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化学学科开展实验探究式教学的策略
陕西省渭南市教育研究所 田 华
基础教育化学课程改革,一个瞩目的变化是大力“倡导以科学探究为主的多样化的学习方式”,并“将科学探究作为课程改革的突破口”。将科学探究引入化学课程与教学中,具有非常重要的意义,必将对深化我国的化学课程与教学改革产生重大而深远的影响。因此,认识科学探究、理解科学探究、实践科学探究,是当前推进化学新课程的一项重要工作。
一、 提出具有“探究价值”的化学实验问题
化学新课程中所倡导的化学实验问题,应“有探究价值”。所谓有探究价值,是指化学实验问题一定要满足化学实验教学的主体——学生,发展科学探究能力的需要,对提高学生的科学素养具有重要的意义和作用。因此,是否具有探究价值,是对于学生而言的。如果问题过易,学生不需要怎么思考就能解决;或者问题过难,学生怎么思考也解决不了。这样的问题,对学生来说,都没有探究价值,或探究价值很小。因此,化学实验问题是否有探究价值,或者探究价值是大是小,一定要从学生的实际情况来加以判断。
另外,化学实验问题是否具有“探究价值”,还体现在提出的问题对于教学主体——学生具有哪种培养功能。例如:“怎样用实验方法证明鸡蛋壳和水垢中含有碳酸盐?” 提出这类问题的目的是培养学生解决与化学有关的生活和社会实际问题的能力;提出“蔗糖、食盐和硝酸钾在一定量水中是否能无限制地溶解?”这类问题,是想通过问题的解决,直接或间接地为化学科学概念、理论或假说的建立和发展提供重要的化学实验事实等。因此,教师要根据所开展的教学内容,有针对性地设置合理的、难度适宜的问题引导学生思考。
二、 提供开展实验探究式教学的条件
实验是化学教学的灵魂,是探究物质性质及其变化规律的重要工具,也是很多学生对化学这门学科感兴趣的主要因素。优良的实验条件,包括充足的实验药品、完善的科学仪器和的良好的实验环境等,为实验教学的顺利展开提供必备的条件。学校、教师要为学生展开科学探究尽可能创造良好的实验氛围,在经济和智力上加大支持力度。其次是提高开放实验室的可操作性。虽然教材中各教学模块均有演示实验、学生分组实验和探究活动,但是考虑到课时进度、操作方便等因素,教师常将部分分组实验改成视频展示,实际教学中,学生真正接触化学实验的机会太少。在这样的背景下,科学探究能力的培养成了纸上谈兵,因此发挥好化学实验室这个平台,把实验室的仪器、药品等向学生有目的地开放,不仅能充分发挥实验室的资源效益,更为关键的是使学生有更多的机会体验科学探究的过程,强化科学探究的意识,进一步激发学习的兴趣。
三、 培养学生开展探究实验的能力
根据探究实验的特点,在培养学生开展科学探究活动时,要注意从以下几个方面入手:一是要培养学生科学的探究态度。在这一活动中,学生要秉持科学观念、要具有良好的科学态度和科学精神,要客观求实和避免偏见。通过实验获取证据、分析证据来进行预测和推理,也要能作出科学合理的解释,得出探究结论。
二是要具备展开科学探究的基础知识储备。探究式习得知识的方式,已不同于以往的“一支粉笔,一张嘴,教师讲,学生听”的填鸭式教学活动,首先教师要革新教育观念,对探究式学习进行研讨,在教学中不能讲得太多,防止束缚学生的思维。如果学生的基础知识薄弱,探究能力不够,在探究过程中往往会暴露出:不会有效提出问、基本技能不过关、不会设计实验方案等问题。针对这些问题,教师在教学设计中,可以让学生通过查阅资料、讨论交流等二次自主学习的方式,或者教师点拨、知识支出的方式给出,循序渐进、因材施教,使学生充分利用信息,体会探究的过程与方法,将探究性学习继续下去。总之尽可能地提供给学生提问、猜想、操作、交流的机会,增强学生的参与性和探究性。
三是要鼓励学生大胆猜想。由于实验探究是一种逻辑和想像相融合的活动。在实验探究过程中既需要猜测,也需要作出科学的假设,并需要通过实践来求证和检验假设。因此,实验探究的开展,不仅需要学生具备一定的逻辑思维能力,而且还要具有一定的想像能力,敢于大胆地进行猜想与假设。这对于培养学生的创新精神和实践能力,有着重要的作用。
四、 培养学生对探究结果评价与反思的意识
评价与反思、表达与交流,是实验探究能力不可或缺的构成要素,对于促进学生科学素养全面发展具有重要意义。通过反思与评价,能使学生发现实验探究中存在的问题,扬长避短,获得新的发现和改进建议,发展批判性思维,体验实验探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。因此,教师在日常的教学中,要善于培养学生这样的一种意识。在实验进行中与完成后,不断启发引导学生去思考。通过实验现象,让学生主动去分析与思考探究结果是否较圆满地解决了所提出的探究问题、探究结果是否与书本上的结论相吻合、探究结果是否与日常的经验或现象相矛盾、探究结果中各要素之间的关系是否符合逻辑,等等。教师应启发学生从实验方案设计、实验条件的控制(包括化学药品的纯度、试剂用量、实验操作)等方面去思考实验探究结果的可靠性。例如,当学生用实验解决某一个有关物质的鉴别问题时,若现象不太明显或操作繁琐,就要考虑其实验操作、药品用量控制,甚至实验方案设计等方面可能存在的问题,并重新进行实验探究,直到获得较满意的结果。
著名学者陶行知曾经说过:“解放孩子的头脑,使之能想;解放孩子的双手,使之能干;解放孩子的眼睛,使之能看;解放孩子的嘴巴,使之能讲。”在探究性学习的教学中,学生始终处于一种积极参与、动口,动手,动脑、相互交流合作,理论联系实际的状态,将所学知识运用于新的问题解决之中,形成客观的、实事求是的科学态度和不懈的探索精神,这才是我们的课堂教学追求并为之奋斗的目标。
