山東省青島李滄區(qū)實驗初級中學 田 嬌
科學技術(shù)的發(fā)展,使知識更新?lián)Q代的速度加快。學會學習、終身學習成為社會發(fā)展對個人提出的要求。作為教師,我們清醒地認識到,教育的任務(wù)要由“讓學生學到知識”轉(zhuǎn)變成“讓學生獲得自主學習的能力”,使學生由“學會”走向“會學”。這是素質(zhì)教育的要求,也是教師不斷追求的教學目標。
著名化學家傅鷹先生說過:“化學是實驗的科學,只有實驗才是最高法庭?!薄读x務(wù)教育化學課程標準(2011年版)》明確指出:“化學實驗是進行科學探究的重要方式,學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎(chǔ)和保證。”在日常的化學實驗教學中,教師要根據(jù)演示實驗、學生實驗、家庭小實驗的不同特點,發(fā)揮不同類型實驗的優(yōu)點,將化學實驗融合于日常教學之中,提高學生的自主學習能力,培養(yǎng)學生熱愛科學、勇于探索的精神。
課堂演示實驗是指教師在課堂中進行實驗示范操作,學生進行觀察和思考的實驗,具有直觀性、示范性、啟發(fā)性的特點,在培養(yǎng)學生實驗技能、激發(fā)學生求知欲望的過程中起著重要的引領(lǐng)作用。
在進行演示實驗時,筆者會引導學生認識本實驗中用到的儀器名稱、用途,明確操作要領(lǐng)及注意事項,引導學生分析實驗原理,讓學生對即將進行的實驗充滿好奇。同時提醒學生一邊觀察一邊思考:每一步操作的目的是什么?若操作不到位,對實驗結(jié)果有怎樣的影響?學生帶著問題觀察演示實驗,注意力就會格外集中,觀察和思考的效果自然要好得多。例如,測定空氣中氧氣的含量這一實驗,筆者會問學生:“為什么要在裝置上加一個氣球,沒有氣球的后果是什么?”有了這次思考,學生在設(shè)計用白磷測定質(zhì)量守恒定律實驗時,就很容易想到加一個氣球以調(diào)節(jié)氣壓平衡,防止橡皮塞被彈出。演示實驗的缺陷之一是學生看不清,為此,筆者采用實時錄屏,將教師實驗的全過程清晰地投放到大屏幕上,以便學生觀察,很好地彌補了演示實驗的這一缺陷。若時間寬裕,筆者就盡可能請一位學生上臺操作,其他學生注意觀察,發(fā)現(xiàn)實驗操作中的不當之處及時指出。這樣,學生的學習欲望得到了激發(fā),實驗技能有了初步的基礎(chǔ),為以后操作實驗打下了基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)的學生實驗教學,大多數(shù)教師在課堂上先講解實驗?zāi)康?、原理、實驗步驟、注意事項并演示實驗操作,然后學生按照教師的操作進行“照方抓藥式”的實驗。在整個教學過程中,學生基本處于被動學習狀態(tài),造成了學生對教師和實驗教材的依賴。為了彌補傳統(tǒng)實驗教學模式的不足,提高學生的學習積極性和動手能力,培養(yǎng)學生的自主學習能力和實踐創(chuàng)新能力,筆者變驗證性實驗為探究性實驗,創(chuàng)建了“五步探究”實驗教學模式(如圖1)。
圖1
實驗課上,首先提出問題,引導學生做出合理的假設(shè),然后引導學生回顧之前學過的與之有關(guān)的知識,進行類比分析,梳理出思路。有了思路之后,小組合作設(shè)計,交流實驗方案,教師點評之后,學生進行實驗,合作探究,驗證猜想。實驗完成后,小組派代表交流現(xiàn)象,獲得實驗結(jié)論。最后引導學生宏微結(jié)合,探尋本質(zhì)。這種化學實驗教學模式的使用,將驗證性實驗變成了探究性實驗,極大地提高學生了的自主學習能力,課堂學習效果逐漸凸顯。
例如,在進行“酸的化學性質(zhì)”的教學中,筆者改變以往的教學方式,先讓學生明確學習目標,并向?qū)W生提出具體任務(wù)要求,利用桌上現(xiàn)有藥品鑒別鹽酸和氯化鈉溶液。通過“任務(wù)”來激發(fā)學生的探索欲望。
