论文部分内容阅读
摘要:本文以指导学生进行设计新型二氧化碳灭火器为例，论述了实验探究过程中培养学生兴趣、激发学生探究欲望、训练创新思维能力等方面的操作方法。
关键词:实验探究 学习兴趣 创新思维 创新能力
现代生理科学研究表明，在提高学生学习效能方面，“情商”比“智商”更重要，必须培养学生良好的学习心理。然而，良好学习情绪、愉悦心理产生根底是学习兴趣，这是学生力求认识世界、渴求获得知识和不断探求真理而带有情绪色彩的意向活动。兴趣需要诱因激发，需在“探究性学习”活动过程中形成和保持，产生持续的学习内能。笔者以引导学生“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？”实验探究过程为例，谈谈实践体会。
“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？”实验探究是在学生已学习了二氧化碳制取原理、方法、性质及检验方法基础上，进行二氧化碳的用途。探究教学目标是：①巩固二氧化碳制取原理、方法、性质及检验方法；②探究新的制取、性质检验方法并综合应用于设计新型的二氧化碳灭火器和制取二氧化碳新方法中；③探究二氧化碳在生活中的其它用途。探究过程如下：
1 目标价值激趣，进入探究情境
教师越能在实验探究过程中引导学生认识目标，学生学习兴趣就能得到有效激发；教师越能阐明知识的具体意义，让学生体验到知识明显的实用性、价值性，就越能吸引学生向往与追求。
例：课一开始，笔者向学生提问：谁见过灭火器？谁看到使用过？大家知道其中的奥秘吗？学生纷纷举手发言，在车站、粮店、棉花收购站、商场、加油站……看到了挂在墙上像红水桶的东西，但都不知道其中奥秘。有两个学生看到别人使用过，并绘声绘色地讲了某工厂失火的情景。学生们表情严肃，意识到灭火器在保护国家财产、人身安全中的作用。在这种探究奥秘欲望高涨时，给学生提出探究目标——我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？当笔者板书完毕时，许多学生不约而同地自信答道：“我能！”使学生注意力一开始就集中在探究目标完成上。
2“问题情境”激趣，激活创新思维
在探究過程中，教师给学生的探究问题、实验器材、药品等要有新意，应是学生单纯利用已有知识和方法不能解决的，这就激起了积极思维和探知需求。
例：学生探究主要目标是灭火器的奥秘。其内容是二氧化碳气体发生装置，二氧化碳产生原理灭火原理。笔者给出的实验仪器和药品有两类：一类是按教材提供的，学生可根据已学的知识按教材中的实验方法去完成“二氧化碳的制取、性质及用途”浅层次探究目标。二类仪器是：一个透明塑料筒（一底封闭、直径20cm、高30cm），一盏酒精灯，一个三角架，一个蒸发皿。药品：碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铝、碳酸钙等。其目的是让学生进行知识迁移、走近探究目标。当学生用第二类仪器药品实验时，刚开始几乎无从下手，学生提出质疑：“没有二氧化碳气体的制取装置、没有盐酸、没有二氧化碳气体的收集装置、没有检验二氧化碳气体性质的材料，老师您弄错了吧？”我的回答是：“办法是动脑筋想出来的，你们先想一想，讨论一下，再试一试。”不一会，有几个小组想出了办法，教室里瞬间沸腾起来了……
探究中，学生哪有比自己思考，尝试操作，实验获得成功的事更高兴呢？
在班级交流中，学生谈了多种实验方法，其中有这样一种方法：蒸发皿里加入约10克碳酸氢钠，放在三脚架上，用酒精灯加热，然后把塑料筒倒扣在三脚架上，筒底边留点缝隙。开始可看到碳酸氢钠熔化分解，随着碳酸氢钠的不断分解，筒内的二氧化碳越来越多，导致酒精灯熄灭，这个方法简洁明了，与灭火实景更接近。
3 任务责任激趣，培养创新能力
仅有对知识的价值意义认识，进行实验探究方法的学习活动是不足以保证学生兴趣持久的，化学科学兴趣在于创造。只有让学生为了某种实际任务、责任去进行创造，才能有效培养认识兴趣。
