时间:2022-04-19 15:10:04
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇初中化学实验探究,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
新课改的深入发展,让现阶段的初中教育开始重视创新教学,教学方法与教学内容的变革,成为深化初中化学教学的主要途径。中学生正处于特殊的年龄阶段,因此在教学过程中需要格外关注教育的指导方式,通过具体实践锻炼学生的探究能力。化学实验属于初中化学教学中重要的组成部分,更是科学探究的主要途径,能够培养学生的探究意识,激发学生的潜能,让学生获得创新能力的提升。化学实验能够让学生锻炼自己的实践技能,使其在获取化学知识的过程中,锻炼自己的综合素养,有助于培养其良好的科学态度与学习习惯。但是纵观当前的化学教学,在新课改的影响下,突出问题的存在制约了实验教学工作的顺利开展。
一、新课改下初中化学实验教学的现状分析
(一)教师不适应新课标
教师是学生的引导者,如果没有全面掌握新课改的内容,将难以开展教学活动。现阶段教师们普遍认为“内容标准”的部分叙述不到位,比如在课本中时常会有“让学生掌握简单的装置与方法”,但是了解的程度并没有详细说明。再者就是对学习目标规划不准,很多“认识、理解”等难以把握,不清楚具体的教学程度,因此对课堂教学的过程产生不利影响。
(二)有限的教学条件
在入学高峰期,教师的仟务重大,但是因为缺乏专业的实验教师,所以在开展实验活动的时候面临着极大困难,还有很多实验室的活动需要现场演不,学生们因为种种原因,失去了很多实践的机会。虽然有些实验参与其中,但是由于实验准备不充分,导致学生的参与度不到位,只能草率地应付实验,无法达到理想化的实验效果。加之新课程配套资源较为LL乏,但是很多实验探究活动所需要的仪器、药品等购买不到,导致部分实验难以顺利进行,阻碍了学生参与化学实验的进程。
(三)对实验教学认识不足
学校和教师受到传统教育模式的影响,在实际教学的过程中过于重视理论传授,忽视实践教学。伴随着科学技术的飞速发展,使得多媒体技术逐渐深入到教学领域,让很多教师开始关注多媒体技术下的模拟实验。结合相关的影像资料,让学生在观看的过程中掌握最基本的操作技巧,但却忽视了他们实际的操作练习。利用多媒体技术将实验过程放置在大屏幕上,虽然是一种直观的反映,但是影响了学生的实践效果,令他们缺乏实践训练的理念,操作能力无法有效提升。
(四)新教学理念存在误区
伴随着新课程改革的发展,很多实验都是通过学生的探究活动达到理想化的教学目标。但在实际的教学过程中,部分教师担心学生实验过程中出现问题,面面俱到地讲解所有内容,阻碍了学生的自主探究。例如在高锰酸钾制氧气的实验中,教师会急于将实验出现的现象公布给学生,令探究的过程变得索然无味,学生也失去了进一步探索的动力。
二、新课改初中化学实验中培养学生科学探究能力的具体实践
(一)深入研读课程标准
在新课改要求提出的当下,面对新旧教材大纲的不同,应该综合分析其中的精华与糟粕,明确新课标要求下开展科学探究活动的重要性,同时结合学生的能力有针对性地提出相关要求。教师还需要严格落实具体的新课程标准,达到新课标提出的实际要求,在开展实验教学时,需要有的放矢地落实,使学生掌握最基础的实验技能,同时养成良好的科学探究能力。
(二)开发拓展教学资源
在化学教学中,教材内容都是对实验过程细致的梳理,但其中有目的地进行了分类,所以需要教师有目的地开展教学,采取分层教学的模式,解决现阶段实验资源紧张的问题。通常需要将教材划分为三个层次:一类是家庭实验,如鸡蛋壳成分的探究与污水净化装置的实验等;一类是学校家庭实验,这一类实验,可以让学生自己在家中展开,如澄清石灰水的吹气实验,可以让学生自己根据实践的原理作出合理总结;在实验室可以进行质量守恒定律的实验。无论哪一种形式的实验,都应该锻炼学生的实践能力,同时还应该积极引导他们主动结合生活的实际展开实验探究,由此解决实验室紧缺的问题,减轻现阶段实验课的压力,提高学生的参与积极性,在实际的实验训练中,教师也应该落实好指导作用,让学生树立最基本的科学态度。
(三)优化实验教学策略
结合教材内容,通过分析实验教学的重要价值,凸显出教材的重要地位。新教材中更加关注理论的传授,往往会忽视实验的具体效用,只将很多的实验穿插至某些课题中,让学生通过具体的实验探究,对具体的教学内容和理论知识加以掌握。日常教学中,需要严格落实教材的实验目的,同时还应该重视新课程标准的基础实验,严格训练学生的操作技能,让他们的实验技巧得以提升。较为简单的操作可以让学生单独练习,如果涉及较为复杂的实验,教师应该充分发挥出主导作用,告诫学生远离危险化学品。
