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内容摘要:在高中化学教学中,教师应该进一步提高学生的科学探究能力,帮助学生形成终身学习的意识和能力。实施科学探究的第一要求是提出问题,因此要通过创设问题情境引导学生提出问题,激发学生的探究欲望;化学实验为探究活动提供了平台,从解决了一个问题又引出另一个问题,充分发挥了学生的创造思维,培养了学生的探究能力;为了使探究课堂充满生机,还应该积极开展多向交流与多元评价活动,营造轻松愉快的探究氛围。
关键词 科学探究,探究欲望,探究能力,探究氛围
著名教育家苏霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的要求,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者,而在青少年的精神世界中,这种需要特别强烈”。在高中化学教学中,教师要进一步提高学生的科学探究能力,帮助学生形成终身学习的意识和能力。那么如何在化学教学中实施科学探究呢?下面,我结合自己的教学体会,谈几点具体做法:
一、创设问题情境,激发探究欲望
教师在教学中要先设计符合学生认知水平且富有启发性的问题情境,把学生引入与问题有关的情境中,使学生明确探究目标,确定思维方式,并产生强烈的探究欲望,激发学生对新知识学习的积极性。那么如何创设能激发学生探究欲望的问题情境呢?
1、以化学事件为背景
以具有重大影响的化学事件为背景进行探究,不仅贴近生活、联系实际,而且能把学生置于真实的问题情境之中,能够使学生体会到探究的价值和作用,诱发学生浓厚的探究兴趣。例如:在进行“氯气的性质”的教学时,可以创设下列情景:投影三张有关氯气泄漏的图片,并加上文字说明,第一张:2005年3月29日京沪高速公路上一辆装满液氯的汽车发生事故,造成氯气泄漏,一夜之间,高速公路旁边的绿色菜地全部变黄。第二张:江苏无锡氯气泄漏,消防队员用喷雾水稀释泄漏出的氯气。第三张:2005年4月28日云南曲靖氯气泄漏,消防队员将氯气贮藏罐放进石灰池中。看到这些图片,学生很自然地就会提出一些问题:⑴、为什么菜叶会变黄?⑵、氯气会不会溶于水、会不会与水反应呢?⑶、既然可以用喷雾水稀释氯气,而为什么氯气贮藏罐放进石灰池中而不直接放进水中呢?⑷、氯气的性质怎么样呢?感受此情此景,学生的求知探索的欲望得到激发。
2、从身边的化学切入
化学与生活有密切联系。在我们身边,几乎处处都有化学的影子,把探究课题置于生活之中,能使学生感受到化学变化的奇妙和化学世界的魅力,从而萌发主动获取化学知识的心向。例如:在“酸的酯化反应”这一性质的教学中,可以先创设这样的情景:小常识:⑴、在烧鱼肉的过程中,通常我们会放一些酒和醋,这样烧出的鱼肉特别香;⑵、吃水果可以解酒。这么熟悉的常识,学生平时根本没有去想它是为什么?但此时却马上讨论开了。学生很谨慎没有马上下结论(知道结论的得出需要以实验事实为依据),而是进行推理假设,通过讨论,提出了下列问题:
⑴、酸与醇会反应吗?
⑵、酸与醇如果反应,生成的产物是否有香味;
⑶、这种有香味的物质是什么?
