化学探究性实验设计的几点看法
摘要:
绝大部分的化学知识和基本原理都是由化学实验产生的,学生获得的化学基本知识、原理和实验技能也都来源于化学实验。实验教学可以激发学生的学习兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养实验能力、观察能力和探究能力,还有助于培养实事求是、严谨认真的科学态度和有效的学习方法。因此,在化学教学中探究性实验的设计尤其重要。
关键词:
化学 实验设计 探究
化学是一门以实验为基础的自然科学。绝大部分的化学知识和基本原理都是由化学实验产生的,学生获得的化学基本知识、原理和实验技能也都来源于化学实验。实验教学可以激发学生的学习兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养实验能力、观察能力和探究能力,还有助于培养实事求是、严谨认真的科学态度和有效的学习方法。因此,在化学教学中探究性实验的设计尤其重要。以下是我对化学探究性实验设计的几点看法:
一、化学实验设计要有利于学生形成系统地知识体系。
设计探究性实验要侧重方法性。以化学学科的基本思想和基本方法为指导,着力于培养学生的科学素养。一方面,教师设计的探究性实验本身要基于一定的思维方法基础,如对比试验法、控制变量法、不完全归纳法、演绎推理法等。另一方面,要让学生在设计的探究性实验中获得新的方法、新的感悟,在原有的基础上有质疑,有批判,有创新。因此在素材选择上要摒弃那些变相简单重复的实验,善于嫁接和整合多种思维方法,促使学生开阔思路,让学生在实验课后感到余味无穷。
二、不同的实验应采取不同的实验设计思路。
可以说实验的类型以及进行实验的前期条件是实验设计的关键因素。由于探究性实验是学生运用自身的知识基础,自主的通过实验手段获得知识与技能,体验和了解科学探究的过程,因此探究性实验的设计必须基于其自身有一定对该实验的知识基础的情况之下,才能引导学生达到实验探究目的。因此在不同的实验时因充分考虑学生以前的知识体系,方便学生提取自身的知识储备以支持完成探究性实验的过程。在考虑前提条件时应用不同的设计思路之外,实验的类型也极大的影响了实验的设计思路。比如像探究燃烧的条件、影响化学反应速度的因素等这些的条件因素类实验就应当注意控制变量思想,要把握对不同条件或因素加以控制,这一实验最根本的原理,再在此基础上加以改进探究;成分鉴定类实验需要确定探究性实验加入的物质是否会对实验原本的物质产生干扰,同时需要注意设计实验的加入物质步骤,不同的步骤也会对实验结果产生影响,因此鉴定类的实验设计时需要充分考虑实验的严谨性,使学生在探究过程中形成良好的逻辑思路;原理分析类实验需要注意使实验现象具有一定的启发性,在设计时可以将实验现象设计的更为明显,从而达到使学生能通过实验现象探究实验原理从而得出结论的结果。
三、敢于质疑,从反思的角度来设计实验。
初中是学生形成化学概念、掌握化学基本原理、基本思想、基本方法、基本技能的关键时期。由于学科的特点,有些现象的说明涉及到许多知识,往往还不能比较精确地解释到位,甚至就先用一些粗略的观点来说明。如:灯火实验可靠吗?能使带火星的木条复燃的气体一定是纯氧吗(能使带火星的木条复燃的空气中氧气的体积分数的最小值)?“烧不坏的手帕”实验中手帕真的烧不坏吗?(酒精和水混合的比例范围)等等。但学生的思维在形成过程中常会产生一些质疑,教师对这些问题却不能回避。这时教师就可以有意识地设计反思性实验探究课,对生活中的一些化学常识再质疑,培养学生进行科学探究的能力。
引导学生质疑反思,是化学探究性教学的关键,可以培养学生良好的科学素养,为今后进一步学习和工作奠定基础。这类探究性课题的选择要求教师把握问题的核心,巧妙设计与学生所学知识相联系的探究实验,这样可以使相关知识和技能得到迁移,让学生体验了“发现问题→分析问题→解决问题”的过程,并在体验的过程中获得研究问题的方法,逐步提高自己的能力。
四、思考实验异常现象,从实证的角度来设计。
任何学科的课堂教学都具有极强的现场性,再好的预设也无法预知课堂教学的全部细节,化学实验教学更是如此。学生在探究性实验中时而爆发出瞬间的“不可思议”式的突发奇想,往往是质疑火花在闪耀。智慧的教师不应该担心学生的“突发奇想”会打乱整节课的教学秩序,影响教学计划,而应以此为契机,激发出学生质疑的火花。这样做或许会影响一节课的教学计划,但是却为学生创设了一个可以大胆怀疑,可以发表不同意见的学习环境。
化学科学的形成和发展都离不开实验。学生通过实验,可以探究自己还未认识的世界,帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,掌握实验技能,激发学生学习化学的兴趣,拓宽自己的知识面,培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力,学会科学研究的方法。探究实验的设计体现了教师的专业素养,在探究实验课堂中,教师要为学生创设恰当的思维空间、思维氛围以及合理的思维长度。就不仅需要教师熟悉相关学科的知识结构,关注化学前沿知识、化学史的相关内容,通过不断学习和研究来巩固自己的专业水平,丰富自己的知识面,提高自己的教学水平和艺术,还需要了解学生、研究学生,知道学生原有的知识基础,并不断发现问题,及时的教学反思,才能不断设计出有创意、重能力、有思想的探究性实验课。