在化学实验中培养学生的探究能力

2022-09-11

戴安邦教授认为:“实验室应该是学生学习化学最有效和收获最丰富的场所。”著名化学家傅鹰教授说:“实验是最高法庭。”化学实验是培养学生的实践能力和创新精神, 激发学生学习兴趣和强烈求知欲的重要内容。经常开展探究性、设计性和创造性实验研究有助于学生探究能力的培养和提高。如何在实验教学中培养学生的探究能力呢?本文就此谈一些自己的体会。

1 重视实验, 切实培养学生探究能力

1.1 改进演示实验, 培养学生的学习兴趣

演示实验是培养学生探究能力的基础媒介。那么一个演示实验要确保成功, 就要注意实验改进。如:次氯酸漂白性实验改进若按照教材上所给的方法来做, 所需的药品、仪器较多, 反应时间过长, 步骤繁琐, 可作如下改进:取一长条状的有色纸条 (最好是皱纹纸, 接触面积较大) , 将纸条的下端用蒸馏水润湿 (上端保持干燥) , 然后将整个纸条放入充满氯气的集气瓶中, 很快就可以观察到纸条下端湿润部分褪色, 上端干燥部分没有变化, 说明具有漂白性的是次氯酸而非氯气。

1.2 重视家庭小实验和趣味实验, 激发探究欲望

虽然家庭小实验和趣味实验然有利于课改后的课堂教学, 但需耗费教师大量的时间和精力, 所以许多教师不太重视。既然家庭小实验和趣味实验有利于课堂教学及课改, 那就值得花时间去做好家庭小实验和趣味实验。“金属活动性”强弱实验探究一节, 先让学生回家做光亮铜线、铁钉、铝丝分别与白醋反应的实验, 观察并记录现象并思考。课堂中我们再做这三种金属分别与稀盐酸反应的实验, 课堂效果显然要比不做家庭小实验好得多。教材中的家庭小实验和趣味实验如果能在课前布置下去, 将有利于激发学生的学习兴趣和探究欲望。将它们改为课前实验, 在学生不知到其原理的情况下去讨论、探究, 不仅为课堂提供更好的实验素材, 而且还能开阔学生的思路, 增强其学习能力。

2 创设学习情景, 设计探究性实验问题

创设学习情景可以增强学习的针对性, 有利于发挥情感在教学中的作用, 激发学生的兴趣, 使学习更为有效。在创设学习情景时, 应力求真实、生动、直观而又富于启迪性。演示实验、化学问题、小故事、科学史实、新闻报道、实物、图片、模型和影像资料等等, 都可以用于创设学习情景。例如, 在有关“元素”教学中展示地壳、海水和人体中的元素含量表;在有“化学材料”的教学中展示古代石器、瓷器、青铜器、铁器以及各种现代新材料的图片或实物;在有关“环境保护”的教学中组织学生观看有关环境污染造成的危害的影像和图片资料等。教师也可以通过精心设计的富有思考性和启发性的问题, 如“为什么在新制的氧化钙中加入水能煮熟鸡蛋”等来设置学习情景。在教学中, 教师要善于引导学生从真实的情景中发现问题, 有针对性地展开讨论, 提出解决问题的思路, 使学生的认识逐步得到发展。如组织辩论“常用的几种燃料中, 哪一种最理想”、试验“活性炭和明矾的净水作用”、观看录像“硬水对人们生活的影响”等, 都可以为学生学习有关的知识提供良好的基础。

3 探究性实验教学模式的实践

探究性实验是指在化学实验的基础上, 通过科学的分析综合等思维过程来获取知识, 这一过程要求学生有较多的思考和讨论, 学生处于一种主动探索知识的状态, 对培养学生的创新能力非常有利。

探究性实验的具体程序:

教师提出问题→学生思考设计实验和实验操作→观察现象、分析、整理和归纳→发现规律性知识并得出相关结论 (创设问题情景) (教师引导性作用) (学生主体作用) 。

比如, 在学习原电池的原理时, 首先演示“番茄原电池” (用铜片、锌片、导线、音乐卡和西红柿组成) 趣味实验, 设问:这个简单构造为什么能使音乐卡发出声音?在激起学生探究欲望的同时, 鼓励学生讨论质疑:音乐卡发声肯定有电流通过, 电流从何而来?若用茄子或黄瓜代替番茄行不行?直接用稀酸代替番茄效果是不是更好?是什么原理?

指导学生带着疑问自己动手设计实验探究:铜片、锌片分别插入稀硫酸各有何现象?在把插入稀硫酸的铜片、锌片用导线连起来又有何现象?铜片、锌片质量有无变化?溶液中的[H+]有何变化?H+在铜片上得到的电子从何而来?如何证明导线上有电流通过?

在学生实验的基础上, 教师再利用多媒体课件形象直观地模拟微观离子运动和电子转移, 进行精讲讨论, 总结归纳原电池的原理、构成条件、两极反应和能量转化等。

最后, 进行知识的迁移扩展:让学生讨论铜-锌原电池的缺点;根据原电池的原理设计一个实用电池;探究干电池的结构和电极反应;研究原电池反应与金属腐蚀和环境污染。从而激励学生在延续探究中创新。

4 探究性教学过程中应注意的问题

(1) 问题的提出应具有针对性, 不能范围太大, 范围太大就会使学生感到无处下手, 失去探究的兴趣、挫伤学习的积极性。

(2) 给学生充分的思考时间, 问题提出后不能急于做答, 更不能一拿出问题就马上去启发, 应给学生一个讨论的机会, 让他们智力的火花相互碰撞, 在碰撞中使思维得以深化, 能力得以加强。

(3) 多鼓励, 少批评, 对于学生提出的各种想法或方案, 首先要肯定他们的勇气, 尤其是合理而又有新意的应及时予以表扬, 不足的地方要引导其自己质疑或提供必要的帮助, 使学生的积极性始终保持较高的状态。

(4) 掌握好课内课外时间, 探究需要一定的知识基础, 因而我们要把握好时机, 适时提出问题, 问题要在能力的基础上、在课余时间能够完成的情况下提出, 这样才能保证学生课下真正的去探讨、去寻求解决的办法。

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”。在实验设计的教学中, 教师除提出问题, 做出适当引导外, 主要给学生创设问题情境 (实验现象、思考、讨论、理论分析等) , 使学生亲自去感受、探索、查证问题的关键所在, 寻求解决问题的最佳方案。因此, 在实验教学中教师要重视培养学生的探究意识, 将结论的发现权通过实验、引导交给学生, 使学生的探究能力在边实验、边讨论的氛围中得以培养和提高。

摘要：本文阐述了在新课改形势下, 中学化学教师须适应新课改的要求, 通过在实验教学上的有所创新, 从而培养学生的探究能力。

关键词：化学实验,探究能力