然后再设计实验方案,得出结论。经过这样的学习,学生获得的知识是很难忘记的。
3、从环境保护着手
在化学教学中对学生适当进行环境教育,可以增强学生的责任意识、道德意识和环境意识,提高学生保护环境的自觉性。例如:在二氧化硫是酸性氧化物这一化学性质的教学中,先投影给出有关酸雨引起的化学公害和给人类带来灾难的图片。通过直观感受,学生马上提出了问题:酸雨是如何形成的呢?教师指出形成酸雨的罪魁祸首是二氧化硫,学生又会问:SO2怎样形成酸雨的呢?这样增强了学生探究二氧化硫性质的欲望。于是我鼓励学生大胆探究二氧化硫的性质,通过讨论,学生进行下列假设和实验设计:
[假设]二氧化硫是酸性氧化物
[实验设计]⑴、取二氧化硫溶于水后的溶液约1毫升于试管中,滴入几滴紫色石蕊试液,观察颜色变化;⑵、将二氧化硫气体通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察颜色变化。
然后通过演示实验得出结论。
二、充分利用实验,培养探究能力
化学探究过程离不开实验,许多问题的提出都要通过实验来验证和解决。而在实验过程中,根据观察到的现象,又会发现新的问题。而且,实验探究的开展,不仅需要学生具备一定的逻辑思维能力,还要具有一定的想象能力,敢于大胆地进行猜想与假设,这对于培养学生的创新精神和实践能力,有着重要的作用。
1、补充开展探究性实验
探究性实验开始于一个有刺激性的问题或引起关注的现象等,探究的过程受理解现象的事实或解决问题的好奇心所驱动,学生的积极性都会增强。因此教师应该适当的补充开展一些探究性实验。例如:将过氧化钠与水的反应实验设计成探究性实验。先演示:往过氧化钠中滴加水,产生的气体使带火惺木条复燃,反应后的溶液中滴入酚酞变红后立即褪色。结论:过氧化钠与水反应产生了NaOH和O2。探究:溶液褪色的原因是什么?投影给出资料,资料一:H2O2具有漂白性,在二氧化锰的催化作用下分解生成O2;资料二:酚酞是一种有机酸,在不同PH值的溶液中存在下列平衡:
内醌式(无色) 醌式(红色) 羧酸盐式(无色)。
同时引导学生讨论后归纳出可能的原因:(1)Na2O2与H2O反应产生了H2O2,(2)产生的NaOH溶液的浓度大。接着设计出实验方案,方案一:取反应后的溶液加入MnO2;方案二:往浓的NaOH溶液里滴入酚酞并振荡;方案三:将方案一中反应后的溶液过滤,取清液滴入酚酞并振荡。然后演示以上三个实验,根据现象一:产生使带火惺木条复燃的气体,现象二:先变红后立即褪色,现象三:先变红后立即褪色;得出结论:溶液褪色的原因可能是(1)Na2O2与H2O反应产生了H2O2,(2)产生的NaOH溶液的浓度大。对于Na2O2与H2O反应后溶液褪色原因的更深入地探究就留到课后再进行。,虽然上面这个问题可能没有真正得以解决,但是在这样的探究性实验中,学生不是通过老师的讲解或完全靠书本上的间接经验来了解知识,而是由学生自己设计并控制实验的整个过程,通过自己的实验来理解问题,从而对问题有了更深的了解。
2、变演示实验为学生分组实验
在课堂教学中,教师可以将一些演示实验改为学生分组实验,让学生自主设计,亲自实验,积极思维,从未知到已知,从感性到理性,循序渐进,使知识得以巩固和落实。与演示实验教学相比,其更具有独立性、探索性,更有利于培养学生的操作能力、观察能力和逻辑思维能力。例如:在探究SO2的性质时,可以将教材中“观察与思考”中的实验设计成让学生动手操作,而不是由教师演示,使学生在做实验的过程中,边看,边想,边动手,这样反复活动的过程,就能有效地促进学生对事物变化更深刻的认识和理解,有利于学生迅速、全面、准确地解决问题,又能发现新问题,培养了学生的探究能力。
3、补充演示实验,
在化学教学中,教师除了要充分挖掘课本中已有的实验外,还要补充演示一些教材中没有的实验,让学生通过实验探究,亲身体验,在“做科学”中获得结论和真实可信的知识,养成科学的态度和情感,获得科学探究的方法,形成终身学习的能力。例如:二氧化硫的还原性,按照教材中的安排,学生很难体会到SO2的还原性究竟是怎样的。在学生做完“观察与思考”中的实验3后,我补充演示这样两个实验,实验一:SO2通入KMnO4溶液中;实验二:SO2通入溴水中。实验现象非常明显,两种溶液都褪色。我马上给出探究性问题:这是二氧化硫的什么性质呢?学生提出方案:将两种溶液分别加热看是否会恢复原来的颜色。接着又补充演示实验:分别将两种溶液加热至沸腾。现象是依然无色。得出结论:使KMnO4溶液和溴水褪色不是SO2的漂白性。然后引导学生从具有颜色的微粒的变化和化合价的角度上分析得出:使KMnO4溶液和溴水褪色的原因是SO2的还原性。
可见化学实验是提出化学教学认识问题的重要途径之一,它能使学生认识化学科学知识,为学生检验化学理论、验证化学假设,提供化学实验事实。而且化学实验为探究活动提供了平台,从解决了一个问题又引出另一个问题,充分发挥了学生的创造思维,培养了学生的探究能力。
三.开展交流与评价,营造探究氛围
课堂教学中为了更有效地实施科学探究,我们应该积极开展多向交流与多元评价活动,营造探究氛围。