(四)选择并设计实验性习题
在教学过程中,应该遵循课程标准与教材知识结构的需要,对教材的实验进行挖掘,应该选取具有创新性的习题,让学生通过自己的努力独立完成。习题设计的过程应该根据课程标准加以优化,并且选取化学、生活、自然等方面的素材,展开创新实验习题的训练。另外,还需要根据主题的相关知识内容做好探究性实验,根据教材中的要求,增设一些探究性实验,为学生提供更多的实践机会。
三、结语
关键词: 初中化学实验 探究式教学 建议
在初中阶段化学课程中,化学实验探究是一个十分重要的实践活动。良好的实验教学有助于学生主动积极地参与化学课堂,学习并掌握好化学知识。新课程要求在实验教学中渗透探究式教学,提倡调动学生的主动性,要求学生具备问题意识与解题意识,善于猜想与假设,在实验时制订好计划,从多方面搜集证据,认真地进行实验,根据实验结果进行反思与评价,与他人进行交流合作。探究式教学是一种重要的教学手段,是教师有效教学的重要组成部分,有助于提高学生的科学素养。
初中化学教材中存在许多可以进行探究式教学的化学实验,教师在教学过程中要善于引导,逐渐培养学生的探究精神。学生学习化学知识的主要途径是亲身经历探究的过程,主动学习。从初中化学教学的长期实践来看,化学实验的探究式教学最大的难点是让学生的学习从机械模仿转变为主动研究。要实现这一目标,就必须做到以下几点,让传统的化学教学理念和教学模式发生根本性的转变。
一、营造主动探究的氛围,引发学生的实验兴趣,增强化学实验的乐趣。
在以往的化学教学中,教师奋斗的最终目标和归宿是让学生掌握知识,忽视了对学生解题意识与能力的培养,让学生的知识浮于表面,不能有效提高化学素养。所以,教师应当不断更新教育理念,善于观察与发现,主动营造实验的氛围,激发学生的学习兴趣,引起学生的学习共鸣。“兴趣是最好的老师”,兴趣能有效地激发和调动学生的学习热情,引发学生的求知欲望,挖掘学生的学习潜能。学生在好奇心的驱动下能积极主动开展实验活动,在亲自动手的过程中体会到学习科学的乐趣和成就感,从而爱上做化学实验,不断开展主动探究活动。例如,在化学教材中有如下实验,教师可进行课堂演练:白纸现红字、魔棒酒精灯、手帕烧不坏等。这些小实验都贴近生活,与学生息息相关。教师在进行实验演示时,学生都充满了好奇心,兴趣高涨,想要一窥究竟。教师完成实验后,可适当挑选几个学生上台进行演练。每个学生都想上台尝试,亲自体会其中的奥秘,课堂的气氛自然活跃起来了。这样的探究式教学能充分调动学生的积极性,让学生感觉到化学实验是很有意思的,今后也会更加积极主动地进行实验,满足自己的好奇心和求知欲望,在主动探究的过程中学习化学知识,巩固对概念的理解。
二、让学生感受到化学无处不在,敢于创新。
在化学实验的探究式教学中,教师必须改进教学理念,不断创新教学手段。改变原来化学课堂枯燥乏味的状况,改善教学模式,让学生在自由宽松的环境中进行化学实验。教师不能束缚学生的学习活动,而应当将原先封闭的课堂改为开放自由的情境,不再死板地照搬教材知识。要打破课堂时间的约束,鼓励学生走出课堂,走出校园,走进生活,走进社会,探索化学,领悟科学。当然,教师应当给予学生充分的自由和宽松的环境,必要时给予一定的帮助与支持。通过相关的实践,学生会感受到化学无处不在,化学就在身边,知道化学实验不仅仅局限在实验室,只要勇于创新,敢于打破时间与地点的限制,往往就会有很大的惊喜。教学可以培养学生主动探究的精神,运用自己的能力解决问题,理解知识,巩固认识,提高素养。
三、创设化学情境,增强创新意识,培养学生的解题能力。
1.鼓励学生多提问题,大胆创新。要培养学生的创新意识与能力,最首要的环节就是学生问题意识的培养。无论课前课后,教师都要善于总结,创设和谐友好的课堂情境,营造生动愉悦的课堂气氛,不断引导学生发现问题,勇于提出质疑,认真思考问题,大胆解决问题。要让学生在轻松愉快的环境中培养问题意识,学会质疑和解疑。在这一过程中不断鼓励学生的大胆行为,发散学生的思维,培养学生的创新精神。
2.敢于改革教学模式,改进教学手段。学生对教师或书本的实验操作质疑,大胆提问,教师根据实际情况进行实验改革。刨根问底是创造的基础,是高素质人才必须具备的素养。教师要突破传统教学模式的束缚,在实践中检验真理,大胆革新教育方式。鼓励学生进行质疑,在新一轮的探究过程中活跃思维,培养其独特的思想品质,为学好化学奠定良好的思想基础。
