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教育论文

例谈初中化学教学中实验探究活动的设计与实施

时间:2019年07月06日 所属分类:教育论文 点击?#38382;?script src="/plus/count.php?view=yes&aid=25991&mid=42" type='text/javascript' language="javascript">

摘要:实验探究活动对于启迪学生的科学思维、提高学生的科学素养有着重要作用。在探究活动的设计上,教师需要找准时机,在学生难以理解之处、意见不统一之处、实验有异常现象之处、实验失败之处、实验现象不明显之处、教材可以延伸拓展之处设计探究活动,增

  摘要:实验探究活动对于启迪学生的科学思维、提高学生的科学素养有着重要作用。在探究活动的设计上,教师需要找准时机,在学生难以理解之处、意见不统一之处、实验有异常现象之处、实验失败之处、实验现象不明显之处、教材可以延伸拓展之处设计探究活动,增强学生主动学习的意识。在实施过程中教师要根据学生学习状况对预设进行调整,尊重学生的主体地位,给予学生自主探究、自主活动的权利。

  关键词:化学教学;实验探究;活动设计与实施

化学教育

  实验探究活动旨在通过具体的实验活动,激发学生学习化学的好奇心,使学生体验科学探究过程;引导学生认识物质世界的变化规律,形成化学的基本观念;启迪学生的科学思维,培养学生的实践能力和科学探究能力[1]。实验探究活动的实施有助于学生更好地理解科学的本质,对于提高学生的科学素养有着不可替代的作用。

  一、实验探究活动的设计

  1.实验探究活动的设计原则[2]

  (1)目的性原则每个探究活动的设计?#23478;?#26377;明确的目标,这样探究才有正确的方向,实验的设计才有意义、有价值,才能避免活动的随意性带来的低效。(2)科学性原则实验设计必须实事求是,符合科学道理。具体而言科学性是指实验原理科学、实验方法科学、操作程序科学,研究过程上与化学科学研究过程具有一致性。

  (3)问题性原则探究活动的设计应该坚持问题导向,通过探究活动的进?#26657;?#35753;学生自己亲自经历问题的解决,从而更好地完成知识的学习,锻炼学生的动手能力。(4)探究性原则实验内容要具备探究性,要有一定的思维含量,学生通过自主合作式的探究得出相应的结论,变被动?#37038;?#20026;主动探究,真正从教师的教走向学生的学。(5)趣味性原则增加实验的趣味性,迎合学生学习的兴趣所在,同时还要注意紧密结合生活实际,从而使学生更为积极地参与到实验探究活动中。

  2.实验探究活动的设计切入点[3]

  (1)在学生难以理解之处进行探究

  例如在“化学反应中的质量关系”这一节,教师可以预先给学生提供丰富多样的药品和仪器,如氢氧化钠溶液、硫酸铜溶?#28023;?#30707;灰石、稀盐酸、白磷等药品以及烧杯、锥形瓶、广口瓶、试管、塞子、玻璃管、玻璃棒、?#21644;?#28404;管、针筒、气球、电子天平等仪器,由学生经过四人小组讨论,设计出装置并进行实验,然后再全班汇报展示。这样不同装置的优缺点都可以在学生方案的讨论中生成。

  (2)在学生意见不统一之处进行探究

  例如关于?#23458;?#27491;?#33539;?#25968;的片段教学。教师?#28909;?#23398;生尝试量取10mL水,由于学生在?#23458;?#37324;看到了两层?#22909;媯?#19981;知道该读取哪一层,学生争执不?#31232;?#36225;此教师给出了?#23478;好?#30340;画图和概念。然后再让学生站立或下蹲看最低的?#22909;媯?#23398;生惊奇地发现?#22909;?#30340;高度在发生变化。教师追问学生真实的?#22909;?#26159;否变化,变化的是什么,如?#21619;?#25968;才准确。学生自然而然得出了正确的读数方式,并再次通过站立或下?#38181;?#25968;得出俯视或仰视读数导致的误差。通过一个简单的学生活动的设计,把一个抽象的概念变成了一个直观的现象,便于学生理解。

  (3)在实验过程中有异常现象之处进行探究

  例如进?#26032;?#21644;酸的反应时,虽然经过打磨,但是气泡?#21592;冉下?#19982;书上给出的金属活动?#36816;?#24207;矛盾,而且不同组同学的现象间还有差异,可以就此提出问题引发学生思考。学生会有不同的猜测:可能有的组打磨得较认真,氧化膜去除得较彻底,所以速度快;有的同学会询问老师实验室的酸是不是同一批配制的,浓度是否有差别;细心的同学还会注意到有的桌上是稀硫酸,有的是稀盐酸,酸的种类有没有影响。学生有了不同的猜测后,就可以让他们设计方案进而动手实验去验证自己的猜想是否正确。这个过程中学生不但对实验探究活动的流程有了更深的印象,也增强了质疑、实事求是的精神。

  (4)在教师或者学生实验失败之处进行探究

  例如实验室制二氧化碳时不能用浓盐酸的片段教学。教师可以设计如下的实验探究活动:将浓盐酸与石灰石反应生成的二氧化碳通入澄清石灰水进行检验,观察到澄清石灰水不变浑浊,学生寻找实验失败的原因。

  学生可能会有不同的猜测:(1)石灰水变质了。(2)通入的二氧化碳有问题,含其他杂质气体等。关于第一个猜测,教师预设的实验方案是让学生直?#27833;?#28548;清石灰水中吹气。关于第二个猜测,教师预设的实验方案是直接打开浓盐酸的试剂瓶塞,学生观察到白雾;把浓盐酸与石灰石反应生成的二氧化?#35745;?#20307;通入蒸馏水中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶?#28023;?#35266;察到?#21672;?#27785;淀。但在课堂上教师不给出方案,而是鼓励学生针对自己的猜想设计方案并动手实验。

