陸梅
摘 要: 實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)活動(dòng)和過(guò)程。新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)高中化學(xué)課程改革的理念是通過(guò)“知識(shí)與技能”和“對(duì)比與方法”培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在新課程實(shí)施過(guò)程中,怎樣實(shí)施化學(xué)新課程改革的新理念,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)顯得尤為重要。本文探討了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的應(yīng)用,并提出了相應(yīng)措施。
關(guān)鍵詞: 實(shí)驗(yàn)探究教學(xué) 高中化學(xué)教學(xué) 應(yīng)用措施
1.理論學(xué)習(xí)
1.1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的概念
1.1.1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的涵義
類比是依據(jù)不同事物間在某些特征上的相同或相似,將一個(gè)事物的特征遷移到另一個(gè)事物上,從而作出判斷的推理方法,其中的相同性或相似性可能是表面的、次要的、偶然的,也可能是本質(zhì)的、主要的、必然的。類比思維在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛,但也存在一些局限,有時(shí)也會(huì)類比出錯(cuò)誤結(jié)論。
1.1.2實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的特征
一是橫向跨越性。所謂橫向跨越性,就是在不同類別中發(fā)現(xiàn)事物之間的相似因素、相似關(guān)系或相似結(jié)構(gòu),從而打破原有類別,建立新的類別和關(guān)系,把不同類別、不同領(lǐng)域溝通起來(lái),使信息跨類橫移。
二是未知與已知的轉(zhuǎn)換性。不論是演繹、歸納還是類比,作為思維方法和推理方法,其都是把已有的知識(shí)或熟悉的事物作為處理問(wèn)題的參照系統(tǒng)和前提條件,都是借助已知探索未知。
1.2實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與其他教學(xué)的區(qū)別和聯(lián)系
1.2.1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與比喻法的區(qū)別和聯(lián)系
類比和比喻是兩個(gè)不同的概念。比喻中的“比”是“比擬”,而類比中的“比”是“比較類推”。比喻和類比都是將兩個(gè)問(wèn)題或兩種事物作比,都有相同或相似點(diǎn),都能收到巧妙解決問(wèn)題或說(shuō)明事理的效果。但不同的是:比喻作比的兩種事物不屬同類,它是通過(guò)比喻簡(jiǎn)明形象、深入淺出、生動(dòng)地說(shuō)明事理;而類比作比的兩種事物多屬同類,它是通過(guò)類比由小見大、由此及彼,從而解決問(wèn)題說(shuō)明事理。
1.2.2實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與比較法的區(qū)別和聯(lián)系
比較是確定事物之間差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的;類比則是以比較為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)兩個(gè)或兩類不同事物的比較。找到它們之間的相似點(diǎn)或相同點(diǎn),把已知的屬性或結(jié)論推理到未知的事物上,是一種特殊的比較。
2.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀及分析
2.1應(yīng)用現(xiàn)狀
通過(guò)研究高中化學(xué)教材,找出了22處類比,具體的數(shù)據(jù)如表1,其中涉及微觀粒子及其結(jié)構(gòu)方面(包括原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容)11處,占總數(shù)的50%;而元素化合物性質(zhì)方面僅有1處。
表1 高中化學(xué)教材的類比頻數(shù)
2.2數(shù)據(jù)分析
由表1可知,類比一般運(yùn)用在教學(xué)內(nèi)容較為抽象、難度較大的部分,并且類比出現(xiàn)在章節(jié)的開頭部分的頻率較高。
3.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的積極作用
3.1加強(qiáng)對(duì)化學(xué)概念和規(guī)律的理解
在“化學(xué)平衡狀態(tài)”中有這樣的描述:“如果把溶質(zhì)在溶液中形成飽和溶液時(shí)的狀態(tài)稱為溶解平衡狀態(tài),那么對(duì)于化學(xué)反應(yīng)體系來(lái)說(shuō),就應(yīng)當(dāng)稱作化學(xué)平衡狀態(tài)。溶解平衡所具有的一些特征,在化學(xué)平衡體系中都可以找出對(duì)應(yīng)點(diǎn)。又如,在反應(yīng)體系中同時(shí)存在著正逆反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程,當(dāng)這兩個(gè)過(guò)程的速率不相等時(shí),常常只能觀察到某個(gè)方向的變化?!笨梢钥闯?,教材是以學(xué)生已熟悉的知識(shí)“溶解平衡狀態(tài)”作為類比對(duì)象的,將“化學(xué)平衡狀態(tài)”作為目標(biāo)概念,使學(xué)生在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上建立起目標(biāo)概念,從而理解化學(xué)平衡也具有類似溶解平衡的許多特征。