3.在化学实验教学中,鼓励学生大胆推测。在实验要求上,除去必要的物品或步骤,可以抛弃其他条件的束缚,积极评价学生的大胆尝试与思考,减少实验的约束性。在实验过程中主动引导,事后要求学生对实验过程与结果进行必要的解释和分析,大胆推测多种可能性。要鼓励学生亲自动手、亲身体验、开动脑筋,最后大胆发表对自己实验的理解与认识。教师要充分肯定学生的实验过程,找出试验中的闪光点,对做出正确分析与解释的学生及时夸奖,得出实验成绩。这样,学生必然有强烈的兴趣大胆实验,推测各种可能性,从而增强创新意识与能力。
综上所述,在化学教学中的探究性实验教学,能够有效地培养学生的探究意识,提高学生的实践能力。要完善化学科学探究内容的教学,实现化学教学的目标,教师就必须身体力行,引导学生亲自体验实验过程,亲身经历多种形式的探究活动。在教学活动中,教师要及时把握时机,强调重点,创造良好的条件尽可能多地开展探究教学活动,充分发挥学生的潜能。
在实验教学中,教师要注重学生对创新意识与实践能力的培养,努力实现化学教学的目标,提高学生的化学素养,提高综合素质,为祖国的未来培养一代又一代高素质的人才。
参考文献:
【关键词】初中化学 实验课 优化设计 探究能力 操作能力
实验课是初中化学教学和学习的重要内容,做好化学实验课的教学工作,有利于学生更好地学习和理解化学概念,提高学生分析问题和解决问题的能力。因此,在教学中需要重视采取相应的策略,以优化初中化学实验课程设计,提高教学质量和学生的学习效果。
一、初中化学实验课优化设计的必要性
由于受到师资队伍、教学观念等因素的影响,目前在初中化学实验课程教学中存在着一些问题与不足,主要表现在以下两个方面。这种问题的存在越来越不适应初中化学实验教学的实际需要,需要采取相应的策略对实验课进行优化设计。
1.实验缺乏主动性和创造性。一些老师在化学实验教学中坚持以老师为中心的理念,先给学生以化学实验的结论,然后再讲述,并得出这种结论,化学实验课缺乏主动性和创造性,忽视了对学生能力的培养,不利于学生实验操作能力的提高和学生化学知识的掌握。
2.忽视培养学生的动手操作能力。尽管大部分化学任课老师认识到了实验的重要性,并在教学中采取了相应的措施培养学生的实验操作能力。但是,一部分老师仍然对这一问题不重视,他们甚至认为化学实验没有存在的必要性,使得一些学生实验之前不认真预习,对基本理论知识缺乏了解,因而实验动手能力差,缺乏对实验的探究能力,难以实验教学的目标。
二、初中化学实验课优化设计的策略
为了应对当前初中化学实验教学中存在的不足,结合教学目标和教学要求,笔者认为在教学中可以采取以下策略优化实验课程设计。
1.引起学生的学习兴趣,让学生更好地参与到实验当中。初中学生具有好奇心强的特点,在化学实验中,如果注重采取相应的策略,让学生观察化学实验中所发生的的细微变化,可以引起学生的好奇心和探究欲望,使学生更好地参与到实验当中。例如,在如何鉴别二氧化碳这一实验当中,可以采取以下策略:实验前教师拿出一瓶透明的液体对学生说,我给你们变一个魔术,往里面吹口气,里面的液体会立即变成牛奶。这时候,学生会被老师将要表演的魔术所吸引,将注意力集中到老师的操作当中。接下来老师往石灰水里吹气,熟石灰与二氧化碳发生反应生成沉淀使得液体的颜色变成“牛奶”。通过这种方式,学生进行实验的兴趣被激发起来了,对这章节需要掌握的知识也充满了渴望。
2.注重启发讲解,模仿实验设计。在讲解课文内容的时候,要向学生传授化学实验方法和化学研究方法,让学生从中得到启发,然后让学生模仿实验设计,更好地参与到实验当中。例如,在进行气体的实验室制法实验的时候,可以让学生思考这个问题:利用浓氨水、烧碱、生石灰、必要的仪器,如何制取少量氨气。学生讨论之后,提出两种方案:将浓氨水放在烧瓶中加热;将生石灰放在烧瓶中,再用分液漏斗滴加浓氨水。然后再给学生布置课外作业:利用一只圆底烧瓶、带玻璃管的橡皮塞、橡胶管、一粒NaOH固体、少量浓氨水、大烧杯、水,如何做成喷泉实验?由于学生学习过制取氨气和喷泉实验,具有一定的模仿基础,学生通过对这些实验的模仿设计,不仅能够巩固所学知识,还学会了氨气收集、使少量水进入烧瓶的操作,提高了学生的实践操作能力和解决问题的能力。
3.讲清楚实验原理,注重培养学生的实验探究能力。任课老师要对基本原理解释清楚,在实验的时候向学生提出相应的问题,培养学生的探究能力。例如,学习铁燃烧这一基本内容后,学生知道燃烧之后的产物是四氧化三铁。实验前可以向学生提问:为什么广口瓶底要加入适量的清水?实验中学生观察到燃烧过程中会有黑色固体落到瓶底,并由学习的理论知识可以得知这是四氧化三铁,进而可以明白加水是为了防止广口瓶受热而发生爆裂现象。还可以提问:除清水之外还可以用什么来防止广口瓶受热不均而出现破裂?通过提问,既可以巩固学生所学理论知识,还能够培养学生的实验探究能力。
