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化学实验以其生动形象能为学生学习提供感性认识,重视化学实验是素质教育的重要标志。充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征,挖掘和开发化学实验在研究性学习中的作用,对于改变学生的学习方法、形成终身学习的能力具有重要的意义。
一、化学实验是研究性学习的一种重要途径
1、化学的学科特征决定了化学实验可以作为研究性学习的途径
“以实验为基础”是化学学科的基本特征。化学实验是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。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方法之一。
在化学实验中,学生能够通过实验研究和认识物质,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。化学科学以实验为基础的学科特征,更有利于学生进行化学研究性学习。
2、化学实验本身就是科学研究的过程
化学实验是人们认识和研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。化学发展的历史也充分证明:化学科学的任何一项重大的突破,无一例外地是经过化学实验而取得的。
正如波义耳所说,没有实验,任何新的东西都不能深知。中学生化学学习中的化学实验,虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时,化学实验的创造性和探究性便会充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手,能够体验科学家科学研究的过程和方法,获得科学研究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生的化学学习过程中,完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。
二、化学实验在研究性学习中能够激发学生的学习兴趣
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研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,研究开发探究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,激发学生的学习兴趣。
1、用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。问题能激发起学生探究的欲望,引发学生的探究活动。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。
化学实验现象纷繁复杂,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。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。如在进行高中化学有关“原电池”的学习时,组织学生完成“将一根铁丝和一根铜丝放入稀硫酸中,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;有些同学观察到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考。
2、以化学学习验证假说或猜想
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,以提高研究性学习的质量和效果。以化学实验验证假说或猜想,实验中要严格控制实验条件。探究性学习中验证假说或猜想的实验方案,在不同的条件下,可能会产生不同的实验现象,要使实验能够用来验证假说或猜想,实验条件必须与题设条件相吻合,通过实验验证过程中对实验条件的控制和选择,使学生在探究过程中了解到实验条件控制是实验的灵魂,从而有效地掌握科学研究的方法。
三、化学实验在研究性学习中培养学生的科学素质
化学实验是一种重要的科学活动,可以把观察、实验控制、收集事实、分析和统计结果等科学方法融于—体。在实验中应引导学生逐步掌握科学研究方法。通过化学实验还可以培养学生实事求是、严谨求实的科学精神,一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风,这些是研究性学习的必要条件,也是学生在未来社会全面发展所必需的基本素质。
总之,化学实验以它特有的魅力在研究性学习中占有一席之地,为学生形成探究性学习的方式、培养学生解决问题的能力提供了条件。所以,应该充分发挥化学实验在探究性学习中的作用,使学生掌握科学的学习方法,形成终身学习的意识和能力。
一、化学实验是研究性学习的一种重要途径
1、化学的学科特征决定了化学实验可以作为研究性学习的途径
“以实验为基础”是化学学科的基本特征。化学实验是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。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方法之一。
在化学实验中,学生能够通过实验研究和认识物质,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。化学科学以实验为基础的学科特征,更有利于学生进行化学研究性学习。
2、化学实验本身就是科学研究的过程
化学实验是人们认识和研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。化学发展的历史也充分证明:化学科学的任何一项重大的突破,无一例外地是经过化学实验而取得的。
正如波义耳所说,没有实验,任何新的东西都不能深知。中学生化学学习中的化学实验,虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时,化学实验的创造性和探究性便会充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手,能够体验科学家科学研究的过程和方法,获得科学研究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生的化学学习过程中,完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。
二、化学实验在研究性学习中能够激发学生的学习兴趣
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研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,研究开发探究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,激发学生的学习兴趣。
1、用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。问题能激发起学生探究的欲望,引发学生的探究活动。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。
化学实验现象纷繁复杂,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。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。如在进行高中化学有关“原电池”的学习时,组织学生完成“将一根铁丝和一根铜丝放入稀硫酸中,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;有些同学观察到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考。
2、以化学学习验证假说或猜想
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,以提高研究性学习的质量和效果。以化学实验验证假说或猜想,实验中要严格控制实验条件。探究性学习中验证假说或猜想的实验方案,在不同的条件下,可能会产生不同的实验现象,要使实验能够用来验证假说或猜想,实验条件必须与题设条件相吻合,通过实验验证过程中对实验条件的控制和选择,使学生在探究过程中了解到实验条件控制是实验的灵魂,从而有效地掌握科学研究的方法。
三、化学实验在研究性学习中培养学生的科学素质
化学实验是一种重要的科学活动,可以把观察、实验控制、收集事实、分析和统计结果等科学方法融于—体。在实验中应引导学生逐步掌握科学研究方法。通过化学实验还可以培养学生实事求是、严谨求实的科学精神,一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风,这些是研究性学习的必要条件,也是学生在未来社会全面发展所必需的基本素质。
总之,化学实验以它特有的魅力在研究性学习中占有一席之地,为学生形成探究性学习的方式、培养学生解决问题的能力提供了条件。所以,应该充分发挥化学实验在探究性学习中的作用,使学生掌握科学的学习方法,形成终身学习的意识和能力。