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化学探究性学习的特点范文1
高中化学探究性学习主要以小实验、小文献、小调查为突破口,在课堂内进行小组合作学习,教师充分调动学生主动参与探究学习的积极性,引导学生通过实验、观察、调查、资料收集、讨论等方法养成多角度研究和探索问题的习惯,激发学习兴趣,提高学生的创新意识和实践能力。在课内进行探究性学习时,问题的切入口一定要小,质疑与讨论一定要充分深入。
例如,在学习元素周期律时,可以以卤族元素的性质递变规律为例,先划出一定的课时,让学生运用解决问题的一般步骤和科学的实验方法,进行卤族元素的性质相应实验的探索,然后利用一定课时,让学生讨论、归纳、形成单元知识的认知网络,培养学生综合应用知识的能力,提高学生的认知策略,培养学生的创新精神和实践能力。
在高中化学学习中,教师除了选择有关课题在课内有计划开展研究性学习活动外,还应积极帮助学生捕捉思维的灵感,鼓励他们大胆提出问题,并抓住学习过程中学生自己的问题,安排一定的课内外时间及时展开研究,充分体现开放性、主体性特点。
二、高中化学探究性学习模式
综合各种学习理论及课程内容的要求,根据探究性学习及化学学科特点,结合各种课堂教学实践,我认为以下几种模式更有利于在化学教学中开展探究性学习活动。
(1)实验验证模式
实验验证模式主要利用各种信息和原有的认知网络对问题进行假设,通过科学实验(或逻辑推理)来获得实验现象及数据,并加以处理,能对实验现象做出合理解释,运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律,从而构建新的认知网络。在探究性活动开展初期,教师还应该有计划、有目的地安排某些步骤的专题研究活动,让学生及时掌握各步骤的研究方法,为今后全过程研究打好基础。
我们知道研究物质有许多方法,在化学学习中一般采用实验研究的方法,实验研究的步骤一般为:提出问题收集信息设计方案并进行讨论实验验证得出结论。研究氯水的成分及性质时就可采用实验探究的方法,首先提出问题:干燥的氯气具有漂白性还是湿润的氯气具有漂白性呢?然后让学生根据已有的知识讨论并设计实验进行探究。
实验探究:将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中,观察现象。 转贴于
学生边实验边观察,很容易得出结论:干燥的氯气没有漂白性,湿润的氯气有漂白性。
(2)文献探究模式
文献探究是通过搜集研究某些现象的发生发展和演变的事实,加以系统客观的分析研究,从而揭示其发展规律的研究方法。然后通过搜集和鉴别资料,对资料进行分析研究,提出自己的观点。
三、探究性学习的思考
1. 探究性学习活动的重点是培养学生的问题意识
探究性学习的问题应具备两个条件:一是在学生的能力范围之内,即学生应具备解决问题应有的言语信息、智慧技能和认知策略。二是新颖而富有挑战性,即新颖而富有挑战性的问题可以刺激学生原有认知结构的回忆和提取,从而激发学生解决问题的态度。这是探究性学习活动开展的前提。问题可以来源于学生的生活,也可以由教师设置适当的问题情境加以激发。在教学中关键是鼓励学生大胆提出问题,并鼓励学生科学实验,从而得出正确结论。因此,为更好地开展探究性学习,我在完成教学进度的基础上,对相关知识进行适当拓展,为学生提供探究空间,鼓励学生多提问题,促使学生在探究的过程中不断提高自身素质和学习成绩。
2. 探究性学习活动的关键是教师的指导
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一、化学实验是探究性学习的一种重要途径
探究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法,是形成和提高创新意识,树立科学的价值观的活动过程。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,经常让学生在实验教学过程中欣赏感受化学美,能激发探索化学的浓厚兴趣。