4.采取多种方法,注重培养学生的实验操作能力。要运用好教材中的开放性实验习题,强调探究途径的多样性,使学生利用自己的知识和经验,从不同层次、侧面、角度、范围得出不同结论。例如,利用三种方法鉴别KBr溶液、Na2CO3溶液、盐酸,事实上方法远远不止这三种,要让学生充分发挥自己的能动性,尝试运用多种方法进行实验,并得出最佳实验方案,提高学生的实验操作能力。
总之,实验课是初中化学教学的重要组成部分,在教学中需要高度重视。除了采取上述课程优化设计策略之外,任课老师还需要不断总结经验,进行探索和创新,尝试新的教学方法和手段,学生也需要加强实践操作,注重对实验的探寻。只有这样,才能更好地掌握初中化学实验的操作,提高学生的动手操作能力和初中化学实验课程的教学质量。
参考文献:
【关键词】核心素养初中化学观察能力变化观念科学精神
一、鼓励总结流程,提升观察能力
核心素养要求学生辨识宏观物质、探究和分析微观物质,同时强化对证据的推理能力,在实验教学中,这些素养都可以体现在学生对实验的观察能力与总结能力之中。对此笔者鼓励学生们自主总结实验流程,提升观察能力。比如在组织“氧气的实验室制取及性质”实验教学前,笔者先鼓励学生们构思实验的流程及其准备,包括首先整理制取氧气的表达式;进而总结制取氧气需要用到的药品;之后构思制取氧气的实验装置和实验的过程;最后,猜测实验的结果。同时,笔者会鼓励学生们在实验时认真观察,并且布置自主总结实验流程的作业。当学生们完成实验及其学习之后,笔者会分发给学生们每个人一张白纸,要求学生们回忆并总结实验的流程,学生会写出观察到的所有事物和过程,主要包括宏观上的实验器材、步骤和结果,微观方面的化学药品受热或者受到催化作用产生了氧气以及对氧气如何产生的推理(化学方程式的整合)、氧气产生的证据(气体收集和验证)分析等。这样的形式,激励学生们认真观察实验流程,细心回忆和总结,不仅强化观察能力、提升总结能力,而且重点发展了化学学科的核心素养,一举多得。
二、积极推进思考,强调变化观念
化学实验是一个动态的过程,通过不同的实验条件,产生新的物质。而变化观念和平衡思想则是核心素养的要求,将化学实验与核心素养相结合,则需要推进学生积极思考,强调变化的观念。金属的化学性质是高中化学的重点内容,在初中阶段会让学生们初步进行感知,比如在组织实验教学“金属的物理性质和某些化学性质”时,笔者强调学生们运用变化的观念来学习。在探究了金属的物理性质后,学生们已经掌握了通过外观、质量、软硬度以及导电性等物理性质判断金属的方法,之后笔者鼓励学生们继续探究金属的性质,可以试着从变化的观念出发思考金属还可以通过什么途径进行判断。许多学生们仔细思考,变化自己的思维,之后提出如果之前物理性质的判断都可以看作是静态情境下的判断,那么我们可以从动态的角度,利用一些化学变化来判断金属,进而联想到金属可以和哪些物质发生反应,再想到已经学过的物质,如氧化物、酸、碱和盐等,思考金属与这些物质能否反应的问题。根据变化的观念,产生猜想,进而构思金属的化学性质相关实验,就为实验教学进行了铺垫。这样的形式推进学生思考,强调变化的观念,也使实验教学事半功倍。
关键词:初中化学;初验;自主探究
为了让化学实验的优势特点得到更有效的发挥,每一个化学教学工作者都必须深入挖掘实验探究方式方法的最优化,进一步凸显学生的主体学习地位,让学生的学习积极性和主动性在实验操作过程中得以尽情释放,提升学生化学学习的综合能力。笔者结合在教学实践中的摸索和思考,谈一谈自己的点滴心得。
一、 摸着石头走――凸显自主
化学实验操作的自主性是保障学生形成实验探究强烈动力和持久热情的重要前提。首先教师要能够结合教材内容的特点和学生的兴趣指向,设置恰当的化学实验探究主题。一个主题鲜明具有时代气息的实验探究主题,会让学生情不自禁地卷入到实验探究过程中来,避免了教师那种指令式、强加式的实验操作模式。其实,教师要赋予学生充足的实验探究空间,使得学生不但有充足的探究时间,能够独立完成化学实验设计和操作的整个流程,还可以结合教师的评价和点拨进行反思和改进,并且在小组讨论和交流中形成共性认识,促进整体探究能力的提升。
