首页 -> 2008年第9期

在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

作者:吕祖其




  科学探究主要是指学生从问题或任务出发,积极主动地通过形式多样的活动获取知识、发展技能、培养情感体验为目的的学习方式。在化学实验教学中,培养学生的科学探究能力可以从以下四个方面来实现。
  
  1.通过实验教学,培养学生探究兴趣
  
  化学实验教学是初中化学教学的精彩主题,化学实验中的奇幻现象,会使学生对化学产生浓厚的学习兴趣,这正是学习动机中最现实最活泼的心理成分,是学习动力的源泉。例如,开始上第一节化学课时,我增加了“魔棒点灯”、“烧不坏的手绢”、“两无色液体相混变红”等有趣的化学“魔术”。学生急切想知道:这是怎么回事?为什么会有此现象?自己能否操作?学习化学的积极性特高,兴趣很浓。又如,学习第七单元中的“燃烧的条件”前,补充一个实验:把小纸船放在水面上,向船内倒入一些酒精,然后点燃,发现酒精燃烧,而纸船却完好无损。学生的情绪一下子调动起来,学习兴趣更高,迫切想知道原因。学生便提出了许多种方案进行探究。再如,在学习二氧化碳与氢氧化钠溶液中的氢氧化钠是否反应时,我事先准备了相关器材和药品,引导学生进行交流和讨论,设计实验方案,并上讲台演示。结果有许多学生想出了对比实验:用同学们喝水的两个相同的软塑料瓶,都充满二氧化碳,然后分别倒入适量的等体积的水和氢氧化钠溶液,盖紧瓶盖、振荡,再比较两个瓶子变瘪程度,现象非常明显。这样既激发了学生的学习兴趣,还培养了学生的观察和动手能力,又使学生巩固了二氧化碳与氢氧化钠反应的相关知识,符合学生的认知规律。因此,在实验教学过程中教师应尽可能把验证性实验改为具有探索性、研究性、设计性的实验,以激发学生对化学实验的探究兴趣。
  
  2.设计实验教学,培养学生创新能力
  
  化学实验在化学教学的创新教育中,对于学生掌握知识、形成能力具有特别重要的意义。它最大程度地调动了学生的感观协同活动,对培养学生的探究精神有着不可替代的优势。探究可以使学生由被动学习变为主动求知,这是学习过程一种质的突破与飞跃。新教材中的活动与探究实验属于开放式的学生实验,它涉及发现问题、提出问题、设计实验论证、解决问题等多个过程。随着探究活动的深入,既满足了课堂教学的一般要求,又兼顾了学生的差异性,同时也逐渐地将全体学生引到了尝试创新的境地,对培养学生严谨的治学态度奠定了基础。学生是实验活动的主体,只有学生积极主动地参与,才能保证化学教学目的有效落实。
  首先,要合理安排教材中的实验。初中化学教材(人教版)中的“活动与探究”有多项,但没有硬性划分“演示实验”、“学生实验”、“课堂实验”、“实验习题”,对实验基本技能的练习要求,也没有具体的指派。这就给学生和老师留下了足够的空间。教师要根据学校和学生的实际情况,把许多实验改为独立或合作实验。如点燃石蜡、加热试管中的火柴头、铁生锈、物质溶解时的温度变化、自制酸碱指示剂、制作叶脉书签、葡萄糖的检验、试验蛋白质的性质、化学能转化为电能、几种纤维的鉴别等等。这些实验有的在家里完成,有的在学校完成,学生的积极性非常高。学生在“做”中学,在“做”中提高了探究能力。
  其次,还要适当补充和改进实验。教材中有许多实验都有明确的结论,这些实验往往就成了验证性实验,还有些内容较空洞,缺少说服力,对于培养学生的探究能力帮助不大。这就要求教师要根据教学内容和学生实际情况,以培养学生的探究能力为宗旨,进行适当的改进和补充。
  
  如学完“燃烧与灭火”,我补充了一个对比实验(如图)。并开展(猜测讨论现象一实验探究一总结归纳)探究活动,使学生所学的知识得到了升华。
  通过实验设计,大大地激发了学生的创造热情,保持和增加了学生学习的兴趣和信心,突出了学生对实验过程和实际问题的探究,有利地培养了学生探究问题和解决问题的能力,最终实现创新能力的形成。
  
  3.通过课外小实验,培养动手探究能力
  
  课外小实验,是拓展学生知识面的探究活动,是培养学生自我动手的探究能力的学习方法之一。在日常生活中通常会遇到一些需要探究的问题,需要运用自己所学的理论知识来解答。新课程教材强化了其作为学生学习工具的功能,注意学生主动参与、乐于探究,勤于动手的学习情景创设,精心编入了大量实验内容,使学生经历相应的思维活动过程,从中体验和认识这些方法。如利用生活中的废旧物品在家庭中完成一些小实验、小制作、小发明,来展现自己的聪明才智和个性;也可结合环保和能源问题,开展实验探究活动,例如“工业水的净化”、“铁制品的锈蚀条件研究”、“酸雨危害的模拟”等实验,使学生真切感受到化学就在我们身边,化学与我们的生活与社会发展密切相关。
  
  4.通过写实验报告,培养学生探究思维能力
  
  写实验报告是实验教学的重要组成部分,是分析问题、解决问题的过程,也是综合运用知识的过程,更是培养学生探究思维的过程。培养学生探究思维要尊重思维的逻辑性、科学性。探究实验报告概括起来就是:发现问题,作出猜想,设计方案,细心验证,解释结论,质疑反思,评价交流,新的发现。写好实验报告的关键是在实验过程中认真观察,并实事求是作好现象记录,然后对产生的现象进行分析。通过分析现象产生的原因,进行归纳。经过由表及里,由此及彼,去粗取精,去伪存真的思维过程进行改造制作,形成知识体系,并实现知识的“互联网络”。通过每次写实验报告,可以增强学生在实验过程中对科学探究的体验,使学生能够多方位、多角度、有深度、有广度地思考问题,从而培养学生的探究思维。