谷志敏
課程改革要求要轉(zhuǎn)變思想和教學(xué)方式讓學(xué)生進行自主性的學(xué)習(xí)。探究性學(xué)習(xí)便是學(xué)生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學(xué)探究的過程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識、樹立科學(xué)的價值觀和活動過程。
學(xué)科的基本特征決定了學(xué)科的學(xué)習(xí)特點,在實驗中學(xué)習(xí)化學(xué)無疑是最有效而又最重要的化學(xué)學(xué)習(xí)方法之一?;瘜W(xué)科學(xué)以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科特征,更有利于學(xué)生進行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)。當(dāng)化學(xué)實驗被用作探究性學(xué)習(xí)的途徑時,化學(xué)實驗的創(chuàng)造性和探究性便充分顯示出來。學(xué)生在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學(xué)家科學(xué)探究的過程和方法,獲得科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅。所以,在學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)過程中,完全可以利用實驗這個手段進行探究性學(xué)習(xí)。那如何讓實驗探究性學(xué)習(xí)在化學(xué)課堂中開花呢?
一、形成問題情境的途徑
1.提出問題,激發(fā)學(xué)生探索的欲望
化學(xué)教學(xué)中教師要努力創(chuàng)設(shè)最優(yōu)化的問題情境,使問題突出鮮明,具有目標性。
自然界的許多變化充滿神奇色彩,蘊含著豐富的化學(xué)知識,但對學(xué)生而言卻是一個個解不開的“謎”。這些“謎”對學(xué)生有極大的誘惑力,激勵他們?nèi)ヌ剿髌渲械膴W秘。例如,冬天我們用煤爐取暖時會看到燃著的煤上看到藍色火焰,為什么會有這樣的現(xiàn)象產(chǎn)生呢?在煤燃燒的時候發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)呢?
2.以化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題情境
探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)“問題”的情境下產(chǎn)生的一系列學(xué)習(xí)活動。問題激發(fā)起學(xué)生探究的欲望,問題引發(fā)了學(xué)生的探究活動。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,除學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問題外,教師更要通過各種途徑創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題。而化學(xué)實驗是最形象、生動、直觀的創(chuàng)設(shè)問題情境的方法之一。
精心設(shè)計的演示實驗,往往帶給學(xué)生的是驚奇、不解和矛盾,促使學(xué)生迅速調(diào)整自己的認知結(jié)構(gòu),結(jié)合現(xiàn)象進行思考。實踐證明,演示實驗的素材十分豐富,極易喚起學(xué)生的求知欲,是設(shè)計問題的最佳情境。例如:在做氧氣使帶火星的小木條復(fù)燃的實驗時,學(xué)生對出現(xiàn)的此現(xiàn)象感到很奇特,有著特別的印象,當(dāng)他們完成實驗后自然就理解了其中的奧秘。利用實驗設(shè)計創(chuàng)設(shè)問題情境,能使學(xué)生得到啟發(fā),再讓學(xué)生動手實驗,臺上臺下焦點聚集在一起,認真觀察、情緒高漲,參與實驗,積極思考。這樣學(xué)生不僅能養(yǎng)成了嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,而且還能使學(xué)生問題意識得到表現(xiàn),同樣也是優(yōu)化課堂教學(xué)的重要途徑。
3.利用學(xué)生錯誤設(shè)置問題情境
在學(xué)習(xí)、實驗或測驗的錯誤中,有一類是憑經(jīng)驗“想當(dāng)然”的結(jié)果,往往因依賴權(quán)威而不多思索。如果不創(chuàng)設(shè)問題情境,會讓學(xué)生逐漸依賴權(quán)威,而失去創(chuàng)新能力。學(xué)生事后一旦發(fā)現(xiàn)肯定的結(jié)論與事實相悖時,“出乎意料”的驚訝感油然而生,他們迫切希望找到充足的理由去否定自我。例如在做用高錳酸鉀制氧氣的實驗中,有的學(xué)生收集到的氣體是紫色的,為什么會出現(xiàn)此現(xiàn)象呢?然后讓學(xué)生自己去找問題的所在糾正錯誤。
二、以化學(xué)實驗驗證假說或猜想
通過化學(xué)實驗對提出的猜想或假設(shè)進行驗證,是學(xué)生進行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)常用的方法。