例：当学生把二氧化碳的制取、性质及用途实验探究的基本任务完成后，下一步任务是设计新型二氧化碳的灭火器和自制灭火剂。首先我向学生展示了一个旧灭火器，让学生观察内部结构，了解使用原理。然后提出设计要求：可以借鉴旧灭火器原理，但一定要脱离原形，是自己想出来的新型灭火器，抓住“火”字，谈谈制造处理的特点。学生很快把上一过程的知识、原理方法迁移到创造上来，小组讨论中，你一言、我一语，设计方案就出来了。班上交流时气氛非常活跃，有的小组设计的是背负式长管喷头灭火器，药剂是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液；有的小组设计的是提壶式灭火器，药剂是盐酸和碳酸钠；有的设计的是灭火沙包、灭火手榴弹、救火手球……学生们争先恐后地发言，内心的喜悦溢于言表，感受到了创造的快乐，提高了学习层次，培养了创新能力。
4 课后探究激趣，保持学习兴趣
丰富多彩的探究活动是学习兴趣保持力的源泉。学生厌学，进步慢，大多源于学习兴趣消磨。教师课堂上照本宣科，课后要学生重复作业，是不能激起学生兴趣的，只有开展多彩的课后探究活动，给予新知识信息刺激，求知欲才能不断高涨，兴趣才能持久。
例：“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？”实验探究最后一个过程：课后创作一个关于二氧化碳知识应用的游戏，或者小魔术，或者趣味故事，或者生活应用“小窍门”。三天后，我收到情趣横生的科学小论文、小制作，而不是那乏味的家庭作业。课后探究是巩固、应用知识的过程，同时也是学习与创造的过程，学生可以按自己感兴趣的问题去自由查找资料、设计方案、动手实验、互相讨论启发、完成作业，学生认知水平、创新能力会不断提高。
5 诱导心理体验，强化学习兴趣
不论哪门学科，对学生来说，都是有趣的，都能唤起求知欲，产生兴趣。而事实上，学生对学科知识大多有偏爱，产生偏爱的原因除教师的教学艺术、教学情绪对学生激励感染程度、学生对学科知识储备和认知难度外，更重要的是在学习知识过程中心理体验，心理越愉悦，学习掌握知识就越轻松。
例：“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？”实验探究全过程中，都能让学生产生心理愤悱，其中最关键有两个：一是设计创新实验方案及交流过程，二是创造设计灭火器和自制灭火剂及交流过程，在这两个过程中学生均碰到了疑惑情境、失败情境、成功情境、自我展现交流情境。在多种学习情感体验中，学生调整了认识偏差，锻炼了学习的意志品质，强化了学习兴趣。
关键词:实验探究 学习兴趣 创新思维 创新能力
现代生理科学研究表明，在提高学生学习效能方面，“情商”比“智商”更重要，必须培养学生良好的学习心理。然而，良好学习情绪、愉悦心理产生根底是学习兴趣，这是学生力求认识世界、渴求获得知识和不断探求真理而带有情绪色彩的意向活动。兴趣需要诱因激发，需在“探究性学习”活动过程中形成和保持，产生持续的学习内能。笔者以引导学生“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？”实验探究过程为例，谈谈实践体会。
“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？”实验探究是在学生已学习了二氧化碳制取原理、方法、性质及检验方法基础上，进行二氧化碳的用途。探究教学目标是：①巩固二氧化碳制取原理、方法、性质及检验方法；②探究新的制取、性质检验方法并综合应用于设计新型的二氧化碳灭火器和制取二氧化碳新方法中；③探究二氧化碳在生活中的其它用途。探究过程如下：
1 目标价值激趣，进入探究情境
教师越能在实验探究过程中引导学生认识目标，学生学习兴趣就能得到有效激发；教师越能阐明知识的具体意义，让学生体验到知识明显的实用性、价值性，就越能吸引学生向往与追求。
例：课一开始，笔者向学生提问：谁见过灭火器？谁看到使用过？大家知道其中的奥秘吗？学生纷纷举手发言，在车站、粮店、棉花收购站、商场、加油站……看到了挂在墙上像红水桶的东西，但都不知道其中奥秘。有两个学生看到别人使用过，并绘声绘色地讲了某工厂失火的情景。学生们表情严肃，意识到灭火器在保护国家财产、人身安全中的作用。在这种探究奥秘欲望高涨时，给学生提出探究目标——我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？当笔者板书完毕时，许多学生不约而同地自信答道：“我能！”使学生注意力一开始就集中在探究目标完成上。
2“问题情境”激趣，激活创新思维