摸着石头行走在实验探究的道路上,教师就要允许学生绕弯路、兜圈子,也要能够满怀耐心和期待地对待学生跌跟头。对于自主性实验探究过程中的各种磕磕绊绊,教师要有充分的预估,能够把握学生在探究过程中的关键拐点并进行有效的预设,减少教师不必要的干预,使得学生能够在实验探究中获得自我挑战的成功体验和愉悦感受。如在进行浓氨水与酚酞试液反应的实验时,探究目的是引导学生通过实验现象,即利用酚酞的酸碱指示性以及浓氨水的碱性两者之间的变色现象验证氨水分子的运动特性。该实验简单易行,实验结果清晰明了,所以教师就让学生大胆地进行自主操作,结果原本平淡无奇的实验在学生充满想象力和创造力的独立探究中变得丰富多彩起来。有的学生先在试管内放入滴有酚酞试液的滤纸,然后用脱脂棉球将试管口塞住,用滴管将浓氨水滴在棉球上,结果发现与本无色的酚酞从右往左逐渐变为红色;有的学生反其道而行之,试管内的滤纸上滴上浓氨水,将酚酞试液滴在棉球上,结果棉球变成了红色;还有的学生更加具有独创精神和审美情趣,他们将喷有酚酞试液的棉球绑在几根铁丝上,放入一个置有浓氨水的烧杯内再盖上一个不透明的盒子,静待片刻后取走盒子,会发现铁丝上的棉球都染上了红色,就像一朵朵盛开的红色花朵一样……这些不同的实验操作方式,尽管所得到的结论是一致的,但是多样性的探究过程给学生留下了深刻的印象,效果非常好。
二、 沿着梯子走――强化层次
“梯子”喻意化学实验探究过程中的阶梯性,科学而合理的阶梯性实验探究活动,能够让学生在有计划、有步骤的实验探究中及时获得自我肯定,保持继续持久深入探究下去的热情和动力。除了由浅入深、由易到难的一般阶梯性原则之外,我们在进行化学实验探究活动的设计还应当注意化学实验操作本身的独特性。如化学理性认知与感性认知之间的过渡与衔接,两者是相辅相成并没有固定的先后层级顺序,根据课堂教学内容的特点,教师可以将两者恰当地分布到不同的探究层次中去;其次是化学实验探究中器材的复杂度和操作的难易程度,这也是作为探究流程中层次分步考虑的一个重要侧面。在教学实践中,教师还要让学生能够在不同的层次上都能感受到成功,并在成功感的激励下主动地进入到下一个环节的探究活动中去。这种“小步快进”的阶梯性实验探究方式,会让学生沿着步步登高的梯子,不断迈向化学学习的高峰。
如在教学双氧水中提取氧气实验中二氧化锰的催化作用后,教师结合教学重点,引导学生继续展开探究“铁锈”(氧化铁)可以做催化剂吗?这一问题旨在让学生对于催化剂的特点作更进一步的理解和体验。教师精心设计了极具层次性的实验探究流程,帮助学生在环环相扣、层层深入的探究活动中感受探究的乐趣。
层次一――理论储备:查询有关资料,了解二氧化锰与氧化铁的相似性质;了解催化剂的作用以及在化学反应前后质量不变、化学性质不变的特性。
层次二――提出猜想:在双氧水提取氧气的过程中,氧化铁能够作为催化剂。
层次三――设计方案:通过小组讨论和集体交流,形成三种验证性的化学实验探究方案。①氧化铁能够提高试验中的化学反应速率;②化学反应前后氧化铁的质量是否改变;③化学反应前后氧化铁的化学性质是否改变。
层次四――实验验证:分组展开实验探究,与猜想相验证,获得正确结论。
这样的实验探究过程,将理性认识与感性认识进行了有机的结合,让学生切身体验到一种“准发现”的科学探索过程,探究的节奏和步伐由自己决定,学生的创新精神和实践能力都获得极大的提升。
三、 牵着绳子走――适当点拨
当学生独立完成实验探究操作实际难度较大,或者受到课堂教学容量的制约时,我们就有必要为学生提供一根绳子,让学生握住绳子沿着教师的引领方向行进,从而大大提升课堂教学的进度,节约学生盲目探究所带来的时间成本。但是,这种表面上提升了效率、实则降低了实效的牵引,教师一定要保持克制和谨慎,避免让学生成为亦步亦趋的“应声虫”和操作工。所以,点拨一定要精当,要能扣住学生自主探究中的脉搏节拍,解惑在必要处、重要处和疑难处,起到润物细无声的启发效果,减少对实验探究中学生主体性的负面影响;另一方面,教师的点拨还要起到响鼓重锤的作用,要让学生记忆深刻鲜明,能在学生的脑海中留下深刻的烙印。因此,教师做好化学实验探究活动的预设准备工作就成为了高效点拨的关键。
一、当前实验教学存在的主要问题
1.以讲授代替操作。应试教育体制催生实验教学的“怪胎”,出现“做实验”不如“讲实验”、“背实验”的功利化倾向,实验教学走不出机械灌输的樊篱。教师对实验教学的积极性不高,学生处于被动接受的地位,沦为接纳的容器,对实验缺少感性的认识。
2.重结果轻过程。教师对考分的追逐乐此不疲,将观察实验现象、获得实验结论作为实验教学的重点,而忽视了对学生的实验基本方法、科学态度的培养,致使实验教学停留在记忆层面。
3.学生的探究能力缺失。教师忽视探究情境的创设,知识引入显得生搬硬套,学生参与的热情不高,被教师牵着鼻子去“探究”,缺少思考的时间和想象的空间,缺少自我反思,以致缺少提问的意识和解决问题的策略。
4.多媒体使用不恰当。有毒或具有一定危险性的实验可以通过多媒体呈现,让学生清晰地观察实验现象,了解实验过程。但部分教师将课堂涉及到的演示实验通过课件的形式播放给学生观看,由于缺少亲身体验,学生难以产生深刻的印象。