1.化学的学科特征决定了化学实验可以作为探究性学习的途径。“以实验为基础”是化学学科的基本特征。学科的基本特征决定了学科的学习特点,在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中,学生通过实验研究和认识物质,能掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。
2.化学实验本身就是科学探究的过程。化学实验是人们认识和探究物质的一种科学方法,是人们根据研究的对象和研究的目的,创造性地运用科学知识和实验手段,有计划地实施探究性实践活动的过程。因此,化学实验的过程本身就是一个创造性地探究的过程。正如波义耳所说,没有实验,任何新的东西都不能深知。
二、化学实验作为探究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行探究性学习,要充分挖掘化学实验在探究性学习中的功能,发挥化学实验在探究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动探究性学习的根本转变。
1.以化学实验创设问题情境。 探究性学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。在化学学习中,除学生自主地发现问题外,教师更要通过各种途径创设问题情境,引导学生发现和提出问题,而化学实验是最形象、最生动、最直观的创设问题情境的方法之一。
以化学实验创设问题的情境,要特别注重化学实验中学生观察和思维能力的培养。化学实验现象纷繁复杂,只有有目的、有条理地敏锐观察和深刻地思考,才能从复杂的化学实验现象中发现问题。如在有关“原电池”的学习时,组织学生完成“将一根铁丝和一根铜丝放人稀硫酸中,观察实验现象并与同学交流”的实验。由于铁丝和铜丝放置的位置问题,可能有些学生观察到铁丝上产生气泡,铜丝上没有气泡产生;有些同学观察铁丝和铜丝上都有气泡产生。而从观察到铁丝和铜丝上都有气泡产生,到产生“为什么铜丝上也有气泡产生”的问题,就需要敏锐的观察和深刻的思维能力。
2.以化学实验验证假说或猜想。在探究性学习中,学生针对提出的问题,经过多渠道的收集信息和深入的思考,将会提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证,是学生进行化学探究性学习常用的方法。
以化学实验验证假说或猜想,要注重引导学生设计一些与假设或猜想“相违背”的实验方案和采用反证的实验方案,以培养学生的分析综合、抽象演绎的思维方法和批判性思维能力。如学生在进行质量守恒定律的学习时,可能会提出化学反应前后物质的总质量会增大、不变和减少三种不同的假设,并根据假设设计实验方案进行实验验证。在验证的过程中,教师就可以引导学生设计一些如“镁条在空气中燃烧质量增加”、“木炭在空气中燃烧质量减少”等“反常”的实验方案,让学生在探究中产生新的问题,以提高探究性学习的质量和效果。
3.充分发挥化学实验的探究功能。在化学教学领域中,长期以来人们过分夸大了实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获取知识和培养实验技能的作用,以化学实验作为探究性学习的途径,就必须变“验证性实验”为“探究性实验”,恢复化学实验探究性的本来面貌。
三、通过化学实验进行探究性学习时应注意的问题
1.引导学生通过多种途径进行探究性学习。化学实验是探究性学习的重要途径,但并非是唯一的途径。有些内容用探究性学习并不一定需要通过化学实验来进行,可以通过化学史料,沿着科学家的研究足迹,去想象、去思考;有些内容的探究性学习可以通过包括化学实验在内的多种途径来进行。因此,在化学教学中,要根据学生的实际情况、具体学习内容和学校的教学条件等,引导学生科学、合理地选择探究性学习的途径。