實(shí)踐表明,將實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué),不但可以增強(qiáng)化學(xué)教學(xué)效果,而且可以有效提高學(xué)生解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。掌握科學(xué)思維方法可以提高人的科學(xué)素養(yǎng),知識(shí)可以遺忘,素養(yǎng)卻伴隨一生,這才是最寶貴的財(cái)富。
3.2追求計(jì)算綜合能力的遷移
立意新穎的習(xí)題能很好地考查學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能、創(chuàng)新能力和文化素質(zhì),也有利于實(shí)施素質(zhì)教育和選拔人才。命題專家常常將科學(xué)家思考和解決問(wèn)題的思路進(jìn)行概括整理,從而提煉出一些開放型的試題,以訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維能力,而這類問(wèn)題的解答一般都要經(jīng)過(guò)聯(lián)想、估計(jì)、類比、驗(yàn)證等途徑,其中實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)又恰恰是最主要的方法。這一創(chuàng)新為試卷注入了生命力,激活了化學(xué)課堂教學(xué),也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
4.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的改進(jìn)措施
4.1注重學(xué)生自身能力培養(yǎng)
化學(xué)是自然科學(xué)體系中的一個(gè)重要學(xué)科,化學(xué)科學(xué)知識(shí)和化學(xué)學(xué)科方法是發(fā)展化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ);化學(xué)科學(xué)能力是化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的核心;化學(xué)學(xué)科品質(zhì)則是上述各點(diǎn)的根本保證?;诖耍瑢?shí)驗(yàn)探究教學(xué)的根本任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力、獲取信息和知識(shí)的能力、分析綜合能力,等等。
教師需要廣泛地涉獵各領(lǐng)域,擴(kuò)大自己的知識(shí)面。一方面,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是以已有知識(shí)為基礎(chǔ)的,知識(shí)面越寬,類比對(duì)象的選擇范圍就越廣泛,類比的形式就越靈活,才可以充分發(fā)揮類比作用。另一方面,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中包含許多辯證關(guān)系,如,相似與相同、現(xiàn)象相似與本質(zhì)相似、偶然聯(lián)系和必然聯(lián)系,等等?;瘜W(xué)教師應(yīng)積極提高自身科學(xué)素養(yǎng),在教學(xué)中對(duì)所運(yùn)用的類比推理進(jìn)行合理驗(yàn)證,堅(jiān)持實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
4.2要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
實(shí)驗(yàn)中的污染源大多是試劑和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的。因此,在取用藥品及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須充分預(yù)習(xí),嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行,動(dòng)作麻利,取用適當(dāng),這樣可以盡量減少空氣污染和重復(fù)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的不必要浪費(fèi),不僅保護(hù)環(huán)境,同時(shí)保護(hù)自己,這種實(shí)驗(yàn)意識(shí)必須深入人心,從一點(diǎn)一滴做起,逐步培養(yǎng)環(huán)保意識(shí),養(yǎng)成自覺(jué)保護(hù)的好習(xí)慣。
4.3以改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為途徑減少污染
二氧化硫、二氧化氮等有害或有毒的氣體,在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡量充分利用氣體,一瓶氣體完成多個(gè)反應(yīng)。如,在氯氣的實(shí)驗(yàn)中,收集一塑料瓶的氣體,可以先向瓶中倒入水,主要觀察氯氣的溶解性,再依次向瓶中加入石蕊試液、氫氧化鈉溶液等,這樣只用一瓶氣體就能完成氯氣部分的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象直觀明顯,同時(shí)節(jié)約藥品、保護(hù)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)中,也可推行“微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)”、“小量化學(xué)實(shí)驗(yàn)”,尤其是在涉及有害有毒氣體的實(shí)驗(yàn)中,可以有效解決這一問(wèn)題。有害有毒氣體不只教師演示實(shí)驗(yàn)中會(huì)用到,有時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中也會(huì)涉及,由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)人多,加之學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)不能像教師那樣熟練,產(chǎn)生的氣體較多,因此在遇到有關(guān)這類氣體的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡量采用小巧的、生成氣體少的,或可使幾個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生的裝置。