  (5)在实验现象不明显之处进行探究

  例如由火烧圆明园?#35745;?#24341;出煅烧石灰石后,有这样两个值得探究的问题:(1)反应的条件:加热?#25925;?#39640;温。(2)反应前后都?#24378;?#29366;固体,如何证明反应发生。对于问题(1),引导学生设计对比实验。对于问题(2),从汉?#23376;?#24314;筑坍塌猜测反应之后的产物硬度发生了变化,让学生设计实验证明。得知产物后,还可以让学生根据已知的碳酸钙和氧化钙性?#23454;?#19981;同来检验氧化钙的存在,从而证明反应发生。

  (6)在教材可以延伸拓展之处指导学生进行探究

  例如在“金属的锈蚀和防护”一课中,上课的流程:①引入新课:展示暖宝宝中的黑色固体,学生猜测成分。通过数字化实验中的温度传感器和氧气浓度传感器测?#29028;?#33394;固体露置于空气中的温度、氧气浓度变化情况再?#25105;?#23548;学生猜测黑色固体的成分。②铁生锈的条件的探究:根据查阅资料猜想铁锈蚀的条件,设计实验方案印证猜想,根据视频分析得出结论。

  在继续探究金属锈蚀的条件之后,用湿度传感器测得湿度变化情况,引导学生质疑,并通过暧宝宝成分去讨论、分析。③影响铁生锈的因素的探究:利用暧宝宝成分说明过渡到影响锈蚀的因素,学生按科学探究的一般步骤继续探究。④阅读课本,思考回答“锈吃铁”其中的道理。本节课的活动设计中,既有教师演示实验,也有学生的分组实验;既有传统实验、也有数字化实验;既有小组合作学习,也有学生的自主阅读;既有独立思考,也有交流讨论;既解决了“什?#35789;?rdquo;、“怎么样”的问题,也解决了“做什么”、“怎么做”的问题。

  二、实验探究活动的实施

  新课程提倡教师有效的课堂教学行为表现在以下几个方面:教学关系上强调“引导与尊重”;师生关系上强调“尊重与赞赏”;问题刺激上强调“创境与设疑”;学习评价上强调“发展与开放”;对待自我上强调“反思与改进”。结合以上理论,教师在化学实验探究活动中,应努力创设真实有效的情?#24120;?#35774;?#20204;?#24403;合理的问题,激发学生的好奇心;应帮助和引导学生设计探究活动,提高学生的实验能力。因此设计探究性实验时,先要降低难度,先小实验后大实验,先易后难,先简单后复杂。?#28909;?#23398;生探究出每个小实验的实验方法,得出每个实验的结论,掌?#25214;?#23450;的基础知识和基本技能,最后通过总结、归纳整理得出完整的实验方法[4]。

  学生是探究活动的主体,学生在独立自主学习的前提下,根据内容选择不同的活动方式,如独立思考、小组讨论、代表交流、分组实验、练习反馈等。小组合作探究是科学探究的基本组织?#38382;劍?#27599;个学生在合作探究的过程中?#23478;?#20998;配?#29028;?#20316;探究的任务,用相应的探究任务来驱动学生积极地参与到合作探究中来[5]。鼓励每个组员积极参与活动,务必让每个人都对小组的整体表现成功与否负有相关的责任。为了完成科学探究活动,小组成员之间必须学会彼此尊重和信任,互相帮助和支持,使同组成员建立一种融洽的伙伴关系。

  科学探究是以更高的要求去培养学生的合作精神和?#24605;式?#24448;能力,同时也提供了很多锻炼的机会。教和学是一个互动的过程,教师课前预先设计的探究活动如果成为了教学的剧本,整个教学过程?#32479;?#20102;“演戏”,学生便成为提线木偶。苏霍姆林斯基说过:“教育的技巧并不在于能预见到课堂的所有细节,而在于根据当时的具体情况,巧妙地在学生不知不觉中作出相应的变动。”

  可见课前设计的探究活动只能是预设,而在实?#23454;?#25805;作过程中应该随着学生学习状况进行有针对性的调整,应尊重和赞赏学生的创意,培养学生的创造思维,应及时地反思和改进探究活动。老师不能捆绑学生手脚,要尽可能给学生自主探究、自主活动的权利。这样才能让学生始终处于对知识的渴求状态,才能有精彩环节的出现,才能发挥实验探究对学生思维能力提升与发展的突出作用,真正发挥实验探究对化学的意义!

  参考文献

  [1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2011年版)[M].?#26412;罕本?#24072;范大学出版社,2012:1

  [2]左勇.初中化学探究性实验的设计与教学研究[D].济南:山东师范大学,2007

  [3]?#20174;?#21326;.初中化学实验探究性学习活动的组织与引导策略研究[D].长?#28023;?#19996;北师范大学,2006

  [4]刘?#26469;?例谈中学化学活动与探究性实验设计[J].中小学实验与装备,2005(6):22-23

  [5]曹玉民.开放性化学实验探究教学设计的几个问题[J].化学教育,2006(3):50-51

  相关刊物推荐:《化学教育》是由中国科学技术协会主管,中国化学会、?#26412;?#24072;范大学主办的国家级化学教育类学术期刊,全国中文核心期刊,美国化学文摘(CA)收?#35745;?#21002;。2014年1月起调整为半月刊,全年出版24期,其中奇数期侧重于报道基础教育的化学教育及化学教师教育,偶数期侧重高等教育(本专科教育、职业教育、研究生教育、成人教育等)的化学教育。

  

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