2.营造良好的探究性学习的氛围。学生对事物有天然的好奇心和探究的愿望,学习的进行很大程度上取决于这种自然倾向的激发,教师必须注意给学生营造宽松、民主、自由的气氛。在通过化学实验进行探究性学习的过程中,鼓励学生大胆地提出实验方案,即使是在对学生提出的不全面、不完善甚至错误的实验方案,也要以表扬鼓励为主,充分肯定学生在提出实验方案过程中的主动参与精神和创新意识。
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化学是一门重要的学科,现代社会对科技的发展已经产生了越来越大的依赖作用,其中农业、能源、材料、医学、环境以及生命科学的方面都与化学有着密不可分的联系。高职高专化学教育质量的高低,将直接关系到我国公民素质和为我国社会主义建设培养各类人才,所以高职高专化学教育法得到国家社会和全民的重视。
1 自主学习的重要性
自主探究学习指学生群体通过自主研究参与获得知识的一个过程,在获得知识的过程中逐渐掌握探究能力,养成对未知世界的一个乐于发现的态度,培养学生自身的创造精神并且可以提升学生群体的自主学习能力,促使学生全方位、个性化发展。教师在学生探究学习的过程当中,需要给学生一定的引导,通过师生之间相互合作学习的方式,提升学生搜集知识以及处理信息获取新知识的能力,并且在这个过程中,可以提升学生的交流能力。
2 将探究性学习应用到课堂教学中的理论支撑
探究性学习属于凌驾于现代大众学习理论智商的一个科学的学习方式,并且探究性学习的基本观点和传统意义上的消极学习观点,二者之间是相互对立的,因为探究性学习是促使学生积极学习的一种过程。从学生自身的心理以及生理等方面将学生的潜能激发出来,激起学生自身的求知欲望,并为学生提供一定的可以实现“欲望”的条件及动机。
3 探究性学习形成原因及其条件
探究性学习具有五个基本构成要素:首先教师需要提出问题,之后让学生可以围绕问题展开相应的探究活动。第二点就是围绕自身观点收集证据,学生自主寻找可以补充他们论点的证据,创建一个可探讨情景或者是环境。第三点就是形成相应的解释。学生要根据自己搜集到的资料,对论点进行科学化的阐述。
想要让学生高效率的进行探究学习,首先要创建一个可以让学生置身其中的情景,教导学生,让学生学会自主提出问题,也可以让学生们自主提出一些适合进行的探究任务。之后要为学生提供一定的空间,让学生可以自主发挥。当学生明确探究方向之后,为学生提供适当的设备及信息支持。在学生收集完资料之后,必须组织学生进行表达及交流,让学生对自己所学知识有个更加深刻的理解。
4 探究性学习在课堂教学中的实际应用
4.1 用实验的方法进行研究
化学课程在主要目的就是对将要研究的对象进行性质、组成、特性等方面的研究,并且还要掌握该物质与其他物质之间的种种联系。教师需要在每节课开始之前,进行一次实验,因为学生普遍比较喜欢有趣的化学实验,所以教师可以通过化学实验的方式来引出最新的课题,并且实验的内容一定要囊括该物质的特性,并且最好可以反映物质之间的内在联系。对于一些比较简单的实验,可以让学生自主完成。
科学探究的本质就是科学家对自然进行研究,并且针对研究过程中获取的数据进行各种解释的一种过程。并且科学探究也可以理解为学生获得知识,对科学进行领悟的一种方法,以领悟科学家们对该领域的研究为目的进行各种活动。通过研究的方式让学生掌握科学知识,并且通过学生自主动手研究的方式,让学生对这门科学有着更为深刻的理解,从而有效的将学生学习的知识和科学自身的本质联系起来。
课堂教学虽然不是真正的科学研究,不过,已历时40年的科学教育改革积累了越来越多的证据表明:围绕着让学生仔细考察真实现象,通过师生互动的方式提出与课堂教学有关的探究命题,可以增强学生的学习积极性与记忆能力。
4.2 设置情境性问题,激发学生自主探究欲望