筆者先引導學生思考:我們已經(jīng)學過哪些物質(zhì)能與鹽酸反應(yīng),它能否用來鑒別這兩瓶溶液?學生會積極主動地調(diào)動大腦中的知識儲存,將所有學過的和通過其他渠道獲得的能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)一一列舉出來,并且躍躍欲試、迫不及待地想用這些物質(zhì)去進行鑒別。此刻,教師一定要大膽放手讓學生主動去探究。通過探究,學生很快會發(fā)現(xiàn)紫色石蕊試液、大理石都可以成功地將鹽酸與氯化鈉溶液鑒別開來。筆者此時因勢利導:“大理石的主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣屬于鹽類物質(zhì),是不是所有的鹽類物質(zhì)都可以用來鑒別鹽酸和氯化鈉溶液?”然后適時提供硝酸銀溶液,讓學生繼續(xù)探究,學生很快就會發(fā)現(xiàn)硝酸銀溶液和鹽酸、氯化鈉溶液都能反應(yīng),且都能產(chǎn)生白色沉淀,因此不能用來鑒別鹽酸和氯化鈉溶液,學生很容易就獲得了鑒別的原則:要有不同的實驗現(xiàn)象。學生在探索發(fā)現(xiàn)的過程中,學習興趣被充分激發(fā),自主探究學習的能力得到進一步培養(yǎng)。此時筆者又給學生提供新的物質(zhì),如鐵銹、鎂條、銅絲等,讓學生嘗試新的方法鑒別鹽酸和氯化鈉溶液。懷著強烈的探究欲,學生又一一進行了實驗。當實驗完成后,教師繼續(xù)引導學生總結(jié):氯化鈉溶液和鹽酸的化學性質(zhì)不同的本質(zhì)原因是什么?學生很快就會得出是因為構(gòu)成兩種物質(zhì)的陽離子不同。
在這次實驗教學中,全程都是學生自覺主動地進行探究,通過這次實驗,學生不僅知道了鹽酸的化學性質(zhì),同時學會了探尋物質(zhì)的性質(zhì)的一般思路和方法,更學會了如何利用物質(zhì)的性質(zhì)去鑒別物質(zhì),提高了自主學習能力和探究能力。相信有了這節(jié)實驗課作鋪墊,學生今后的化學學習將會步上一個新的臺階。
家庭小實驗是利用生活中常見、易得的物品作為實驗材料,以所學的化學知識、原理為實驗內(nèi)容,與課堂教學結(jié)合緊密、實驗操作簡便安全的一種微型探究活動,即在家庭里利用身邊材料可以進行的化學小實驗?!凹彝バ嶒灐奔茖W性、探索性、創(chuàng)新性、趣味性于一體,將課堂所學知識很好地遷移到生活中,讓學生感受到學好化學可以更好地為生活服務(wù)。家庭小實驗不同于實驗室里的分組實驗,此類實驗沒有固有的模式,沒有成套的儀器設(shè)備,也沒有教師的親臨指導,全靠學生自己獨立完成。要做好每個實驗,學生就必須積極動腦思考,找出可以替代實驗儀器的生活用品。實驗方案設(shè)計、實驗步驟設(shè)計、實驗器材使用、實驗現(xiàn)象觀察和實驗結(jié)果分析、整理等環(huán)節(jié)均由學生獨立完成,實驗過程中遇到的各種問題也需要學生獨立解決,所以與課堂實驗相比,家庭小實驗更有利于培養(yǎng)學生的動手能力、設(shè)計能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識,讓學生近距離貼近生活實際和社會實踐,能極大地滿足學生的探究欲望。
例如,學生在學習了天然水的人工凈化之后,回家用沙子、鵝卵石、活性炭、礦泉水瓶等自制了簡易的凈水器。如果有一天學生真的像魯濱遜一樣漂流到了荒島上,或者遇到了缺水的情況,他們就會用學過的化學知識將渾濁的河水進行處理。這樣做的意義其實已經(jīng)遠超過獲得知識本身的意義。
總之,通過實驗培養(yǎng)學生自主學習能力,目的在于提高學生分析問題、解決問題、探求真理的科學素質(zhì),并將其運用到今后其他學科的學習以及實際生活和工作中。只有將實驗知識、技能轉(zhuǎn)化為學生處理問題的方法,才能培養(yǎng)學生的自主學習能力。