孫娟
化學實驗在高中化學的創(chuàng)新教學中處于舉足輕重的地位,高中化學新課程的基本理念之一,就是通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發(fā)高中生學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。分別從如何激發(fā)學生的探究興趣、培養(yǎng)學生的實驗觀察力以及引導學生在原實驗的基礎上進行延伸和拓展這三個方面,談了在高中化學新教材中探究實驗的教學體會。
探究性實驗教學策略高中化學化學發(fā)展史告訴我們,每一次化學科學的任何一項重大的突破,無一例外地都是經(jīng)過化學實驗而取得的。正如波義耳所說,沒有化學實驗,任何新的東西都不能深知。探究性實驗則是以學生學習的直接經(jīng)驗為基礎而開展的,在選擇探索問題的過程中,學生經(jīng)常可以依據(jù)自己的興趣、喜好、特長等去參與活動。在此過程中,他們始終處于緊張、積極的學習狀態(tài)。從選擇內(nèi)容到動手實驗,得出結果,都是學生自己進行價值判斷的過程,學生不是被動地接受知識,而是主動地選擇和獲得新知,教師只起指導、組織和協(xié)助作用。它可以真正體現(xiàn)學生在學習過程中積極主動地獲取化學知識,認識和解決化學問題的自主性。
一、通過創(chuàng)設實驗探究情境,激發(fā)學生的探究熱情和學習興趣
實驗探究教學模式與傳統(tǒng)教學模式最大的不同,就在于學生不再是一味聽教師講解、看教師做實驗,而是在允許的、可操作的范圍內(nèi),由學生自己設計實驗方案,選擇實驗器材,學生自己動手實驗,觀察實驗現(xiàn)象,收集實驗數(shù)據(jù),并對實驗結果加以分析并得出結論。這種學習氛圍,能使學生真正感受到自己是學習的主體,自己是課堂的主人,新知識是自己探索出來的,由此激發(fā)其主動參與的熱情,變“要我學”為“我要學”。如果學生對實驗產(chǎn)生了穩(wěn)定興趣,帶有自覺性和持久性,就能夠主動鉆研,認真操作,掌握更多的實驗知識,深入理解化學實驗原理。反之,如果學生對實驗不感興趣,處于被動狀態(tài),即使是自己動手做過的實驗,也毫無印象,那當然談不上遷移的效果。因此,我們應該在培養(yǎng)學生實驗的穩(wěn)定興趣上下功夫。
例如,我們可以通過日常生活實例創(chuàng)設探究情境?;瘜W與人們的生活密切相關,教師應該精于設計,巧于結合,利用學生已有的生產(chǎn)生活經(jīng)驗創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生運用化學知識去解釋日常生活現(xiàn)象的興趣。使學生認識到學習化學的現(xiàn)實意義,以便培養(yǎng)其在解決問題時思維的實踐性。例如,在學習氯氣的性質時,教師首先讓學生閱讀以下材料:二戰(zhàn)期間,德國和英國士兵正在交戰(zhàn),突然英國士兵發(fā)現(xiàn)從德國陣地,貼著地面飄來陣陣的黃綠色的氣體,而后英軍士兵開始出現(xiàn)咳嗽、胸悶等不適,甚至有的人倒地死亡。閱讀完材料,問題隨之產(chǎn)生:如果發(fā)生氯氣泄漏,你如何逃生?如果氯氣有毒,為什么生活中能用氯氣消毒自來水?課堂內(nèi)一下子炸了鍋,學生討論得非常激烈,很多學生都積極發(fā)言。如逆風向逃跑、往高處跑(氯氣密度比空氣大)、用濕毛巾捂住口鼻、用液態(tài)石灰水噴灑、就近用水龍頭沖灑地面,等等。同時,學生探究氯氣性質的熱情、積極性就會隨之上升。
化學實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法,是人們根據(jù)研究的對象和研究的目的,創(chuàng)造性地運用科學知識和實驗手段,有計劃地實施探究性實踐活動的過程。因此,化學實驗過程本身就是一個創(chuàng)造性地探究的過程。中學生化學學習中的化學實驗,雖然絕大多數(shù)是對物質及其變化的再認識,但從本質上看,這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。