科研工作者发现,思维来源于问题情境,当以解决情境中的问题为目的的时候,学生会不自觉的产生一种虽然有目的但是不知道通过何种方式来达到这一目的的困境,所以情境问题自然而然的成为学生认知道路上的一个冲突条件,但是从教师的视角研究,问题情境属于引发学生去学习的一种手段,所以教师在教学过程中必须要妥善的利用问题情境,创建合理的问题情境为教学服务。才能最大限度的激发学生探究的欲望。
4.3 探究性作业的设计
化学探究性作业的设计正是教师有目的地引导学生自主发现、分析、解决问题,积极探究化学基本规律,认识化学在实现人与自然的和谐共处,促进人类和社会可持续发展中的地位和作用,从而培养学生合作意识,创新精神和实践能力的系列策划活动。在教学中,为培养学生科学思维的能力,设计探究性实验训练,让学生本人去动手、去观察、去思考,得出结论。
5 开展探究性学习体会
5.1 开展探究,课堂是探究性学习的主阵地
课堂教学不能为探究而探究,而应为适宜探究的单元,课题找到问题的切入点。有的探究课侧重于实验仪器和药品的选用,有的侧重于实验的设计创新,有的侧重于物质性质的研究,有的则是课本知识的对比和深化等等,探究的选题和内容是开放的。
5.2 开展探究性学习,身边物质是探究性学习的信息源
开展探究性学习,必须紧密联系生活实际,根据课程标准提供的情境材料,探究教材内容,以身边的物质为切入点,为系统性学习寻找信息源。教材中许多演示实验和有关数据表格都指的我们探究。
5.3 开展探究性学习,开放的实验室是学生自主探究的舞台
化学是一门以实验为基础的自然学科,实验是化学的灵魂。探究性学习最显著地特点,就是它的开放性、实践性和自主性,特别是实验探究的开放性。为了学生探究更深入一层,更进一步,学生可设计实验方案,然后再老师的指导下进行实验探究。
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《化学课程标准》将科学探究作为一种重要的学习方式,十分重视和强调学生自主的、开放的探究学习,这也是本次课程教材改革的一个重要特征。它打破了原有的课程体系框架,重新注入新的课程理念,构建了新的课程标准。可以这样说,新课程标准的实施,是所有学科一次全方位、全领域的脱胎换骨,是前所未有的变革。倡导探究性学习,其目的在于:让学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发化学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究的能力。
二、开展探究性学习,课堂是探究性学习的主阵地
课堂永远是探究性学习的主阵地。我们始终立足教材,在课堂上进行了一系列富有成效的探究活动,主要开展了课题式的探究。
首先由教师提出教学实验的若干问题,交给学生选择确定自己的设计课题,然后学生用一周左右的时间查阅资料,独立或小组合作设计初步方案交教师审阅,从中选出具有代表性的方案(可行的与不可行的),集中在课堂上由设计学生进行演示、交流,介绍自己设计实验的原理、方法、步骤,由学生评定优劣,共同探讨实验成败的原因。通过课堂专题探究,并进行实验验证,从不同的角度来推测物质所具有的性质,这样既激发了学生的兴趣,调动了学生的学习积极性,又尽其能、显其志,有利于学生个性的张扬,学会科学思维的方法,养成科学思维的习惯。
如在探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应时,有同学设计了用熟鸡蛋来进行实验,创意不可谓不新。课堂教学不能为探究而探究,而应为适宜探究的单元、课题找到问题的切入点。有的探究课侧重于实验仪器和药品的选用,有的侧重于实验的设计创新,有的侧重于物质性质的研究,有的则是课本知识的对比和深入等等,探究的选题和内容的确定也都是开放式的。
三、开展探究性学习,身边物质是探究性学习的信息源
开展探究性学习,必须紧密联系生活实际,以身边的物质为切入点,为系统性的探究性学习寻找信息源。实际上,教材中许多的演示实验和有关数据表格都值得我们去探究,很有必要对教材中那些能引起探究的知识进行认真的梳理。比如:
