科学探究作为"课程改革的突破口",是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动",培养学生的科学素养,是化学课程改革的根本目标。而有效地落实这一目标,关键是要积极地、主动地开展科学探究活动。教师在进行化学教学时中注重这方面引导,要通过探究这个载体,使 学生 "做"好 学习,把这块蛋糕做好、做大,并在"做"学习的过程中来体现自主、体验、参与和合作,帮助学生更有效地学习。
关键词:科学探究 "做"学习 探究意识 探究能力 探究平台 关注社会生活
将"科学探究"列为义务教育课程标准实验教科书。九年级。化学的构成成分,是在中学教学中实施素质教育的重要体现。《标准》将科学探究作为"课程改革的突破口",明确提出"义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动","是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容".同时指出教师在进行教学时要重视学生的生活经验对科学过程的感受。不过分强调知识的逻辑顺序,在一定程度上体现生活性、实用性,以及初中学生的特点;要改变学生的学习方式,加强探究的力度,精心创设活动与探究的情境,以及多种形式的学习活动,以培养学生的科学素养。在内容的选择上要密切联系学生的生活和社会实际,反映最新科技成果,并注重培养学生运用知识解决实际问题的能力。为能改变学生学习方式,倡导探究式学习,鼓励学生通过 "做"来学习。本文结合二年多来的课改实践,就如何来引导学生进行科学探究谈如下看认识。
一、激发探究兴趣,增强探究意识
爱因斯坦说过:"对于一切来说,只有兴趣才是最好的老师。"没有丝毫兴趣的强制性学习,将会扼杀学生探求知识的欲望。学生的学习积极性往往是以他们的学习兴趣为转移的。唯有学生爱上化学,对化学学习产生内在动力,才会有积极持久的求知兴趣,创新意识才会萌芽。 精心创设化学情景,激发学生强烈的探究兴趣,探究意识的培养也就水到渠成了。
为此,上好化学第一课对学生而言影响关系重大。因为学生往往带着一种好奇的心理步入这片森林,期盼早日能揭开这神秘的面纱,期盼着早日喜欢上化学。教师在进行课题1教学时时应尽可能运用现代化教学手段,采用"视频导入"抓住学生的眼球,把化学世界绚丽多彩的第一印象浓缩历史的变迁、拓展求知的视野;要充分发挥教科书"图文并茂、以图代文"特点,在培养学生解读图文的自学能力基础上,通过互动实践的探究突出化学学科的特点,使整个教学过程充分体现出让学生从"生活走向化学,从化学走向社会"的理念。当然还可以设计几个趣味实验,如"点不燃的手帕"、"雨落花开绿叶出"、"空中生烟"等奇景,激发学生进一步探究学习的兴趣和欲望,使他们感受到学习化学的愉悦性。甚至可以通过小故事、科学史实、实物等情景创设,来增加学生学习化学的愉悦性,激发学生的兴趣。因为有了兴趣才能有问题,有了问题才会产生探究。意识是探究的前提。要真正激发学生学习的内在动机,让学生改变学习方式,自主积极获取知识,加强这方面意识培养尤为重要。 二、创设问题情景 培养探究能力
探究是从问题开始的,发现和提出问题是探究式教学的开端,"化学新课标中的科学探究,是学生积极主动获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及到提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素".而实验又是进行化学探究的最好形式和场所,初中化学实验探究主要是探索事物的未知性质,了解它具有怎样的组成,有哪些属性和变化特征,以及与其他对象或现象的联系。其特点是根据实验的目的,利用已知的、外加的因素去设计实验,进行探究实验,研究实验对象,看它会发生什么样的变化,出现什么样的现象,产生怎样的结果。
目前中学化学实验探究的思路大致概括为以下几步: 提出问题 → 实验事实 → 假说及其验证 → 归纳结论 → 实际应用。在化学教学中教师的教学设计要根据不同的课题内容创设学习情景,"设置化学问题"就是一种方法。例如,在学习"燃料的燃烧对环境的影响"这一课题时,可以设计这样一个化学问题情景:
某中学组织自然科学兴趣小组针对我市某热电厂下游几十千米内河水中鱼类几乎绝迹的现象,进行了一次调查,并取得了一些资料。
1.测定热电厂使用的燃料煤含硫量为0.0064%;
2.了解煤燃烧后的气体未经处理即排放到空气中,热电厂地处多雨地区;
3.了解到热电厂发电用水未经冷却直接排入河中。试分析鱼类几乎绝迹的原因?