5.评价方式单一。教师普遍采用试卷检测的方式考查学生的实验能力,过于注重实验现象、结论的记忆,忽视了对学生实验技能的培养,对学生在实验过程中表现的科学态度、实验方法也缺乏关注。
二、对初中化学实验的跟踪分析
1.演示实验。化学实验受实验条件的限制,往往集中在课堂中进行,而整个化学实验中比例最高的是教师生演示实验。演示实验是由教师示范,指导学生观察实验现象、反思实验结果,它具有耗时短、可控性强的特点,能形象直观地说明问题,帮助学生掌握概念,明晰知识结构,使化学教学充满活力。但演示实验往往与生活彼此割裂,对社会热点和生产实际缺乏关注,难以引起学生的情感共鸣。教师机械照搬结论,学生缺少思考的余地,不能有效提高学生解决问题的能力。教师为节省时间,将学生实验改成演示实验,剥夺了学生动手操作的机会。
2.探究实验。随着课程改革的不断深入以及现代化教育工程的硬件投入,为分组实验提供了可能。探究实验作为培养学生探究能力的载体,让学生亲历实验过程提高实验技能,从而获取知识、掌握规律、提升能力。但部分教师对探究过程缺乏有效的掌控,不能预估可能出现的“意外”,难以在规定时间内完成实验任务。部分教师只注重动手操作,忽视了与学生之间的对话交流,忽视了学生的感悟、反思,致使探究效率低下。
3.学生实验。学生对实验充满好奇,有着浓厚的兴趣,关注实验结果,缺少学习压力。而如果教师此时放任自流,往往课堂纪律涣散、秩序混乱,学生将实验操作的原理、步骤、要求、注意事项全都抛之脑后。部分教师以自己的思维替代了学生的自主思考,不时提醒学生注意这个、注意那个,学生虽经过教师的“精心呵护”能完成任务,但其探索和创新精神也同时被无情地扼杀了。
三、化学实验教学的有效策略
1.实施生本探究教学。(1)观察与解释。教师要以现象为突破口,通过观察现象、分析原因,主动构建知识,探寻现象背后的问题。学生通过主动分析,体验成功的喜悦,产生探究的乐趣。如在“二氧化碳的性质”实验中,学生观察到蜡烛燃烧后的气体通入石灰水浑浊的现象不明显,分析发现蜡烛燃烧生成CO2,即C+O2=CO2。CO2与Ca(OH)2反应生成碳酸钙沉淀,即CO2+Ca(OH)2 =CaCO3+H2O。而由于蜡烛燃烧不充分,气体中含有CO,产生的沉淀少,使实验现象不明显。通过分析后,学生在点蜡烛时保证氧气充分,使蜡烛能完全燃烧。(2)问题与发现。教师要以“问题”为阶梯,采用问题链的形式,引导学生逐层深入,主动思考实验过程,有利于培养学生的学习兴趣,提高思维的广阔性。(3)猜想与验证。猜想是一只“能生金蛋的母鸡”,往往孕育着科学发现。教师要有意识地培养学生合情推理能力,引导学生对问题进行猜想,并加以验证。如将醋洒在草木灰上,发现有大量的气泡生成,对草木灰的成分作出猜想。
2.培养学生的观察习惯。教师要培养学生的科学精神,学会细心观察,养成良好的实验习惯。一方面要学会顺序观察。首先要通过看颜色、闻气味观察反应物的物理性质,看反应条件、操作顺序;其次观察反应中的现象,如有无气体、有无沉淀、是否发热;最后观察是否有新物质产生。另一方面,要学会重点观察。学生要避免盲目追求“热闹”,提高观察的有效性,学生重点观察。如锌与稀硫酸反应,要重点观察气泡冒出,气体点燃时火焰的颜色。
3.渗透科学的学习方法。化学实验不仅要“传道授业”,还要“授人以渔”,教会学生掌握科学的学习方法,从而受益终生。教师要根据实验特点设计有效的教学策略,如在金属与酸的演示实验中,教师采用对比的方法将放有Zn、Cu、Mg的三个试管中分别加入酸,观察现象,容易产生良好的教学效果。
近年来,随着课程改革的深入,探究学习越来越受到国内外教育界的青睐,对它的研究也多起来。钟启泉等认为,探究学习是创设一种类似于科学研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题,以及实验、操作、收集与处理信息等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是获得探索精神和创新能力的发展。由此可见,初中学生的探究学习与科学工作者的科学探究具有方法论上的相似,但其探究目标侧重于将前人经验有效地转化为自我经验。
化学是一门以实验为基础的科学。新的化学课程标准更提出了“科学探究是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容”。我国著名化学家戴安邦认为:实验室是培养全面化学人才的最好场所。由此可见,化学实验在化学教学中发挥着独特的、无可替代的功能,化学实验对于探究学习目标的落实起着重要的作用。