在开展了钢铁制品锈蚀条件的探究之后,可使研究性学习更深一层、更进一步,使实验探究型转向探究实验型(即学生自己动手设计实验来研究问题)。下面结合教学实践予以说明:
“铜在干燥的空气中化学性质不活泼,在潮湿的空气中,表面可生成碱式碳酸铜(铜绿)。”这是一个很好的信息源,可要求学生设计实验,对铜生锈的条件进行探究。
在教师指导下可设计如下问题:
(1)铜生锈所需要的条件实际上是铜与______相互作用,发生化学反应所致。
(2)铜生锈时产生铜绿的化学反应方程式为:
___________=Cu2(OH)2CO3。
(3)铜和铁相比,______更易生锈,由此可得出的结论是______。
(4)若要清洗铜丝表面的铜锈,可将其浸入 ______中。试写出除去铜锈的化学方程式:______。
四、开展探究性学习,开放的实验室是学生自主探究的舞台
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学的灵魂。探究性学习最显著的特点就是它的开放性、实践性和自主性,特别是实验探究的开放性。可自主设计实验方案,然后在教师的指导下进行实验探究。
例如,要测定空气中O2的含量,必须将O2去掉或将N2除掉,而不引入新的气体或引入新的气体又能通过适当的化学反应即时除掉。经过点拨,学生的思维空间迅速打开,通过自己学习、查阅资料、互相商讨后,设计如下:
1.用蜡烛在空气中燃烧测定空气中O2的含量。
2.用注射器和白磷测定空气中O2的含量。
教师此时并不评定方案的优劣、是否可行,而是为学生准备实验药品和仪器,通过实验验证自己方案的可行性。我们发现,实验的学生个个跃跃欲试,都迫切希望自己的方案是最佳的,所以做实验时个个迫不及待、一丝不苟,仔细观察每一个实验现象,认真记录每一个实验数据。虽然他们探究的实验早有定论,但他们乐此不疲地去探究、去发现,真正体验和领悟到的是科学研究的一般过程和方法,这是以往教学中很难有的。
五、撰写小论文,体悟探究的成就感
化学探究性学习的特点范文5
下面就我对化学探究性学习能力培养的想法跟大家做个交流:
一、化学探究性学习能力的基本要求
探究性学习泛指学生探究问题的学习过程,是一种学习方式、一种教育理念。学科教学中的研究性学习主要所指就是研究性学习方式,当然也包括学科内的专题研究活动。 对于学生来说,探究能力的形成过程也就形成了独立学习品格的成长过程,有了开拓创新的意识,并在此过程中逐步实现学习上的开拓创新。
化学课堂内的探究性学习,是指在教师的帮助指导下,学生以科学探究的方式获取知识、应用知识、发展能力的学习活动;是一种主动探讨,是学生之间思想沟通,能促进学生吸收多方面知识的教学活动。针对化学这门以实验为基础的自然科学来说,放手让学生在动手、动口、动脑的协调之中进行自主探求知识的活动,更适合于发展学生的认知结构。而对于教师来说,首先应该具有渊博而灵活的知识;其次应该具有较强的设计能力和创新能力;再次还要求具备敏锐的洞察能力。
二、高中化学课堂内学生探究性学习能力培养方法
1.通过多种途径,营造探究氛围,达到引人入胜的目的。
探究性化学教学以师生、生生互动为主要形式,以尊重、信任、发挥学生的能动性为前提,具体表现为师生以个人或小组合作的方式,在共同探究中求知,使学生时时处于主动状态。教师的主要职责是创设一种有利于探究的情境和途径,把更多的空间交给学生。一节课成功与否,引导非常重要,而引导的目的就在于激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的好奇心和求知欲。所以教师要精心设计每节课的引语,精心创设情境让学生自然而然地融入课堂。
2.组织学生开展有效的讨论、推理、对比等活动。
探究性化学教学是以化学方法的体验和知识的应用为主的过程化的学习。在探究方法和探究过程中,提出问题并解决问题,经历一系列的探究活动,包括观察、提问、实验、比较、讨论、推理、概括、表达、运用;通过信息资源发现问题,全面分析或并对问题作出评价;通过对化学知识的运用,探究与社会生活密切相关的各种现象和问题。