设置这样一个与学生生活贴近的问题,将学生置身一个实际的情境之中,可以激发学生强烈的探究欲望,并从该问题中学习到科学调查问题的方法,是对学生全方位素质的一次提高。创设"化学问题"情境,不仅能使学生从多角度深入地理解知识,建立知识间的联系,使他们在面对实际问题时,容易把知识激活,灵活地运用知识解决问题;同时更有利于调动学生学习的积极性、主动性和创造性,激发学生学习的内在动机,不断会产生新的探究需要。 三、重视化学实验 提供探究平台
带着知识走向学生,不过是"授人以鱼",带着学生走向知识,才是"授人以渔".倡导学生主动参与、体验探究全过程,使知识和能力成为学生自己思考的果实,这也是课程改革所要达到的一个重要目标。为此,教师在发挥引导作用同时,要充分调动学生 地积极性,为培养探究能力,要多提供探究平台。具体可在以下几方面作尝试:
1、探究物质性质:认识身边一些物质的性质是初中化学的重要内容,运用探究实验的方法可以加深对物质性质的认识、了解或掌握。如对二氧化碳密度的大小的探究,可以用测量空气、二氧化碳质量的方法,也可以将吹有空气、二氧化碳肥皂泡分别置于空气和二氧化碳气体中,通过看它们的漂浮情况来判断它们的密度大小。
2、探究实验装置:一般情况下,一个实验有一种固定实验装置,但是一个实验也可以用多种不同的实验装置来完成。有的实验装置简单,有的实验装置复杂;有的实验装置能够说明某一种性质,有的实验装置有某一种特殊的功能等等。 如为能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应可以用多种实验装置进行,其中往盛有二氧化碳的饮料瓶中倒入氢氧化钠溶液,盖紧瓶盖振荡现象尤为明显。
3、探究微型实验:微型实验是近20年发展较快的一种新的化学实验,微型实验节约药品,节省时间,操作安全,污染少,学生可以自己动手自制仪器,自行实验,积极参与,激发兴趣,培养探究精神。如去年在学完《爱护水资源》后,我们要求学生利用国庆假期自制净水器,许多同学能都就地取材,亲自做出一个个心爱的净水器。其中十二班的陈静晔同学和父母做的一套特别精美、漂亮,已在申请专利。
4、探究生活中的实验:作为化学课程与教学内容的一个重要组成部分,化学实验尤其要注意联系学生的生活实际和社会实际。化学实验要贴近生活、贴近社会,探究生活、社会中的化学问题,解释、解决日常生活中的实际问题,拓宽化学实验的功能,培养学生创新能力。如自制天然酸碱指示剂。把一些新鲜植物的花瓣、花冠、果皮等洗涤干净,凉干,加入适量的95%的酒精浸泡1~2h.然后将浸出液过滤,向所得溶液加入1/3体积的水,即可使用。几种不同植物色素在不同酸碱性溶液里的变色情况如表所示。
不同植物色素在不同酸碱性溶液里的变色情况表代用指示剂植物色素 在酸性溶液中 在中性溶液中 在碱性溶液中
墨菊(花冠) 红色 紫色 蓝色
牵牛花(花瓣) 红色 紫色 蓝色
紫萝卜皮 红色 紫色 黄绿色
月季花(花瓣) 浅红色 红色 黄色
美人蕉(花冠) 浅红色 红色 绿色
喇叭花(花冠) 紫色 紫色 黄色 四、关注社会生活,拓展探究思路
新闻报道中经常会涉及到化学方面知识情景,例如,有一报纸报道:我市有一下水道发生了爆炸,所炸之处,下水道盖全部被炸开,并一直炸到一学校的校园内,并炸伤几名小学生及路人。据事后调查,这是一起严重事故:有一名从事灌装液化汽的人将罐内残留物倒入了下水道,后又遇到有人丢烟头掉进了下水道而发生了这起爆炸事故。学生阅读后,深感生活中化学知识无处不有,加深了点燃"一切可燃性气体或粉尘都应验纯"的这一知识点的认识,同时,也对我国很多煤矿发生瓦斯爆炸有一个清晰的了解。在这里,可以进行知识拓展,设计一个"点燃不纯H2"的爆炸实验,让学生对这一问题进行验证获得为什么会"爆炸"的原因,在此基础上,可以让学生分组进行探究活动,探究的内容是"怎样预防矿井的爆炸事故发生?"学生会感受到搞好矿井的安全是多么重要,也使学生对社会对人民增添了一份责任感。
新闻报道中的内容,学生有一种新鲜感,阅读与了解其中内容的欲望比较强,因此,从中选取相关的内容,创新情景,非常方便,而且教学效果好,比如"在学习天然气"这一课题时,组织学生讨论"我对天然气知多少?"话题,学生没要回答这问题必须要去了解天然气的成份、来源、价格以及燃烧的产物、产生的污染等一系列问题。这实际上是创设学生学习"天然气"知识的良好情景,让学生从化学式、化学方程式、化学反应与能量变化、燃料燃烧对环境的影响以及热值与价格等多方面获得了训练,学生既学得轻松,又让他们感受到实用。像这种例子有很多……生活中现存的化学情景,是无处不有,扣人心弦,有待于我们去开发,去利用。
五、开展调查实践 提高探究实效
寻求实证是科学过程中的重要特征。科学家在探究中要花费大量的精力来收集有关的证据,并以此为基础解释自然界的运行机制。在科学探究中,学生也要根据实证资料作出对科学现象的解释。可以说,证据是学生通过探究获得新知的关键所在。同时,通过证据的收集、从证据中提炼解释、将解释与已有的知识相联系等过程,可锻炼学生的推理及批判思维能力,也使他们懂得科学家是如何思考问题、如何工作以及如何通过探究发展并获得新知的。重视通过实践活动获得实证资料是探究式学习与接受式学习的重要区别。例如,在讲"爱护水资源"时,可以先安排学生收集有关本地用水情况和水体污染情况的资料,让学生带着要"探究"的问题,亲自到自来水厂参观与调查,然后通过交流再提出合理化建议。
如今,新课程改革在我们这里已经走过了二个多年头。回顾我们的教学,如何倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、解决实际问题的能力,以及交流合作的能力,注重组织学生参加探究活动和综合实践活动,把学生学习方式的转变作为这次课程改革的一个亮点和标志。除了观念上的突破外,更需要关注探究二字。因为探究是教学的生命!
