面發(fā)揮各種感官的作用。如講“分子的運(yùn)動”之后,讓學(xué)生收集生活中各種裝滿液體的瓶子,醋瓶、汽水瓶、香水瓶等,比較之后,得出盡管其材料、形狀、顏色各異,但均瓶口細(xì)小,為什么?
指導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的化學(xué),加油站、液化氣站、汽車站、火車站為什么“嚴(yán)禁煙火”?鐵鍋生銹了,用久了的暖瓶、水壺會沉積水垢,雞蛋放入有醋的茶杯有氣泡,這些現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的?
這些質(zhì)疑性的實踐活動,為學(xué)生自主性的充分發(fā)揮開辟了廣闊空間。充分體現(xiàn)了探究性學(xué)習(xí)的開放性,生活中化學(xué)使學(xué)生感到化學(xué)就在自己身邊,與生產(chǎn)、生活、社會密切相關(guān),在一定程度上增強(qiáng)了他們關(guān)心自然、關(guān)心社會的情感,也激發(fā)了發(fā)自內(nèi)心的探究化學(xué)的內(nèi)在需要。
由此看來,探究性實驗教學(xué)是我們進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的重要途徑,但并非唯一途徑,有些內(nèi)容并非一定通過化學(xué)實驗來進(jìn)行。例如:學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)時,原子核、核外電子的分層排布,我們就無法進(jìn)行實驗探究,只能沿著科學(xué)家的足跡去想象、去思考。另外,探究性實驗教學(xué)作為一種教學(xué)手段,不僅適用于學(xué)習(xí),還可以對學(xué)生進(jìn)行思想品德教育。通過舍勒、普利斯特里等科學(xué)家用藥罐、豬尿泡進(jìn)行實驗的事實,教育同學(xué)們實驗中要節(jié)約藥品、勤于鉆研的好品質(zhì)。以“侯式制堿法“原理介紹侯德榜的感人事跡和我國堿業(yè)的發(fā)展,增強(qiáng)學(xué)生的愛國意識和艱苦奮斗精神。
總之,化學(xué)實驗是理論和實踐的結(jié)合點(diǎn),是體現(xiàn)人的認(rèn)識過程從思維到再創(chuàng)造應(yīng)用的最生動典范。探究性實驗教學(xué)模式,它詮釋了夢想、勇氣與探險精神。它使學(xué)生始終處于不斷探究的情境中,于“異想天開”中主動實驗,勇于提出問題,大大激發(fā)了學(xué)生興趣,充分喚起學(xué)生思維,是現(xiàn)階段適合國家課改的重要教學(xué)模式。