3.引导学生自己解决问题,形成自觉的探究问题的习惯。
启发学生自己收集、查阅资料,自己解决浅层问题。教师要指导学生自己查找相关资料进行阅读、分析、了解,把这些知识发展成为本节课的延续和深化。学生可在已有的知识基础之上,最大限度地发挥其知识潜能,调动其探究的积极性。通过引导学生讨论,可使学生先从别人那里得到自己不知道的内容,之后也可以通过讨论解决有争议的、有难度的问题,在不断的争论、学习、深化中丰富自己的知识。
4.小组合作,自主探究,小范围内形成凝聚的力量。
高中化学涉及到的实验比较多,大多数实验都是要验证某项结论的。虽然课本上有实验的详细叙述,但就如前面所述,总有些现象是我们意料之外的。所以在学生进行课堂实验之前,教师必须备的课程内容里就包括对本届实验最优方案的选择,以保证在课堂上能顺利地得到我们预期的实验效果。课堂上通过小组实验操作和交互式实验活动,能促使学生积极主动地动脑、动手。小组成员在实验过程中各尽所能,帮助同伴完成实验,也是对自己实验技能的检验和完善。教师在此过程中主要是指导学生进行实验。
5.大胆推论,类比总结,对比分析得出重要结论。
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[关键词]探究性学习 探究能力 高中化学 培养
探究性学习是指学生以类似或模拟科学研究的方式所进行的学习。探究性学习的基本思想是让学生在“重新发现”和“重新组合”知识的过程中进行学习。它兼顾了课堂教学模式改革和学生综合实践活动,既可表现为“专题研究学习”的综合实践活动,也可表现为在各学科中采用探究性学习的方法来组织课堂教学。化学是一门以实验为基础的学科,以化学实验为主的探究学习在新课程中具有重要的地位。
一、探究性学习的基本特征
1.探究是一种能动的过程。探究性学习是以学生为中心的,学生在课堂上进行的科学探究活动,归根结底是让学生亲身体验和理解知识形成和发展的过程。探究性学习模式强调学生主动学习和自主发展,强调学生通过探究和发现过程达到预期教学目标,这与热衷于向学生灌输知识的传统教学模式有着本质的区别。
2.学生在多方面的探究活动中真正理解和掌握科学的方法和技能。探究是一种多方面的活动。通俗地讲,探究是人们用以追求探索未知事物以期达到“知其然,知其所以然”的多种不同途径和方法,也是学生长知识、长见识、长才干的一种重要的学习模式。学生在课堂上进行的科学探究包括一系列的活动,如他们需要观察研究对象、发现问题和提出问题;需要利用已有的知识,经过深思熟虑对问题做出猜想或预言,提出自己的假设;需要查阅各种信息资料,对假设的逻辑含义进行推断;需要设计探究或验证的实验方案,找出和控制可变因素对其进行实验;需要收集、分析和解释实验现象,运用逻辑和证据做出答案或解释;需要利用各种图表交流得出的科学结论,并对不同的结论或实验现象做出反应,等等。科学的方法和技能在这些探究活动中融会贯通。
3.探究性学习有利于培养学生的归纳思维能力。在探究过程中,为寻求对问题的解答,学生需继续深入系统地观察、交流、进行一些化学实验以便获得一些事实性信息,在己有经验想象的基础上进行初步的信息处理。中学生的归纳推理能力虽然仍处于发展阶段,但他们已能够提出一些简单的假设,以合作和单独的方式亲自去验证自己的假设。计划检验假设的步骤;明确实验必须的材料;寻找、收集这些材料;按计划实施实验等。如果假设得到验证,要求学生进一步做出解释和预测。当假设得不到实验的证实时,学生将面对一种认知冲突或认知失衡,这引起学生的反思并提出相关问题,鼓励学生继续探究、去思考,直到冲突解除,认知达到平衡,新的图式代替旧的图式或建立新图式,获得对科学概念的真正理解。这些过程必使学生的演绎思维得到促进和发展。
新的《普通高中化学课程标准》中明确指出:高中化学课程是科学教育的重要组成部分,它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用。为适应21世纪科学技术和社会可持续发展的需要,培养符合时代要求的高素质人才,必须构建新的高中化学课程体系。