在探究過程中，教师给学生的探究问题、实验器材、药品等要有新意，应是学生单纯利用已有知识和方法不能解决的，这就激起了积极思维和探知需求。
例：学生探究主要目标是灭火器的奥秘。其内容是二氧化碳气体发生装置，二氧化碳产生原理灭火原理。笔者给出的实验仪器和药品有两类：一类是按教材提供的，学生可根据已学的知识按教材中的实验方法去完成“二氧化碳的制取、性质及用途”浅层次探究目标。二类仪器是：一个透明塑料筒（一底封闭、直径20cm、高30cm），一盏酒精灯，一个三角架，一个蒸发皿。药品：碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铝、碳酸钙等。其目的是让学生进行知识迁移、走近探究目标。当学生用第二类仪器药品实验时，刚开始几乎无从下手，学生提出质疑：“没有二氧化碳气体的制取装置、没有盐酸、没有二氧化碳气体的收集装置、没有检验二氧化碳气体性质的材料，老师您弄错了吧？”我的回答是：“办法是动脑筋想出来的，你们先想一想，讨论一下，再试一试。”不一会，有几个小组想出了办法，教室里瞬间沸腾起来了……
探究中，学生哪有比自己思考，尝试操作，实验获得成功的事更高兴呢？
在班级交流中，学生谈了多种实验方法，其中有这样一种方法：蒸发皿里加入约10克碳酸氢钠，放在三脚架上，用酒精灯加热，然后把塑料筒倒扣在三脚架上，筒底边留点缝隙。开始可看到碳酸氢钠熔化分解，随着碳酸氢钠的不断分解，筒内的二氧化碳越来越多，导致酒精灯熄灭，这个方法简洁明了，与灭火实景更接近。
3 任务责任激趣，培养创新能力
仅有对知识的价值意义认识，进行实验探究方法的学习活动是不足以保证学生兴趣持久的，化学科学兴趣在于创造。只有让学生为了某种实际任务、责任去进行创造，才能有效培养认识兴趣。
例：当学生把二氧化碳的制取、性质及用途实验探究的基本任务完成后，下一步任务是设计新型二氧化碳的灭火器和自制灭火剂。首先我向学生展示了一个旧灭火器，让学生观察内部结构，了解使用原理。然后提出设计要求：可以借鉴旧灭火器原理，但一定要脱离原形，是自己想出来的新型灭火器，抓住“火”字，谈谈制造处理的特点。学生很快把上一过程的知识、原理方法迁移到创造上来，小组讨论中，你一言、我一语，设计方案就出来了。班上交流时气氛非常活跃，有的小组设计的是背负式长管喷头灭火器，药剂是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液；有的小组设计的是提壶式灭火器，药剂是盐酸和碳酸钠；有的设计的是灭火沙包、灭火手榴弹、救火手球……学生们争先恐后地发言，内心的喜悦溢于言表，感受到了创造的快乐，提高了学习层次，培养了创新能力。
4 课后探究激趣，保持学习兴趣
丰富多彩的探究活动是学习兴趣保持力的源泉。学生厌学，进步慢，大多源于学习兴趣消磨。教师课堂上照本宣科，课后要学生重复作业，是不能激起学生兴趣的，只有开展多彩的课后探究活动，给予新知识信息刺激，求知欲才能不断高涨，兴趣才能持久。
例：“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？”实验探究最后一个过程：课后创作一个关于二氧化碳知识应用的游戏，或者小魔术，或者趣味故事，或者生活应用“小窍门”。三天后，我收到情趣横生的科学小论文、小制作，而不是那乏味的家庭作业。课后探究是巩固、应用知识的过程，同时也是学习与创造的过程，学生可以按自己感兴趣的问题去自由查找资料、设计方案、动手实验、互相讨论启发、完成作业，学生认知水平、创新能力会不断提高。
5 诱导心理体验，强化学习兴趣
不论哪门学科，对学生来说，都是有趣的，都能唤起求知欲，产生兴趣。而事实上，学生对学科知识大多有偏爱，产生偏爱的原因除教师的教学艺术、教学情绪对学生激励感染程度、学生对学科知识储备和认知难度外，更重要的是在学习知识过程中心理体验，心理越愉悦，学习掌握知识就越轻松。
例：“我能设计新型的二氧化碳灭火器吗？”实验探究全过程中，都能让学生产生心理愤悱，其中最关键有两个：一是设计创新实验方案及交流过程，二是创造设计灭火器和自制灭火剂及交流过程，在这两个过程中学生均碰到了疑惑情境、失败情境、成功情境、自我展现交流情境。在多种学习情感体验中，学生调整了认识偏差，锻炼了学习的意志品质，强化了学习兴趣。