5.結(jié)論與思考
論文闡述了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)在化學(xué)基本概念和基礎(chǔ)理論教學(xué)、習(xí)題教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、化學(xué)反應(yīng)教學(xué)等中的應(yīng)用,探討了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)的具體化學(xué)教學(xué)案例。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)不僅適用于化學(xué)學(xué)科內(nèi)的知識(shí)掌握、方法運(yùn)用、技能技巧訓(xùn)練,還可推廣應(yīng)用于其他學(xué)科,對(duì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)不斷研究,受益的是廣大學(xué)生和教師。應(yīng)當(dāng)指出的是,類比思維也有一定的局限性,易類比出錯(cuò)誤結(jié)論。教師在教學(xué)中既要教會(huì)學(xué)生使用類比,又要讓學(xué)生掌握一些事物的特殊性,以防止類比出錯(cuò)誤結(jié)論,從而讓學(xué)生恰當(dāng)靈活地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)。endprint
摘 要: 實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)活動(dòng)和過(guò)程。新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)高中化學(xué)課程改革的理念是通過(guò)“知識(shí)與技能”和“對(duì)比與方法”培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在新課程實(shí)施過(guò)程中,怎樣實(shí)施化學(xué)新課程改革的新理念,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)顯得尤為重要。本文探討了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的應(yīng)用,并提出了相應(yīng)措施。
關(guān)鍵詞: 實(shí)驗(yàn)探究教學(xué) 高中化學(xué)教學(xué) 應(yīng)用措施
1.理論學(xué)習(xí)
1.1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的概念
1.1.1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的涵義
類比是依據(jù)不同事物間在某些特征上的相同或相似,將一個(gè)事物的特征遷移到另一個(gè)事物上,從而作出判斷的推理方法,其中的相同性或相似性可能是表面的、次要的、偶然的,也可能是本質(zhì)的、主要的、必然的。類比思維在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛,但也存在一些局限,有時(shí)也會(huì)類比出錯(cuò)誤結(jié)論。
1.1.2實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的特征
一是橫向跨越性。所謂橫向跨越性,就是在不同類別中發(fā)現(xiàn)事物之間的相似因素、相似關(guān)系或相似結(jié)構(gòu),從而打破原有類別,建立新的類別和關(guān)系,把不同類別、不同領(lǐng)域溝通起來(lái),使信息跨類橫移。
二是未知與已知的轉(zhuǎn)換性。不論是演繹、歸納還是類比,作為思維方法和推理方法,其都是把已有的知識(shí)或熟悉的事物作為處理問(wèn)題的參照系統(tǒng)和前提條件,都是借助已知探索未知。
1.2實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與其他教學(xué)的區(qū)別和聯(lián)系
1.2.1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與比喻法的區(qū)別和聯(lián)系
類比和比喻是兩個(gè)不同的概念。比喻中的“比”是“比擬”,而類比中的“比”是“比較類推”。比喻和類比都是將兩個(gè)問(wèn)題或兩種事物作比,都有相同或相似點(diǎn),都能收到巧妙解決問(wèn)題或說(shuō)明事理的效果。但不同的是:比喻作比的兩種事物不屬同類,它是通過(guò)比喻簡(jiǎn)明形象、深入淺出、生動(dòng)地說(shuō)明事理;而類比作比的兩種事物多屬同類,它是通過(guò)類比由小見大、由此及彼,從而解決問(wèn)題說(shuō)明事理。
1.2.2實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與比較法的區(qū)別和聯(lián)系
比較是確定事物之間差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的;類比則是以比較為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)兩個(gè)或兩類不同事物的比較。找到它們之間的相似點(diǎn)或相同點(diǎn),把已知的屬性或結(jié)論推理到未知的事物上,是一種特殊的比較。
2.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀及分析