因此,在高中化学课程中培养学生的探究能力就显得尤为重要。通过教师引导,利用探究性学习的模式,不仅可以使学生更好地掌握具体的学习知识,更重要的是可以培养学生的探究能力,提高整体素质。本文将就人教版高中化学必修(一)中《二氧化硫》的教学为例,阐释笔者对高中化学探究性学习的思考,供同行参考。
二、高中化学教学中学生探究能力的培养
笔者认为,在化学教学中培养学生的探究能力,教师可以按照如下图中的几个步骤引导学生:
下面以人教版高中化学必修(一)中《二氧化硫》的教学为例,详细讲解这四个阶段的操作流程。
1.创设情景、自学探究阶段。创设情境、自学探究的目的是让学生了解学习目标,激发学习动机。在本阶段,结合实际给学生提供了近期当地城市的空气质量报告和世界公害之一的比利时马斯河谷事件等资料,通过分析让学生认识SO2是一种重要污染物,如何防治等问题,依据学生已有的物质结构知识, 熟悉的“结构―性质―用途、制法”三位一体的分析方法, 推测SO2可能具有的化学性质。
2.设计方案、合作探究阶段。设计方案、合作探究是学生在自学探究的基础上小组内互相合作设计方案。
首先把学生分成小组(按前后人为一学习小组),小组内依各自查阅相关资料设计的实验方案,在组内讨论,合作探究,确定各小组认为比较理想的方案,选派代表向全班同学汇报。现整理、归纳如下:
(1)探究SO2是酸性氧化物。他们选用的试纸或试剂有:湿润的PH试纸、湿润的蓝色石蕊试纸、石蕊试液、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液、Ca(OH)2溶液、酸性Ba(NO3)2溶液等。 有些同学还利用SO2是酸性氧化物提出了如何进行尾气处理。
(2)探究SO2的还原性。他们提出的氧化剂很多,如新制的氯水、溴水、碘水;KMnO4(H+)、FeCl3溶液等。
(3)探究SO2 的氧化性。大多数小组提出的还原剂为H2S气体,也有些小组提出可用饱和的H2S 溶液,新制的饱和的Na2S溶液等。
(4)探究SO2的漂白性。学生根据已有的氯气的漂白性实验,选用可被漂白的物质有湿润的有色布条、湿润的有色皱纹纸、新鲜的有色花瓣,湿润的紫色石蕊试液、品红溶液等。为了探究是干燥的SO2具有漂白性,还是湿润的SO2具有漂白性,或二者都有可能,学生设计了用干燥的有色布条、干燥的有色皱纹纸、干燥的有色花瓣、干燥的石蕊试纸作对照实验。为了探究SO2和其它漂白剂的漂白原理是否相同设计了对照实验。把SO2漂白后的品红溶液略加热进行观察便可得出结论。有些小组为了再次探究SO2通入溴水、KMnO4(H+)等溶液的褪色是由SO2的还原性所致还是由SO2的漂白性所致,又设计了对褪色后溶液再加热的实验方案。若恢复原色证明是SO2的漂白性,否则是SO2的还原性所致。
对SO2化学性质,教师应该引导各小组不仅要从试剂方面进行探究,还要从实验装置、环境保护、节约资源等方面进行探究。
3.验证假设、实验探究阶段。验证假设、实验探究是教学过程的中心环节,通过该环节使学生观察能力、思维能力、动手操作能力得到发展。
根据每个小组汇报的方案,通过实验来探究。如探究SO2的还原性可用的氧化剂KMnO4(H+)、新制的溴水、新制的氯水、新制的碘水、FeCl3溶液等究竟哪个效果最好且消耗SO2少。探究SO2的漂白性,被漂白的物质有湿润的有色布条、湿润的有色皱纹纸、新鲜的有色花瓣,湿润的紫色石蕊试液、品红溶液等,选用哪个更理想? 经过实验就会发现有些在理论上可行,但在实际操作上不是很现实,如出现现象不明显、环境污染严重、试剂的消耗量大等问题。本阶段是整个探究过程中的重点,在探究活动中,学生的创造精神和实践能力得到充分培养,学生的评价方式和合作意识得到积极倡导,也为学生个体发展提供了展示的舞台。