1、培养“师—生”间和“生—生”间的合作与交流
在探究活动中教师必须重视引导学生开展讨论和交流活动,使学生发表自己的探究成果和方法、倾听他人的探究经验,并进行客观的比较和鉴别,从不同的角度改进自己的学习经验,提高认识,克服独立思考中的片面性和局限性,使师生之间在互动中共同完成学习任务和学习方式的构建。例如:学生分组讨论时,教师在教室里四处走动,与各小组进行交流,倾听学生的问题和想法。小组内要求每位同学都要发表自己的见解,再将讨论结果集中后派代表回答,其他组同学质疑和补充,最后师生共同归纳出结论。经过这样的生生、师生之间的讨论与交流,创造了整个探究氛围。通过学生对自己和他人的观点进行反思或批判,将探究活动推向了高潮。同时,也培养了学生的团队精神和合作意识。
2、开展“师—生”间和“生—生”间的评价
师生之间要通过评价,促进学生对探究过程和结果的反思与反省,使学生对自己的认识过程进行再认识,从而诱发出新的想法和新的思路。在探究的过程中,第一,教师要善于发现并捕捉学生在探究过程中的创新之处,及时地予以鼓励。尤其是对于那些学习能力较弱的学生,教师要多鼓励他们参与探究式学习,在学习活动的过程中及时发现他们的闪光点,哪怕是极小的闪光点,也给予肯定和表扬,以便把其他学生的注意力吸引到“榜样”身上,这样一方面可以使他们体验到成功的乐趣,另一方面也可以引起其他学生的共鸣。第二,要善于宽容,允许学生出错,不求全责备,不能使学生感到气馁,要使探究学习有一个宽松的环境。第三,允许学生打断教师的讲话,或对教师的观点提出评价,随时讲出自己的探究体会或好的解题思路,这样让每一位学生都感觉到自己的重要性与成就感。
在教学过程中实施科学探究,是符合中学生的认知特点和心理活动规律。在这个过程中,学生是认识的主体,我们应该把时间留给学生,把想象的空间留给学生,把认知过程留给学生,把交流与评价的权利留给学生。教学时,教师要尽可能多地为学生创造探究的机会,放手让学生去做,使学生学会在复杂的环境中运用探究科学的态度去认识、发现、创造,以适应未来社会和终身学习的需要,获得可持续发展的坚实基础。与此同时,教师还要为学生的学习设置探究的情境,建立探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度。
参考文献
1、化学课程标准研制组.普通高中化学课程标准(实验)解读.湖北:湖北教育出版社,2004,113.
2、钟启泉,崔允氵郭,,吴刚平.普通高中新课程方案导读.北京:华东师范大学出版社.2003.162
关键词 科学探究,探究欲望,探究能力,探究氛围
著名教育家苏霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的要求,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者,而在青少年的精神世界中,这种需要特别强烈”。在高中化学教学中,教师要进一步提高学生的科学探究能力,帮助学生形成终身学习的意识和能力。那么如何在化学教学中实施科学探究呢?下面,我结合自己的教学体会,谈几点具体做法:
一、创设问题情境,激发探究欲望
教师在教学中要先设计符合学生认知水平且富有启发性的问题情境,把学生引入与问题有关的情境中,使学生明确探究目标,确定思维方式,并产生强烈的探究欲望,激发学生对新知识学习的积极性。那么如何创设能激发学生探究欲望的问题情境呢?
1、以化学事件为背景
以具有重大影响的化学事件为背景进行探究,不仅贴近生活、联系实际,而且能把学生置于真实的问题情境之中,能够使学生体会到探究的价值和作用,诱发学生浓厚的探究兴趣。例如:在进行“氯气的性质”的教学时,可以创设下列情景:投影三张有关氯气泄漏的图片,并加上文字说明,第一张:2005年3月29日京沪高速公路上一辆装满液氯的汽车发生事故,造成氯气泄漏,一夜之间,高速公路旁边的绿色菜地全部变黄。第二张:江苏无锡氯气泄漏,消防队员用喷雾水稀释泄漏出的氯气。第三张:2005年4月28日云南曲靖氯气泄漏,消防队员将氯气贮藏罐放进石灰池中。看到这些图片,学生很自然地就会提出一些问题:⑴、为什么菜叶会变黄?⑵、氯气会不会溶于水、会不会与水反应呢?⑶、既然可以用喷雾水稀释氯气,而为什么氯气贮藏罐放进石灰池中而不直接放进水中呢?⑷、氯气的性质怎么样呢?感受此情此景,学生的求知探索的欲望得到激发。
2、从身边的化学切入
化学与生活有密切联系。在我们身边,几乎处处都有化学的影子,把探究课题置于生活之中,能使学生感受到化学变化的奇妙和化学世界的魅力,从而萌发主动获取化学知识的心向。例如:在“酸的酯化反应”这一性质的教学中,可以先创设这样的情景:小常识:⑴、在烧鱼肉的过程中,通常我们会放一些酒和醋,这样烧出的鱼肉特别香;⑵、吃水果可以解酒。这么熟悉的常识,学生平时根本没有去想它是为什么?但此时却马上讨论开了。学生很谨慎没有马上下结论(知道结论的得出需要以实验事实为依据),而是进行推理假设,通过讨论,提出了下列问题:
⑴、酸与醇会反应吗?