以化學(xué)實驗驗證假說或猜想,要面向全體學(xué)生,讓每個學(xué)生都有體驗和經(jīng)歷用化學(xué)實驗驗證假說和猜想的機會。教師要指導(dǎo)學(xué)生,特別是要幫助和指導(dǎo)那些有困難的學(xué)生完成設(shè)計方案并進行實驗。如在初中化學(xué)中物質(zhì)構(gòu)成微粒知識學(xué)習(xí)時,對“構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間是有空隙的”的假設(shè)的驗證,學(xué)生在設(shè)計方案時可能產(chǎn)生一定的困難,這時老師就可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計“一定體積的水和酒精混合”的實驗方案和“氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的壓縮”實驗進行驗證。著名教育家蘇霍姆林斯基說過:“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,就是希望自己是一個探索者、發(fā)現(xiàn)者、研究者,而在兒童的精神世界中,這種需要特別強烈?!币虼?,教師在教學(xué)時應(yīng)創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生想成為探索者、發(fā)現(xiàn)者、研究者的動機,鼓勵學(xué)生超越自我、超越同學(xué)、超越老師。
問題是探究的起點。如果沒有問題就沒有了探究的對象。正如愛因斯坦所說:“提出一個問題比解決一個問題更為重要?!币虼耍寣W(xué)生學(xué)會探究,就應(yīng)該注重探索性問題的設(shè)計。
例如:濃鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)制取的二氧化碳氣體不能使澄清石灰水變渾濁,該如何對待這一異?,F(xiàn)象呢?由于該實驗對導(dǎo)管等的干燥度要求高,反應(yīng)速度快(石灰水不變渾濁的時間短),所以學(xué)生們曾聽教師介紹過,卻從沒有親眼看到過。因此在改進后的教學(xué)實踐中,播放了一段濃、稀鹽酸分別與碳酸鈣反應(yīng)的實驗錄像,給學(xué)生們創(chuàng)設(shè)真實的探究情境,有效地激發(fā)了學(xué)生的探究思維。
三、引導(dǎo)學(xué)生通過多種途徑進行探究性學(xué)習(xí)
1.根據(jù)需要選用恰當(dāng)?shù)奶骄啃问?。組織探究活動的形式主要有三種。一是獨立探究,即讓每個學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗,用自己的思維方式自由地、開放地去探究、去發(fā)現(xiàn)。獨立探究能使學(xué)生學(xué)到科學(xué)探究的方法,從而增加學(xué)生的自主意識,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。二是小組合作探究,合作探究能使學(xué)生集思廣益、思維互補、思路開闊,使獲得的概念更清晰、結(jié)論更準確。三是班級集體探究,班級集體探究主要是抓住中心議題或關(guān)鍵性問題,讓學(xué)生自由發(fā)表意見,集中解決難點。我們在組織探究活動時,對學(xué)生獨立探究能解決的問題,就組織獨立探究;對獨立探究不能解決的問題,就組織合作探究;小組合作探究還不能解決的問題,就組織全班集中討論。
2.根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同特點,選擇合理的探究方法。組織探究活動,除了選用恰當(dāng)?shù)奶骄啃问酵?,還應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同特點,選擇合理的探究方法,同時使學(xué)生熟悉并掌握這些科學(xué)的探究方法。我們經(jīng)常讓學(xué)生用下列方法進行探究:
(1)操作——發(fā)現(xiàn)。即讓學(xué)生通過自己動手操作,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,得出結(jié)論。
(2)猜想——驗證。即讓學(xué)生根據(jù)已有的知識、經(jīng)驗和方法,對化學(xué)問題大膽猜想,尋找規(guī)律,合理論證,這是創(chuàng)造性思維活動的重要途徑。
(3)觀察——歸納。即讓學(xué)生通過大量具體事例,歸納發(fā)現(xiàn)事物的一般規(guī)律。問題的歸納過程,實質(zhì)就是觀察、思考、發(fā)現(xiàn)的過程,也是從中總結(jié)規(guī)律的過程。在歸納探究過程中,培養(yǎng)了學(xué)生對問題的抽象概括能力。
情境是放飛思想的舞臺,問題是打開思維的鑰匙。課堂教學(xué)中只要教師與學(xué)生的思維劇烈碰撞,產(chǎn)生火花,就能開出鮮艷的花朵。實驗探究是我們學(xué)習(xí)科學(xué)知識空間,把孩子領(lǐng)進精彩的空間,讓學(xué)生在刺激情中盡情飛翔、盡情想象,讓探究科學(xué)的欲望在學(xué)生的心中產(chǎn)生,從而讓實驗探究教學(xué)在化學(xué)課堂中盛開出鮮艷的花朵!