4.激励评价、实践探究阶段。激励评价、实践探究是师生在实验探究的基础上通过评价得出结论,形成知识结构,并将学得的知识和技能,运用到新的情境,去解决新的问题。
学生对各自设计的实验方案通过汇报、实验验证后觉得或多或少地存在这样那样的问题,这时教师组织学生共同辨析评价,纵横联系,比较整合,去粗取精,确定最优实验方案。经过整个过程(设计―汇报―实验―评价),师生便会总结出元素化合物实验设计与评价的一般思路和原则:
(1)两条思路。这两条思路分别从物理性质和化学性质上进行分析。其中,物理性质包括:熔沸点、硬度、密度等;化学性质包括选用的试剂、化学反应、现象等。
(2)五条原则。这五条原则为:目的明确,步骤简捷,科学规范,现象明显,节约资源,环境友好。
从整个教学过程看,通过“自学探究”、“合作探究”、“实验探究”、“实践探究”后,学生的积极性高、主动性强,学生通过动脑、动手、动口,思维能力和操作能力都得到训练。 本节课学生分组讨论积极主动,智力参与程度高,课堂气氛热烈,学生汇报方案争先恐后,讨论、辨析据理力争,补充问题各显其能。
三、培养学生探究能力中的几个问题
在引导学生探究性学习时,不能忽略以下几点:
1.相信学生的潜能。在教学中,笔者深深体会到学生蕴涵着巨大的智慧潜能。也惊喜地发现,对有些问题,在探究过程中教师想到的学生能想到,教师想不到的学生也能想到。学生不是缺少智慧,而是教师缺少发现。正如罗丹说,生活中不是缺少美而是缺少美的发现一样。心理学家马斯洛认为,人人都有发展自我潜能的需要,人人都有自我实现的创造能力,人人都有积极向上、获得成功的愿望。这些潜能一旦开发出来,就会成为自我发展的内在动力源,并在学习和生活中释放出巨大能量。因此,在教学中教师应为学生发挥潜能创造时机和条件,鼓励学生在学习中大胆想象,积极进行各种探索。
2.尊重学生的个性差异。个性差异是一种客观存在。人与人之间无论在身体素质、心理素质方面,还是在审美、知识、技能、行为等方面,都不可能完全相同。教师面对的就是活生生的、在各方面各不相同的、具有鲜明个性特征的人。因此,在“探究式教学”中,就要允许存在这样的情形:对同样的一个问题,学生选择的方法和途径不同,经历的体验不同,因而对于实验原理、现象、结论的理解和掌握也会有所不同。学生个体对实验的设计、操作、观察上与教师或其他学生不一致,并不意味着实验的失败。相反,如果完全按照传统的做法,即教师制定出统一的步骤、操作、原理来要求学生,往往造成学生一味地模仿教师,限制了其想象力和创造力。
3.“探究性学习”给教师提出了新的挑战。在引导学生进行“探究性学习”中的课堂具有“不可预见性”的特点。它全然不像传统的教学模式:教师按事先设计的框框,上课时让学生按规定的方案往里钻。在引导“探究性学习”时,学生提出的假设,设计的方案,也许有不少是教师始料未及的,是教师也未曾想到的。所以“探究性学习”对教师驾驭课堂的能力,特别是应变能力提出了很大的挑战,对教师的素质提出了更高的要求。这就需要教师努力做到既要对探究的问题在课前要有充分的思考和准备,又要转变观念,做好角色转换。“教师不是万能者,教师不是什么都知晓”,有些问题教师还要向学生学习。对有些当堂不能解决的问题,要让学生在课后继续查资料,做实验,做进一步的深入探讨。
与接受学习相比,“探究性学习”花费的时间较多,40分钟的课时很紧张,一般来说,要完成教学程序中的全部环节需要1~2个课时,对完成大纲要求的教学任务造成一定困难。由于实验内容多,对学校的实验条件要求较高,需要实验员给予配合,同时教师准备实验也要花费大量的时间。有些探究的问题难免会超出中学教学大纲,给学生造成额外的负担。所以,“探究性学习”有其局限性,还有许多值得探讨的地方,需要在今后的教学实践中不断补充和完善。
参考文献:
[1]李春风.中学化学“研究性学习”之我见[J].赤峰学院学报(自然科学版),2005,(6).
[2]钱其保.中学化学教学中实施研究性学习的尝试[J].化学教育,2002,(2).
[3]李杰.中学化学研究性学习之探索[J].内蒙古电大学刊,2005,(4).