⑵、酸与醇如果反应,生成的产物是否有香味;
⑶、这种有香味的物质是什么?
然后再设计实验方案,得出结论。经过这样的学习,学生获得的知识是很难忘记的。
3、从环境保护着手
在化学教学中对学生适当进行环境教育,可以增强学生的责任意识、道德意识和环境意识,提高学生保护环境的自觉性。例如:在二氧化硫是酸性氧化物这一化学性质的教学中,先投影给出有关酸雨引起的化学公害和给人类带来灾难的图片。通过直观感受,学生马上提出了问题:酸雨是如何形成的呢?教师指出形成酸雨的罪魁祸首是二氧化硫,学生又会问:SO2怎样形成酸雨的呢?这样增强了学生探究二氧化硫性质的欲望。于是我鼓励学生大胆探究二氧化硫的性质,通过讨论,学生进行下列假设和实验设计:
[假设]二氧化硫是酸性氧化物
[实验设计]⑴、取二氧化硫溶于水后的溶液约1毫升于试管中,滴入几滴紫色石蕊试液,观察颜色变化;⑵、将二氧化硫气体通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察颜色变化。
然后通过演示实验得出结论。
二、充分利用实验,培养探究能力
化学探究过程离不开实验,许多问题的提出都要通过实验来验证和解决。而在实验过程中,根据观察到的现象,又会发现新的问题。而且,实验探究的开展,不仅需要学生具备一定的逻辑思维能力,还要具有一定的想象能力,敢于大胆地进行猜想与假设,这对于培养学生的创新精神和实践能力,有着重要的作用。
1、补充开展探究性实验
探究性实验开始于一个有刺激性的问题或引起关注的现象等,探究的过程受理解现象的事实或解决问题的好奇心所驱动,学生的积极性都会增强。因此教师应该适当的补充开展一些探究性实验。例如:将过氧化钠与水的反应实验设计成探究性实验。先演示:往过氧化钠中滴加水,产生的气体使带火惺木条复燃,反应后的溶液中滴入酚酞变红后立即褪色。结论:过氧化钠与水反应产生了NaOH和O2。探究:溶液褪色的原因是什么?投影给出资料,资料一:H2O2具有漂白性,在二氧化锰的催化作用下分解生成O2;资料二:酚酞是一种有机酸,在不同PH值的溶液中存在下列平衡:
内醌式(无色) 醌式(红色) 羧酸盐式(无色)。
同时引导学生讨论后归纳出可能的原因:(1)Na2O2与H2O反应产生了H2O2,(2)产生的NaOH溶液的浓度大。接着设计出实验方案,方案一:取反应后的溶液加入MnO2;方案二:往浓的NaOH溶液里滴入酚酞并振荡;方案三:将方案一中反应后的溶液过滤,取清液滴入酚酞并振荡。然后演示以上三个实验,根据现象一:产生使带火惺木条复燃的气体,现象二:先变红后立即褪色,现象三:先变红后立即褪色;得出结论:溶液褪色的原因可能是(1)Na2O2与H2O反应产生了H2O2,(2)产生的NaOH溶液的浓度大。对于Na2O2与H2O反应后溶液褪色原因的更深入地探究就留到课后再进行。,虽然上面这个问题可能没有真正得以解决,但是在这样的探究性实验中,学生不是通过老师的讲解或完全靠书本上的间接经验来了解知识,而是由学生自己设计并控制实验的整个过程,通过自己的实验来理解问题,从而对问题有了更深的了解。
2、变演示实验为学生分组实验
在课堂教学中,教师可以将一些演示实验改为学生分组实验,让学生自主设计,亲自实验,积极思维,从未知到已知,从感性到理性,循序渐进,使知识得以巩固和落实。与演示实验教学相比,其更具有独立性、探索性,更有利于培养学生的操作能力、观察能力和逻辑思维能力。例如:在探究SO2的性质时,可以将教材中“观察与思考”中的实验设计成让学生动手操作,而不是由教师演示,使学生在做实验的过程中,边看,边想,边动手,这样反复活动的过程,就能有效地促进学生对事物变化更深刻的认识和理解,有利于学生迅速、全面、准确地解决问题,又能发现新问题,培养了学生的探究能力。
3、补充演示实验,
