高中化学探究性实验教学策略摭谈
摘要
关键词
新课程;化学实验;改进;探究性
正文
随着教学改革的发展,在新课程理念下,让学生通过实验探究,获取科学知识、掌握基本实验技能、体验科学的学习方法,是高中新课程的一个重要目标。探究性实验教学是指在教师的指导下,学生以新知识的探索者和发现者的身份,运用已学过的知识和技能,通过设计实验获取新知识的一种教学模式,在教学过程中,教师不把现成的原理和规律直接告诉学生。而是根据教学要求和学生认知特点提出课题,学生自行设计方案,通过实验、观察、阅读、分析、完成教学任务。
一、 探究性实验教学的必要性
1、 探究性实验教学体现化学学科的特点,有利于培养学生学习化学的兴趣,开发学生智慧潜能 。化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验不仅是教师教学的重要手段,而且也是学生学好化学的重要方法,是学生理论联系的重要途径之一。实验的开展,极大地提高了学生学习化学的兴趣,实验能力的培养对于培养学生独立思考能力、自学能力、创造能力及严肃认真的科学态度都有重要的作用。通过探究性实验教学更有利于学生创新思维的培养和提高,可以使学生的潜能得到充分的挖掘,智力得到开发。
2、 探究性实验的开展是新课程改革、素质教育的要求
化学课程改革提倡在实践中学习知识、技能和方法,帮助学生运用观察、实验、调查等方法广泛获取知识,从日常现象和化学学习中提出问题,做出猜想或假设,自主设计实验和有关的活动方案,寻找解决问题的依据或者证据,定性或者定量地处理有关信息和资料,在探究中学会表达和交流,善于与他人合作,从中体验活动的乐趣和积极的情感,养成学生科学的态度和价值观,所以新课程即将打破以讲授为主的教学方法,构建以学生主动参与、师生互动、探究创新的教学模式,培养新世纪的探索人才,这也是国家素质教育的要求。
3、 有利于提高教师教、学生学的效率
探究性实验教学以启动、联动、能动和创新为主线,以学生的探索活动为主体,以教师的点拨为主导,以培养能力,发展智力为中心,以优化教学过程,大面积提高教学质量为目标,以电脑为核心,进而辐射到动口、动手、动笔等互动因素,留给学生思考的时间和思维的空间,强调交流、提问、探讨等学习环节,从而引导学生发现新知,通过这样得到的知识灵活性强、应用性强,能极大地提高教师教与学生学的效率。
二、 如何在化学教学中开展好探究性实验教学
1、 改变传统的教育思想和教学方法是关键
传统的教育思想是知识灌输,所以教学方法自然停留在讲述、讲解上,而当前新课改十分注重学习结果与学习过程的统一,要实现这个统一,就必须加强和改进化学教学方法。科学探究是学生积极主动的获取知识,认识和解决化学问题的重要实践活动,能充分地体现新课标的要求,实现素质教育。
2、 构建探究性实验教学的一般模式
基于探究性实验教学的特点,要求教师首先改变教学观念和教学方法,重新调整自己与学生的关系,充分考虑学生的选择和意见,与学生进行平等的合作与探究,提供简洁而富有启迪作用的指导语,提高具有开放特征的探究性实验教学的组织能力。其次,针对不同的教学内容,挖掘适合学生探究的素材,小心论证特定条件下开展探究性实验教学的可行性和最佳时机,处理好各种教学内容之间的衔接关系,实事求是地运用、评价、推广探究性实验技术模式。
探究性实验教学,按其适应性场合和活动方式可以分为两类:
一是新课程教学中值得探讨的问题,以师生协同,边讲边实验为主;二是以学生实践为主的综合性研究课题。
第一类探究性实验教学模式
程序:引发问题——提出假设——设计实验探究——总结规律——迁移创新
功能:明确目标——创设情境——发现新知——获得结论——发展能力
(1) 引出问题,明确目标。
教师根据教学内容和教学目标、要求,从教材或生活实践中提出一些富有启发性的问题,使学生明确学习目的。