2.1應(yīng)用現(xiàn)狀
通過(guò)研究高中化學(xué)教材,找出了22處類比,具體的數(shù)據(jù)如表1,其中涉及微觀粒子及其結(jié)構(gòu)方面(包括原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容)11處,占總數(shù)的50%;而元素化合物性質(zhì)方面僅有1處。
表1 高中化學(xué)教材的類比頻數(shù)
2.2數(shù)據(jù)分析
由表1可知,類比一般運(yùn)用在教學(xué)內(nèi)容較為抽象、難度較大的部分,并且類比出現(xiàn)在章節(jié)的開頭部分的頻率較高。
3.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的積極作用
3.1加強(qiáng)對(duì)化學(xué)概念和規(guī)律的理解
在“化學(xué)平衡狀態(tài)”中有這樣的描述:“如果把溶質(zhì)在溶液中形成飽和溶液時(shí)的狀態(tài)稱為溶解平衡狀態(tài),那么對(duì)于化學(xué)反應(yīng)體系來(lái)說(shuō),就應(yīng)當(dāng)稱作化學(xué)平衡狀態(tài)。溶解平衡所具有的一些特征,在化學(xué)平衡體系中都可以找出對(duì)應(yīng)點(diǎn)。又如,在反應(yīng)體系中同時(shí)存在著正逆反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程,當(dāng)這兩個(gè)過(guò)程的速率不相等時(shí),常常只能觀察到某個(gè)方向的變化?!笨梢钥闯?,教材是以學(xué)生已熟悉的知識(shí)“溶解平衡狀態(tài)”作為類比對(duì)象的,將“化學(xué)平衡狀態(tài)”作為目標(biāo)概念,使學(xué)生在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上建立起目標(biāo)概念,從而理解化學(xué)平衡也具有類似溶解平衡的許多特征。
實(shí)踐表明,將實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué),不但可以增強(qiáng)化學(xué)教學(xué)效果,而且可以有效提高學(xué)生解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。掌握科學(xué)思維方法可以提高人的科學(xué)素養(yǎng),知識(shí)可以遺忘,素養(yǎng)卻伴隨一生,這才是最寶貴的財(cái)富。
3.2追求計(jì)算綜合能力的遷移
立意新穎的習(xí)題能很好地考查學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能、創(chuàng)新能力和文化素質(zhì),也有利于實(shí)施素質(zhì)教育和選拔人才。命題專家常常將科學(xué)家思考和解決問(wèn)題的思路進(jìn)行概括整理,從而提煉出一些開放型的試題,以訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維能力,而這類問(wèn)題的解答一般都要經(jīng)過(guò)聯(lián)想、估計(jì)、類比、驗(yàn)證等途徑,其中實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)又恰恰是最主要的方法。這一創(chuàng)新為試卷注入了生命力,激活了化學(xué)課堂教學(xué),也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
4.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的改進(jìn)措施
4.1注重學(xué)生自身能力培養(yǎng)
化學(xué)是自然科學(xué)體系中的一個(gè)重要學(xué)科,化學(xué)科學(xué)知識(shí)和化學(xué)學(xué)科方法是發(fā)展化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ);化學(xué)科學(xué)能力是化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的核心;化學(xué)學(xué)科品質(zhì)則是上述各點(diǎn)的根本保證?;诖耍瑢?shí)驗(yàn)探究教學(xué)的根本任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力、獲取信息和知識(shí)的能力、分析綜合能力,等等。
教師需要廣泛地涉獵各領(lǐng)域,擴(kuò)大自己的知識(shí)面。一方面,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是以已有知識(shí)為基礎(chǔ)的,知識(shí)面越寬,類比對(duì)象的選擇范圍就越廣泛,類比的形式就越靈活,才可以充分發(fā)揮類比作用。另一方面,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中包含許多辯證關(guān)系,如,相似與相同、現(xiàn)象相似與本質(zhì)相似、偶然聯(lián)系和必然聯(lián)系,等等?;瘜W(xué)教師應(yīng)積極提高自身科學(xué)素養(yǎng),在教學(xué)中對(duì)所運(yùn)用的類比推理進(jìn)行合理驗(yàn)證,堅(jiān)持實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
4.2要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