在化学教学中,教师除了要充分挖掘课本中已有的实验外,还要补充演示一些教材中没有的实验,让学生通过实验探究,亲身体验,在“做科学”中获得结论和真实可信的知识,养成科学的态度和情感,获得科学探究的方法,形成终身学习的能力。例如:二氧化硫的还原性,按照教材中的安排,学生很难体会到SO2的还原性究竟是怎样的。在学生做完“观察与思考”中的实验3后,我补充演示这样两个实验,实验一:SO2通入KMnO4溶液中;实验二:SO2通入溴水中。实验现象非常明显,两种溶液都褪色。我马上给出探究性问题:这是二氧化硫的什么性质呢?学生提出方案:将两种溶液分别加热看是否会恢复原来的颜色。接着又补充演示实验:分别将两种溶液加热至沸腾。现象是依然无色。得出结论:使KMnO4溶液和溴水褪色不是SO2的漂白性。然后引导学生从具有颜色的微粒的变化和化合价的角度上分析得出:使KMnO4溶液和溴水褪色的原因是SO2的还原性。
可见化学实验是提出化学教学认识问题的重要途径之一,它能使学生认识化学科学知识,为学生检验化学理论、验证化学假设,提供化学实验事实。而且化学实验为探究活动提供了平台,从解决了一个问题又引出另一个问题,充分发挥了学生的创造思维,培养了学生的探究能力。
三.开展交流与评价,营造探究氛围
课堂教学中为了更有效地实施科学探究,我们应该积极开展多向交流与多元评价活动,营造探究氛围。
1、培养“师—生”间和“生—生”间的合作与交流
在探究活动中教师必须重视引导学生开展讨论和交流活动,使学生发表自己的探究成果和方法、倾听他人的探究经验,并进行客观的比较和鉴别,从不同的角度改进自己的学习经验,提高认识,克服独立思考中的片面性和局限性,使师生之间在互动中共同完成学习任务和学习方式的构建。例如:学生分组讨论时,教师在教室里四处走动,与各小组进行交流,倾听学生的问题和想法。小组内要求每位同学都要发表自己的见解,再将讨论结果集中后派代表回答,其他组同学质疑和补充,最后师生共同归纳出结论。经过这样的生生、师生之间的讨论与交流,创造了整个探究氛围。通过学生对自己和他人的观点进行反思或批判,将探究活动推向了高潮。同时,也培养了学生的团队精神和合作意识。
2、开展“师—生”间和“生—生”间的评价
师生之间要通过评价,促进学生对探究过程和结果的反思与反省,使学生对自己的认识过程进行再认识,从而诱发出新的想法和新的思路。在探究的过程中,第一,教师要善于发现并捕捉学生在探究过程中的创新之处,及时地予以鼓励。尤其是对于那些学习能力较弱的学生,教师要多鼓励他们参与探究式学习,在学习活动的过程中及时发现他们的闪光点,哪怕是极小的闪光点,也给予肯定和表扬,以便把其他学生的注意力吸引到“榜样”身上,这样一方面可以使他们体验到成功的乐趣,另一方面也可以引起其他学生的共鸣。第二,要善于宽容,允许学生出错,不求全责备,不能使学生感到气馁,要使探究学习有一个宽松的环境。第三,允许学生打断教师的讲话,或对教师的观点提出评价,随时讲出自己的探究体会或好的解题思路,这样让每一位学生都感觉到自己的重要性与成就感。
在教学过程中实施科学探究,是符合中学生的认知特点和心理活动规律。在这个过程中,学生是认识的主体,我们应该把时间留给学生,把想象的空间留给学生,把认知过程留给学生,把交流与评价的权利留给学生。教学时,教师要尽可能多地为学生创造探究的机会,放手让学生去做,使学生学会在复杂的环境中运用探究科学的态度去认识、发现、创造,以适应未来社会和终身学习的需要,获得可持续发展的坚实基础。与此同时,教师还要为学生的学习设置探究的情境,建立探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度。
参考文献
1、化学课程标准研制组.普通高中化学课程标准(实验)解读.湖北:湖北教育出版社,2004,113.
2、钟启泉,崔允氵郭,,吴刚平.普通高中新课程方案导读.北京:华东师范大学出版社.2003.162