二、实践研究
1.初中化学实验探究学习的条件分析
(1)初三学生具备探究学习的心理条件
现代心理学认为,学生要做到探究学习,必须具备的三个条件是:心理要达到一定发展水平;具备内在的学习动机;具备一定的学习策略。初三学生的年龄多在15~17岁左右,是从少年向青年过渡的时期,心智发展逐渐走向成熟,这为探究学习打下良好的心理基础。同时,初中化学虽然是初三的起始学科,但学生在小学科学、初中生物和物理学科的学习中,对探究学习已有所了解。
(2)新教材设计的实验探究内容丰富
在新的教学理念下编写的新教材为学生的探究学习提供了广阔的空间,科学探究的内容几乎贯穿整个教材,特别是化学实验探究内容。在学生使用的上海教育出版社出版的《义务教育课程标准实验教科书――化学》中,涉及的“活动与探究”实验就有40多个,此外还有课外小实验等,为学生提供了探究的大舞台。
2.初中化学实验探究学习的课例实践
在教学过程中,笔者对实验探究学习做了一些课例研究和实践。下面以“奇妙的二氧化碳”的几个教学片断,与大家作一分享和交流。
(1)创设情境 激活探究意识
故事引入:一个叫“阿王”的人带着一条叫“阿汪”的狗,走进一个叫“死亡谷”的山谷。不多久狗就死了,阿王很害怕,但他平安地出来了。他说:“原来我福大命大。”他真的是运气好吗?
师:你能根据所学过的知识和生活经验,提出你的看法吗?
生1:我觉得是不是跟山谷里氧气不足有关呢?
生2:我觉得不是因为氧气的原因,氧气的密度比空气稍大,下面浓度要稍大呀!是不是由于二氧化碳的缘故呢?
师:对。是二氧化碳的原因。同学们能否据此情境说出二氧化碳的相关性质?
生2:我猜测二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳不能像氧气那样供给呼吸,所以山谷里越低处二氧化碳的浓度越高,比人矮的狗会窒息死亡。
师:猜测毕竟只是猜测。能否用实验验证二氧化碳的密度比空气大呢?
生3:我觉得只要用二氧化碳充一个气球,然后把气球向上抛,看气球是否往下落。
生4:我反对。如果二氧化碳的密度和空气的一样大,气球也会往下落啊!因为气球本身有重量。我觉得可以改进一下。用两个一样的气球,分别通入二氧化碳和用气筒打进空气使气球一样大,然后同时向上抛的一样高,看哪个气球先落地。
……
激活学生的探究意识是成功开展探究学习的第一步,故事、动画、问题、魔术、实验等都可以创设出引人入胜的情境,极大地激发起学生的探究意识和热情。
(2)鼓励交流 促进探究创新
师:对二氧化碳在水中的溶解性,你能提出猜测并用实验进行论证吗?
生甲:我猜测二氧化碳是能溶于水的,理由是根据生活经验,可乐饮料中就溶有大量的二氧化碳气体。为了证明猜想,我们小组讨论后,借鉴前面学习的测定空气中氧气的体积分数的实验装置,一致同意用下面这个实验来验证。收集一集气瓶二氧化碳,向瓶中倒1/3容积的水,立即塞紧橡皮塞,振荡。然后,把导管另一端放在盛水的烧杯中,打开止水夹。观察水是否能倒流。若能倒流,则说明猜测是对的;反之,则猜测不成立。
生乙:我的猜测与他的一样。但我独立设计的一个实验,比他们的简单。只要用集气瓶收集一瓶二氧化碳,用薄的毛玻璃片盖好。然后倒入少量水,振荡。把集气瓶倒过来,若瓶口处玻璃片不掉下来,则说明猜测是对的;反之,则猜测不成立。
师:很好。对于二氧化碳在水中的溶解性,同学们根据生活经验,都提出了二氧化碳能溶于水的猜测,观点一致。而且设计出不同的、各有特色的实验来验证猜测。下面,同学们就选择实验方案,动手实验。
(约5分钟后)同学们分别观察到了甲方案中玻璃导管里的水倒流进集气瓶中;乙方案中瓶口玻璃片不掉下来。并且分析认为是因为二氧化碳溶于水后,使瓶中的气体压强变小的缘故。由此得出二氧化碳气体能溶解在水中的性质。
面对问题,同学们有的从生活现象中寻找答案,有的从已经学过的实验中受到启发,有的从身边的材料设计实验……思维的闸门一旦打开,各种解决问题的方法如洪水般涌来,老师适时引导交流合作,使不同的思维碰撞出创新的火花。
探究学习往往需要更多的时间和空间,而有限的课堂45分钟,同学们常常意犹未尽,很不过瘾。家庭小实验,为探究学习又打开了一扇窗,通过这扇窗,同学们会获得更多探究的空间,得到更多探究的乐趣。
三、探究学习后学生的改变
1.学生学习的主动参与性提高
初三的学生,由于处于身心发展的特殊阶段,加上面临中考升学压力,在课堂学习中总是主动性、参与性和探究意识不够。而实验探究学习注重培养学生主体参与的意识和能力,注重为每个学生提供自我表现、自我创新的机会。在化学实验探究学习实施一年以来,学生逐渐从以往的习惯于看老师做实验、听老师讲实验的学习状态,转变成慢慢地主动参与探究了。课堂上,许多学生不仅对学习有积极的参与热情,更会主动提出自己对问题的独到见解了。