實(shí)驗(yàn)中的污染源大多是試劑和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的。因此,在取用藥品及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須充分預(yù)習(xí),嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行,動(dòng)作麻利,取用適當(dāng),這樣可以盡量減少空氣污染和重復(fù)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的不必要浪費(fèi),不僅保護(hù)環(huán)境,同時(shí)保護(hù)自己,這種實(shí)驗(yàn)意識(shí)必須深入人心,從一點(diǎn)一滴做起,逐步培養(yǎng)環(huán)保意識(shí),養(yǎng)成自覺(jué)保護(hù)的好習(xí)慣。
4.3以改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為途徑減少污染
二氧化硫、二氧化氮等有害或有毒的氣體,在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡量充分利用氣體,一瓶氣體完成多個(gè)反應(yīng)。如,在氯氣的實(shí)驗(yàn)中,收集一塑料瓶的氣體,可以先向瓶中倒入水,主要觀察氯氣的溶解性,再依次向瓶中加入石蕊試液、氫氧化鈉溶液等,這樣只用一瓶氣體就能完成氯氣部分的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象直觀明顯,同時(shí)節(jié)約藥品、保護(hù)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)中,也可推行“微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)”、“小量化學(xué)實(shí)驗(yàn)”,尤其是在涉及有害有毒氣體的實(shí)驗(yàn)中,可以有效解決這一問(wèn)題。有害有毒氣體不只教師演示實(shí)驗(yàn)中會(huì)用到,有時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中也會(huì)涉及,由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)人多,加之學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)不能像教師那樣熟練,產(chǎn)生的氣體較多,因此在遇到有關(guān)這類氣體的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡量采用小巧的、生成氣體少的,或可使幾個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生的裝置。
5.結(jié)論與思考
論文闡述了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)在化學(xué)基本概念和基礎(chǔ)理論教學(xué)、習(xí)題教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、化學(xué)反應(yīng)教學(xué)等中的應(yīng)用,探討了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)的具體化學(xué)教學(xué)案例。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)不僅適用于化學(xué)學(xué)科內(nèi)的知識(shí)掌握、方法運(yùn)用、技能技巧訓(xùn)練,還可推廣應(yīng)用于其他學(xué)科,對(duì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)不斷研究,受益的是廣大學(xué)生和教師。應(yīng)當(dāng)指出的是,類比思維也有一定的局限性,易類比出錯(cuò)誤結(jié)論。教師在教學(xué)中既要教會(huì)學(xué)生使用類比,又要讓學(xué)生掌握一些事物的特殊性,以防止類比出錯(cuò)誤結(jié)論,從而讓學(xué)生恰當(dāng)靈活地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)。endprint
摘 要: 實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)活動(dòng)和過(guò)程。新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)高中化學(xué)課程改革的理念是通過(guò)“知識(shí)與技能”和“對(duì)比與方法”培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在新課程實(shí)施過(guò)程中,怎樣實(shí)施化學(xué)新課程改革的新理念,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)顯得尤為重要。本文探討了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的應(yīng)用,并提出了相應(yīng)措施。
關(guān)鍵詞: 實(shí)驗(yàn)探究教學(xué) 高中化學(xué)教學(xué) 應(yīng)用措施
1.理論學(xué)習(xí)
1.1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的概念
1.1.1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的涵義
類比是依據(jù)不同事物間在某些特征上的相同或相似,將一個(gè)事物的特征遷移到另一個(gè)事物上,從而作出判斷的推理方法,其中的相同性或相似性可能是表面的、次要的、偶然的,也可能是本質(zhì)的、主要的、必然的。類比思維在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛,但也存在一些局限,有時(shí)也會(huì)類比出錯(cuò)誤結(jié)論。
1.1.2實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的特征