(2) 设计实验、观察现象、在教师指导下,学生设计可能的实验方案,组合实验仪器,边操作边记录现象和数据。
(3) 提出假设,合理推测。
教师向学生提出问题后,引起学生好奇、怀疑、困惑和矛盾,从而激发学生的探索心理,促使学生积极思考、查阅资料、构思实验,提出某种假设、作出操作上、现象上、结论上的预测。
(4) 探索规律,作出结论。
学生根据事实进行讨论、争论、揭示产生现象的原因,教师的适时点拨有利于去伪存真,学生通过一系列的思维活动要概括出有关的化学概论、原理和规律。
3、注重演示实验的探究性
新课改强调:自主学习、合作学习、探究学习。《普通高中化学课程标准》的各个模块中,设计了很多的探究性实验,用于提高学生探究能力。教师进行演示实验时也可以从不同的方面增强实验的探究性。
首先,进行演示实验时,可以设计各种思考题,激起学生的探究精神。例如,上述第一点中“镁条在二氧化碳中燃烧”实验的问题设计方法。实验前设计思考题是引导学生思考,增强探究能力一种有效手段。可以指导学生在遇到研究对象时,自己设计问题,并分析问题的解决方法,提高设计与分析能力。
第二,对于实验中出现的异常现象要及时进行探讨。对于化学实验,经常因为药品不纯,反应条件的不同会出现不同的实验现象。当出现这种状况时,要及时的启发学生进行思考,并找出原因,还可以让学生思考是否有改进的方法,从而提高思考能力和创新能力。比如,鲁科版高中化学选修《化学反应原理》第一章第3节中的原电池实验。做铜锌原电池演示实验时,以锌和铜为电极,稀硫酸为电解液进行实验,理想的现象是铜电极表面有气泡产生,而锌电极没有。但是实际演示会遇到的情况是:两电极都有气泡产生,甚至有的出现锌极产生的气泡远多于铜极。这时就要引导学生思考为什么锌极也有气泡产生?进而分析出是因为锌中含有碳等杂质,锌本身和杂质形成许多微小的原电池,所以有气泡冒出,从而加深对原电池原理的认识,也增强学生积极思考的意识。
第三,教师自己设计探究性的演示实验。为了培养学生综合运用能力,教师还应该能够设计出有效的演示实验并且特别注意和加强师生互动 。
教师和学生进行有效的互动,可以给学生心理上带来亲切感,学生在课堂学习中就不会拘束,就能主动思考学习中出现的问题,提高学习效率。演示化学实验的时候积极进行师生互动可以有效提高演示实验的效用。我们可以从以下几方面进行师生互动。
让学生辅助老师进行演示实验。叫个别学生上台辅助教师进行实验,不仅使这位同学对本实验有很深的体验,而且激发其他同学的好奇心和羡慕心理,甚至下课后还会相互讨论这个实验,从而使实验发挥更大的作用,提高学习的效率。
实施激励教学。进行演示实验之前,组织学生分组竞争,看谁观察的仔细,观察的多。进行实验时,学生就带着好胜的心态,努力观察每一个实验细节,从而提高演示实验的效用。实验结束时,教师组织竞答,和学生进行互动,使学生自主总结出实验现象,分析出实验结论。教师在实验演示教学中要尽量与学生积极互动,培养学生积极的情感,提升学生学习的自主意识。
总之,探究性实验不仅是实验操作方式上的改变,更重要的是从鼓励参与、强调过程、突出开放的教学情境中,促使学生积极融入,主动研究,联系实际解决问题,帮助学生走出封闭的教室,在实践中形成科学的世界观和人生观。这是化学教学中实施素质教育和培养学生可持续性学习能力的一项有益的尝试,也是当前提倡的学科教学中实施创新教育的一种可行的途径,值得重视。探究性实验教学充分借鉴科学家研究问题的方法和思路,特别关注“问题——假设——实证——推理——结论”基本程式的运用,但由于化学现象的复杂性和多样性,每一环节均需运用化学基本原理和特征的思维方法,因而探究性实验是化学知识(分类、类比、假说、模型化等)融合的一种有效的教学模式。
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