探究是探究學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的重要手段。一個(gè)完整的探究過程是:讓學(xué)生自己在學(xué)習(xí)和社會(huì)情境中發(fā)現(xiàn)問題,并予以猜想和假設(shè),然后設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集和處理信息,研究和討論,從而求得問題的解決。此法能讓學(xué)生充分體驗(yàn)和了解科學(xué)探究的過程,培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的科學(xué)素質(zhì),體現(xiàn)交流協(xié)作的合作精神,鍛煉學(xué)生的綜合能力。
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)的重要手段。所以實(shí)驗(yàn)探究是化學(xué)探究式教學(xué)中最常用也是最重要的探究方式。教師在教學(xué)中應(yīng)最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在探究式教學(xué)中的作用。
教材中的探究實(shí)驗(yàn)一般都是證實(shí)性實(shí)驗(yàn),即引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生去模擬、探究原科學(xué)家的實(shí)踐活動(dòng)過程,發(fā)現(xiàn)“新”現(xiàn)象,通過聯(lián)想、判斷、推理和綜合分析,歸納出物質(zhì)呈現(xiàn)此現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。這種實(shí)驗(yàn)缺少新意,很容易讓學(xué)生感到乏味,從而難以激發(fā)學(xué)生的探究興趣,所以實(shí)驗(yàn)探究方式也要多樣化。
一、設(shè)計(jì)一些“證偽性”實(shí)驗(yàn)
在探究式教學(xué)中,除了證實(shí)性實(shí)驗(yàn)外,我們還應(yīng)有意識地設(shè)計(jì)一些“證偽性”實(shí)驗(yàn),使學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些過去沒有注意到的因素和問題,同時(shí)也體驗(yàn)到科學(xué)探究的曲折。
1.用“否定性實(shí)驗(yàn)”證偽,如硫酸根離子的檢驗(yàn),多數(shù)學(xué)生認(rèn)為應(yīng)選擇硝酸鋇溶液和硝酸,現(xiàn)象是白色沉淀不消失。我們選擇亞硫酸鹽做此實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是白色沉淀不消失,證明試劑選擇是錯(cuò)誤的。
2.用“失敗性實(shí)驗(yàn)”證偽,如在學(xué)習(xí)苯酚與溴水的反應(yīng)時(shí),故意往稀苯酚溶液中滴加濃溴水,邊加邊振蕩,看不到白色沉淀。實(shí)驗(yàn)為何失敗,激起了學(xué)生對問題的探究。教材中可利用的易失敗的實(shí)驗(yàn)還有很多,如做銀鏡實(shí)驗(yàn)時(shí)滴加氨水過量;證明蔗糖水解產(chǎn)物時(shí),沒有用氫氧化鈉中和多余的硫酸等。
失敗的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生深刻體會(huì)到嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件對實(shí)驗(yàn)成功的重要性,有助于培養(yǎng)探究性學(xué)習(xí)所需具備的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)素養(yǎng)。
二、探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以與教材不盡相同
高中新課程改革提倡教師創(chuàng)造性使用教材,而不是教教材?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)》指出,教師要幫助學(xué)生尋找、搜集和利用學(xué)習(xí)資源,對學(xué)習(xí)資源進(jìn)行整合、開發(fā),幫助學(xué)生設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)活動(dòng)。
例如,蘇教版化學(xué)必修Ⅰ的專題一中第二單元《常見物質(zhì)的檢驗(yàn)》,涉及的離子檢驗(yàn)有氯離子、硫酸根離子、銨根離子、鈉離子、鉀離子等,其實(shí)主要是復(fù)習(xí)總結(jié)初中化學(xué)知識,所以教材中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對學(xué)生已經(jīng)沒有多少吸引力了。針對這種具體情況,將其改成實(shí)驗(yàn)題形式,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,區(qū)別失去標(biāo)簽的四瓶無色溶液:氯化銨、氯化鉀、硫酸銨、硫酸鉀。告訴他們,鑒別好后自己貼上標(biāo)簽,將其放在實(shí)驗(yàn)室備用。結(jié)果學(xué)生的積極性大增,討論非常熱烈,實(shí)驗(yàn)過程極其認(rèn)真小心,貼標(biāo)簽時(shí)神情慎重。最后離子的檢驗(yàn)總結(jié)順理成章,效果良好,學(xué)生對本節(jié)課的知識印象深刻。
三、探究性實(shí)驗(yàn)課題可以適度開放
在課堂教學(xué)實(shí)踐中,教師對于探究性活動(dòng)由于習(xí)慣性思維的影響,所選擇的往往是探究指向唯一的實(shí)驗(yàn)課題。事實(shí)上,教師多選擇適度開放的探究性實(shí)驗(yàn),對學(xué)生進(jìn)行多角度思考、靈活多變的探究途徑或方法的引領(lǐng),可以擴(kuò)展學(xué)生的創(chuàng)新視野,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,有利于促進(jìn)學(xué)生掌握科學(xué)的思想方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
例如,在鑒別鐵離子和亞鐵離子的實(shí)驗(yàn)中,給學(xué)生提供若干試劑,如硫氰化鉀溶液、氫氧化鈉溶液、鐵粉、雙氧水,讓各小組之間進(jìn)行一場鑒別比賽,比一比誰的方法多、誰的方法好。學(xué)生通過組內(nèi)交流討論,設(shè)計(jì)鑒別方案,再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最后歸納總結(jié)。
四、要與其他探究方式有機(jī)結(jié)合
在探究活動(dòng)中,不同的探究課題所需要的信息具有不同的特點(diǎn),信息的來源也往往不同,因此需要選擇不同的探究方式?!缎抡n標(biāo)》指出,科學(xué)探究可以使用觀察、實(shí)驗(yàn)、資料查詢、調(diào)查訪問等方法。觀察是獲取自然存在有關(guān)信息的方法;實(shí)驗(yàn)是通過人為的辦法制造某一情境和條件從中獲取信息的方法;資料查詢和調(diào)查訪問是收集別人在有關(guān)問題上曾經(jīng)獲得的信息的方法。有些探究的問題,還可以采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的探究方法。例如,在探究鋁的化學(xué)性質(zhì)時(shí),可以從鋁在元素周期表的位置、原子結(jié)構(gòu)、金屬活動(dòng)性順序表中的位置,推測鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑,易跟氧氣、酸、鹽反應(yīng),讓學(xué)生根據(jù)推測結(jié)果去猜想鋁的化學(xué)性質(zhì),接著讓學(xué)生設(shè)計(jì)方案,通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。
總之,探究性活動(dòng)是新課程改革的亮點(diǎn),也是轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式的行為。它是一個(gè)值得思考、探索的課題,需要教師勤于學(xué)習(xí)、勤于思考、勇于實(shí)踐,提高教師專業(yè)水平。在具體的教學(xué)實(shí)踐中,無論采用何種探究方式進(jìn)行探究性活動(dòng),都應(yīng)該以學(xué)生為對象,以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為目標(biāo),讓學(xué)生真正成為探究活動(dòng)的參與者、實(shí)踐者和研究者,使學(xué)生真正成為課堂教學(xué)的主人。
(責(zé)任編輯 羅 艷)