二、通過探究性實驗培養(yǎng)高中生細致的觀察能力
把驗證性實驗改為探究性實驗,化學實驗的創(chuàng)造性和探究性教學價值就會凸顯出來。學生在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,經(jīng)歷化學知識的形成過程,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。在探究實驗中,教師應準確定位自身角色,充分發(fā)揮指導作用,巡視小組實驗情況,及時發(fā)現(xiàn)問題。實驗離不開觀察,觀察少不了思維,應用實驗知識解決問題需要良好的觀察力。所謂觀察力,是指能夠敏銳發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象中不顯著的卻是本質特征的能力。具有敏銳觀察力的學生,能細致觀察到實驗現(xiàn)象的特征,并把它應用到解決問題中去。
例如,“鑒別苯、乙烯、甲苯三種液體”這道題解的常規(guī)思路,是先分別與溴作用,能褪色者為乙烯,余者為苯和甲苯,再進行鑒別。然而有些學生只用酸化了的高錳酸鉀溶液作用來區(qū)別。他們認為,如果很快褪色者為乙烯,緩慢褪色者為甲苯,不褪色者為苯。從這些思路分析,由于他們動手做過甲苯和乙烯跟高錳酸鉀溶液作用的實驗,而且認真細致觀察過這些實驗的全過程,并能把這些觀察到的知識應用到解決問題中來,使解法更為簡便。在探究過程中,教師注意對學生觀察力的培養(yǎng),啟發(fā)學生積極感覺、知覺事物的變化,自覺地進行觀察實驗中表現(xiàn)出來的現(xiàn)象,在大腦中留下深刻印象,并透過現(xiàn)象,積極思考,這樣才能探有所得、究有結論。
三、鼓勵學生在原有的實驗基礎上對實驗進行延伸和拓展
創(chuàng)新思維具有獨創(chuàng)性、求異性、靈活性等,其主要體現(xiàn)是靈活性。一是思維方向靈活,學生要善于從不同角度去思考;二是思維過程靈活,從分析到綜合,從綜合到分析,全面靈活地進行綜合分析;三是遷移能力強,能舉一反三,多解求異,進行發(fā)散式思維。而在原有的實驗基礎上對實驗進行延伸和拓展更是對學生思維能力的高層次要求,它要求學生運用所學知識和一定的實驗技能,通過分析、綜合、推理、聯(lián)想、想象等多種思維活動設計出實驗的具體方案,并用實驗加以驗證。如何設計實驗組合裝置,這個過程能讓學生親自嘗試創(chuàng)新思維和能力的飛躍。通過這樣的延伸和拓展,既讓學生重視課本基本實驗,又能從中得到了提升,進一步豐富學生的化學知識、激發(fā)學生的學習興趣。
例如,探究乙烯的性質時將乙烯通人溴水后,溴水褪色。于是大多數(shù)同學認為是乙烯的作用而使溴水褪色,但少數(shù)同學回答卻是不一定。原因是制取乙烯時產(chǎn)生的副產(chǎn)物二氧化硫也可使溴水褪色。這種有爭議的問題就激發(fā)了學生進一步的探究興趣:到底乙烯能不能使溴水褪色,怎樣才能檢驗乙烯?該如何設計這個實驗?這個時候,學生已是不由自主地踐行著“我要學”,而不是老師管制之下的“要我學”。只有不斷求索才能真正體現(xiàn)探究的價值和意義。這樣培養(yǎng)出的學生決不只是應試教育的高分生,他們其實就是素質教育明天的研究人才。
陶行知先生說過,處處是創(chuàng)造之天地,天天是創(chuàng)造之時,人人是創(chuàng)造之人。我們實踐探究性實驗教學就是要使每一個學生的潛能都得以發(fā)揮,都成為具有自信、自強、自我發(fā)展和具有實踐能力的人才。
本文系承德市教育科學研究“十二五”規(guī)劃專項課題“新課改下高中化學探究性實驗在教學中實踐的研究”;課題編號:1402027。