一是橫向跨越性。所謂橫向跨越性,就是在不同類別中發(fā)現(xiàn)事物之間的相似因素、相似關(guān)系或相似結(jié)構(gòu),從而打破原有類別,建立新的類別和關(guān)系,把不同類別、不同領(lǐng)域溝通起來(lái),使信息跨類橫移。
二是未知與已知的轉(zhuǎn)換性。不論是演繹、歸納還是類比,作為思維方法和推理方法,其都是把已有的知識(shí)或熟悉的事物作為處理問(wèn)題的參照系統(tǒng)和前提條件,都是借助已知探索未知。
1.2實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與其他教學(xué)的區(qū)別和聯(lián)系
1.2.1實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與比喻法的區(qū)別和聯(lián)系
類比和比喻是兩個(gè)不同的概念。比喻中的“比”是“比擬”,而類比中的“比”是“比較類推”。比喻和類比都是將兩個(gè)問(wèn)題或兩種事物作比,都有相同或相似點(diǎn),都能收到巧妙解決問(wèn)題或說(shuō)明事理的效果。但不同的是:比喻作比的兩種事物不屬同類,它是通過(guò)比喻簡(jiǎn)明形象、深入淺出、生動(dòng)地說(shuō)明事理;而類比作比的兩種事物多屬同類,它是通過(guò)類比由小見大、由此及彼,從而解決問(wèn)題說(shuō)明事理。
1.2.2實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)與比較法的區(qū)別和聯(lián)系
比較是確定事物之間差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的;類比則是以比較為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)兩個(gè)或兩類不同事物的比較。找到它們之間的相似點(diǎn)或相同點(diǎn),把已知的屬性或結(jié)論推理到未知的事物上,是一種特殊的比較。
2.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀及分析
2.1應(yīng)用現(xiàn)狀
通過(guò)研究高中化學(xué)教材,找出了22處類比,具體的數(shù)據(jù)如表1,其中涉及微觀粒子及其結(jié)構(gòu)方面(包括原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容)11處,占總數(shù)的50%;而元素化合物性質(zhì)方面僅有1處。
表1 高中化學(xué)教材的類比頻數(shù)
2.2數(shù)據(jù)分析
由表1可知,類比一般運(yùn)用在教學(xué)內(nèi)容較為抽象、難度較大的部分,并且類比出現(xiàn)在章節(jié)的開頭部分的頻率較高。
3.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的積極作用
3.1加強(qiáng)對(duì)化學(xué)概念和規(guī)律的理解
在“化學(xué)平衡狀態(tài)”中有這樣的描述:“如果把溶質(zhì)在溶液中形成飽和溶液時(shí)的狀態(tài)稱為溶解平衡狀態(tài),那么對(duì)于化學(xué)反應(yīng)體系來(lái)說(shuō),就應(yīng)當(dāng)稱作化學(xué)平衡狀態(tài)。溶解平衡所具有的一些特征,在化學(xué)平衡體系中都可以找出對(duì)應(yīng)點(diǎn)。又如,在反應(yīng)體系中同時(shí)存在著正逆反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程,當(dāng)這兩個(gè)過(guò)程的速率不相等時(shí),常常只能觀察到某個(gè)方向的變化?!笨梢钥闯?,教材是以學(xué)生已熟悉的知識(shí)“溶解平衡狀態(tài)”作為類比對(duì)象的,將“化學(xué)平衡狀態(tài)”作為目標(biāo)概念,使學(xué)生在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上建立起目標(biāo)概念,從而理解化學(xué)平衡也具有類似溶解平衡的許多特征。
實(shí)踐表明,將實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué),不但可以增強(qiáng)化學(xué)教學(xué)效果,而且可以有效提高學(xué)生解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。掌握科學(xué)思維方法可以提高人的科學(xué)素養(yǎng),知識(shí)可以遺忘,素養(yǎng)卻伴隨一生,這才是最寶貴的財(cái)富。
3.2追求計(jì)算綜合能力的遷移
立意新穎的習(xí)題能很好地考查學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能、創(chuàng)新能力和文化素質(zhì),也有利于實(shí)施素質(zhì)教育和選拔人才。命題專家常常將科學(xué)家思考和解決問(wèn)題的思路進(jìn)行概括整理,從而提煉出一些開放型的試題,以訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維能力,而這類問(wèn)題的解答一般都要經(jīng)過(guò)聯(lián)想、估計(jì)、類比、驗(yàn)證等途徑,其中實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)又恰恰是最主要的方法。這一創(chuàng)新為試卷注入了生命力,激活了化學(xué)課堂教學(xué),也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
4.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的改進(jìn)措施
4.1注重學(xué)生自身能力培養(yǎng)
