在化學(xué)實驗教學(xué)中進行探索性學(xué)習(xí)的嘗試

王志增

化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,通過實驗教學(xué),不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗技能,還可以為學(xué)生形成化學(xué)概念和理論提供豐富的感性材料,有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,對學(xué)生進行科學(xué)方法的訓(xùn)練?；瘜W(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。

為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì),即提高學(xué)生的動手能力、觀察能力,分析和解決具體問題的能力,開設(shè)化學(xué)實驗是十分必要的。在化學(xué)實驗中,學(xué)生預(yù)習(xí)、設(shè)計、動手、觀察、記錄、思考,從而了解物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律,再用這些知識去解決實際問題。在不斷的學(xué)習(xí)、實踐中去提高去探索,從而提高學(xué)生的自身素質(zhì)。因此,筆者在化學(xué)實驗教學(xué)中進行引導(dǎo)學(xué)生探索性學(xué)習(xí)的嘗試。

探索性學(xué)習(xí)的教學(xué)原則

自主性探索性學(xué)習(xí)鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生從自己的學(xué)習(xí)生活和所熟悉的社會生活中去選擇內(nèi)容題目,只有學(xué)習(xí)根據(jù)自己的興趣愛好自主選擇的內(nèi)容,才能使學(xué)生傾注全部熱情,認真地進行學(xué)習(xí),才能取得較好的效果。當然,尊重學(xué)生的自主性,并非不要教師的指導(dǎo),如果在尊重自主性的名義下,忽略教師的指導(dǎo),學(xué)生的內(nèi)容選擇往往陷入經(jīng)驗主義的誤區(qū)而缺乏規(guī)范和提升。

全面性探索性學(xué)習(xí)要注重科學(xué)知識和科學(xué)方法、學(xué)生智力因素和非智力因素、書本知識和實踐能力等的關(guān)系,并將分科教學(xué)的成果整合在需要解決的問題中,提供并擴展學(xué)生多元化學(xué)習(xí)的機會和體驗,激活學(xué)生在其他學(xué)習(xí)中的“知識儲存”。

層次性根據(jù)不同學(xué)生的自身特點,以不同的需求在課程設(shè)計時針對性地安排分層次的內(nèi)容,以使每個學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)都得到充分的發(fā)展。層次性指根據(jù)學(xué)生的實際水平、不同的階段,設(shè)計的探索內(nèi)容由淺入深、層層深入。

精心設(shè)計實驗,創(chuàng)設(shè)探索情境

精心設(shè)計并做好化學(xué)實驗,對于學(xué)生掌握化學(xué)知識起著重要作用。因此,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當增加實驗,往往能創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境,促使這一轉(zhuǎn)化的實現(xiàn)。如講授分子運動這一基本性質(zhì)時,為了使學(xué)生頭腦中能夠建立起分子運動的表象,可補充一個簡單的探索性實驗:分別向一杯冷水和熱水中加入少量的質(zhì)量相同的高錳酸鉀粉末,學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀粉末在熱水中擴散很快,整杯水很快變成紫紅色;而高錳酸鉀在冷水里則擴散很慢,整杯水需要較長時間才能變成紫紅色。通過觀察,學(xué)生很容易探索出分子的運動速度與溫度有關(guān):溫度越高,分子運動速度越快;溫度越低,分子運動速度越慢。

改進實驗,延伸探索過程

認知心理學(xué)關(guān)于思維的研究成果表明,探索的過程首先是解決問題的過程。某些實驗中實驗裝置等方面所暴露出的不足,能使學(xué)生進入一種察覺到已有知識不能解決新問題的心理狀態(tài),因而極大地激發(fā)學(xué)生探索改進實驗方法的興趣,延伸對實驗的探索過程。在學(xué)生討論實驗改進方案過程中,教師發(fā)揮的作用主要是進行一般性的原則指導(dǎo),盡可能讓學(xué)生自行探究完成,教師只是在學(xué)生“疑無路”的情況下才予以點撥。比如,在做氨易溶于水的“噴泉實驗”的同時,讓學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他方法。教師提前設(shè)計一套裝置(制好幻燈片),在實驗錐形瓶外有一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量濃硫酸和生石灰,結(jié)果也產(chǎn)生噴泉。這樣,不同層次學(xué)生的探索興趣都會得到激發(fā),創(chuàng)造能力也會得到不同程度的培養(yǎng)和提高。

親自實驗,增強探索體會

親自動手實驗是教師講解的同時學(xué)生分組實驗,為學(xué)生提供“躬行”機會的一種舉措,也是小組學(xué)習(xí)的一種形式。從實驗觀察效果的角度看,親自動手實驗有助于提高實驗觀察的效果。如在演示鹽酸、乙酸溶液、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液、氨水、酒精等幾種物質(zhì)導(dǎo)電性實驗時,學(xué)生很難察覺到燈泡發(fā)光的明暗程度。如果把該演示實驗改為學(xué)生分組實驗,學(xué)生對實驗中燈泡發(fā)光的明暗程度的觀察將會由“模模糊糊”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢嬲媲星小薄Ｒ虼?對于那些實驗安全系數(shù)較高、操作難度較小、觀察能見度較差的實驗,很有必要將其“下放”成邊講邊實驗,通過教師——學(xué)生、學(xué)生——教師、學(xué)生——學(xué)生之間多向信息交流,完成探索任務(wù),增強探索體會。

改進驗證性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力

所謂改進驗證性實驗,是指將驗證性實驗重新設(shè)計成探索性實驗。驗證性實驗與探索性實驗之間的顯著區(qū)別是:前者先把結(jié)論、規(guī)律直接給予學(xué)生,再用實驗去驗證;后者是先把真實的物質(zhì)和現(xiàn)象呈現(xiàn)給學(xué)生,讓他們通過觀察、操作、親身體驗去認識事物,發(fā)現(xiàn)問題,然后在教師的點撥和誘導(dǎo)下,學(xué)生利用已有的知識和經(jīng)驗,通過研究探討,推理歸納,悟出道理,得出結(jié)論,形成規(guī)律。

改驗證性實驗為探索性實驗的途徑之一,是教師把部分驗證性實驗的順序重新進行探索性設(shè)計。例如,催化劑概念的建立就可以按照“實驗演示——觀察現(xiàn)象——提出問題——討論比較——分析歸納——得出結(jié)論”這一順序去進行。上述做法不僅體現(xiàn)了“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的關(guān)系,而且激發(fā)學(xué)生探索化學(xué)問題的興趣,培養(yǎng)他們的探索、創(chuàng)新能力。

(作者單位:河北省邢臺學(xué)院初等教育學(xué)院)