2.合作学习的意识和能力增强
合作学习既包括生生合作,又包括师生合作;既包括小组中的讨论,又包括组间交流。探究学习体现着师生间、学生间合作、民主、平等、和谐的人际关系。在上述课例中我们看到,当老师布置了任务后,大多数学生采取了小组合作的途径,他们寻找与自己观点相同甚至观点相反的伙伴,大家一起动手、动脑、交流、质疑、思考、合作,各自发挥特长,一起探寻答案。
3.每个学生都能体验成功的喜悦
体验,是一个人对愿望、要求的感受。探究学习强调让每个学生都能在学习中体验成功的喜悦。初三学生的学习基础、学习能力已经存在明显的差异,但只要你积极投入和参与到探究学习中去,每个人都将收获到属于自己的成功和自信。苏霍姆林斯基早就指出:“让每个学生都能抬起头来走路”。
新课程的核心理念是“一切为了每一位学生的发展”。在教学实践中,笔者感到“实验探究学习”给学生们以探究过程的体验,激发起了学生对科学探究的意识和兴趣,发展了能力。为此,笔者在学期末进行了问卷调查(共90名学生完成调查问卷):
1.在学习过程中是否感到愉快?
愉快74 无感觉10 压抑6
2.对这样的学习方式是否感兴趣?
感兴趣76 无所谓8 不感兴趣6
3.探究意识是否有提高?
有提高42 略有提高44 无提高4
4.是否愿意继续这样的学习?
愿意69 无所谓15 不愿意6
从问卷反馈的信息看,大多数的学生喜欢探究学习的方式,而且渴望有更多的实践机会,在学习中更主动、自觉了。笔者在今后的教学实践中将会把实验探究学习进一步深化和提高。
参考文献:
[1]文庆城.化学探究:建构性学习教学模式探讨.中学化学教学参考,2005(1/2).
[2]中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准.北京:北京师范大学出版社,2010.
一、创设问题情境,激发学生的学习兴趣
化学源于生活,服务于社会,我们身边处处有蕴含化学问题的素材,但并不是所有的素材都能激发学生强烈的探究欲望。非常熟悉的素材,学生熟视无睹更无法引起他们的思考,完全陌生的素材,百探无一得,容易挫伤学生探究的积极性,只有那些难易适度、学生似曾相识却又百思不得其解的素材,才有助于学生形成“心求通而不得”的认知冲突,激发学生主动探究的学习兴趣。运用探究性实验进行教学,师生始终处于积极、活跃的状态,交流与互动明显增多且趋于自然化。交流互动有师生间的,生生间的,随着计算机与学科教学的整合,还出现了人机间的。教师应从师道尊严的神坛上走下来,学会以朋友的身份与学生交流,把自己看做是学习活动的组织者,学生学习的帮助者,主动与学生交换思想,引起学生间的讨论。因相互间的地位自然平等,师生心理宽松,容易畅所欲言。可见交流互动的自然化营造了和谐民主的课堂氛围,促进了学生思维的发展与师生角色的转变。
探究性实验的科学性非常强,实验原理、实验操作程序和方法与化学理论知识、科学的实验研究方法必须一致。在整个探究过程中,要着重培养学生科学的思维方法,观察和记录实验的方法,以提高学生的科学素质,这是增设探究性实验的宗旨。教师所设计的探究性实验要有一定的新颖性、先进性和实验性,坚持创造性原则,运用创造性思维独立地认识新知识,符合学生的认知结构,由易到难,循序渐进。课题内容是书本知识的升华,应与日常生活、生产实践和先进的科学技术紧密结合,但不能超越学生的年龄特征和知识范围,即设计实验必须切实可行,使学生顺利地完成探究任务,既不低估又不高估学生的水平。探究性实验一般难度较大,如果学生经验不足,就应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。实验内容除课本外,还应该选用有关日常生活、环境、军事、能源、生产等实际问题,通过探究解决与人类自身紧密联系的问题,以此培养学生的兴趣,发展学生的特长,激发学生的学习动机,强化他们对新知识的探求欲和探索未知领域的创造欲。
二、注重验证性实验的探究
实验探究不仅让学生获得知识,学得技能,更重要的是让学生掌握科学方法,受到科学思维的训练,树立科学精神,形成科学品德,产生学习兴趣。这就要求教师通过实验探究得出某个结论。这样在实验教学中,尽量发挥实验的探究本性,让学生体验到实验的乐趣,从而提高学生的学习兴趣,并让学生体验、理解科学探究的方法和过程,丰富学生探究活动的亲身经历,提高学生的科学素养。
三、用探究性习题提高学生的探究思维能力