化學(xué)是自然科學(xué)體系中的一個(gè)重要學(xué)科,化學(xué)科學(xué)知識(shí)和化學(xué)學(xué)科方法是發(fā)展化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ);化學(xué)科學(xué)能力是化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的核心;化學(xué)學(xué)科品質(zhì)則是上述各點(diǎn)的根本保證?;诖?,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的根本任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力、獲取信息和知識(shí)的能力、分析綜合能力,等等。
教師需要廣泛地涉獵各領(lǐng)域,擴(kuò)大自己的知識(shí)面。一方面,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是以已有知識(shí)為基礎(chǔ)的,知識(shí)面越寬,類比對(duì)象的選擇范圍就越廣泛,類比的形式就越靈活,才可以充分發(fā)揮類比作用。另一方面,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中包含許多辯證關(guān)系,如,相似與相同、現(xiàn)象相似與本質(zhì)相似、偶然聯(lián)系和必然聯(lián)系,等等?;瘜W(xué)教師應(yīng)積極提高自身科學(xué)素養(yǎng),在教學(xué)中對(duì)所運(yùn)用的類比推理進(jìn)行合理驗(yàn)證,堅(jiān)持實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
4.2要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
實(shí)驗(yàn)中的污染源大多是試劑和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的。因此,在取用藥品及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須充分預(yù)習(xí),嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行,動(dòng)作麻利,取用適當(dāng),這樣可以盡量減少空氣污染和重復(fù)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的不必要浪費(fèi),不僅保護(hù)環(huán)境,同時(shí)保護(hù)自己,這種實(shí)驗(yàn)意識(shí)必須深入人心,從一點(diǎn)一滴做起,逐步培養(yǎng)環(huán)保意識(shí),養(yǎng)成自覺(jué)保護(hù)的好習(xí)慣。
4.3以改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為途徑減少污染
二氧化硫、二氧化氮等有害或有毒的氣體,在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡量充分利用氣體,一瓶氣體完成多個(gè)反應(yīng)。如,在氯氣的實(shí)驗(yàn)中,收集一塑料瓶的氣體,可以先向瓶中倒入水,主要觀察氯氣的溶解性,再依次向瓶中加入石蕊試液、氫氧化鈉溶液等,這樣只用一瓶氣體就能完成氯氣部分的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象直觀明顯,同時(shí)節(jié)約藥品、保護(hù)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)中,也可推行“微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)”、“小量化學(xué)實(shí)驗(yàn)”,尤其是在涉及有害有毒氣體的實(shí)驗(yàn)中,可以有效解決這一問(wèn)題。有害有毒氣體不只教師演示實(shí)驗(yàn)中會(huì)用到,有時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中也會(huì)涉及,由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)人多,加之學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)不能像教師那樣熟練,產(chǎn)生的氣體較多,因此在遇到有關(guān)這類氣體的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡量采用小巧的、生成氣體少的,或可使幾個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生的裝置。
5.結(jié)論與思考
論文闡述了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)在化學(xué)基本概念和基礎(chǔ)理論教學(xué)、習(xí)題教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、化學(xué)反應(yīng)教學(xué)等中的應(yīng)用,探討了實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)的具體化學(xué)教學(xué)案例。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)不僅適用于化學(xué)學(xué)科內(nèi)的知識(shí)掌握、方法運(yùn)用、技能技巧訓(xùn)練,還可推廣應(yīng)用于其他學(xué)科,對(duì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)不斷研究,受益的是廣大學(xué)生和教師。應(yīng)當(dāng)指出的是,類比思維也有一定的局限性,易類比出錯(cuò)誤結(jié)論。教師在教學(xué)中既要教會(huì)學(xué)生使用類比,又要讓學(xué)生掌握一些事物的特殊性,以防止類比出錯(cuò)誤結(jié)論,從而讓學(xué)生恰當(dāng)靈活地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)。endprint