實驗教學中的探究能力培訓探討

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化學實驗是化學教學的重要部分,也是學生學習化學、進行科學探究的重要方式。那么,如何發揮化學學科的優勢,在實驗教學中培養學生的探究能力呢?

1變演示實驗為學生實驗,培養學生的實驗技能

新課標指出:學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證。培養學生的實驗技能,一方面可通過教師演示實驗的示范帶動,另一方面是通過學生實驗的操作練習。

1)突出演示實驗的示范性。演示實驗是學生學習實驗操作的首要途徑。教師演示實驗的質量和態度,對學生的實踐意識和科學態度培養有潛移默化的表率作用。所以,教師必須認真做好操作示范,從藥品的取用、儀器的安裝和洗滌、物質的加熱到現象的觀察,每一個環節都應合理規范。為了讓學生對實驗的基本操作掌握更全面、系統,在實驗的基本操作中要增加檢查裝置氣密性的內容。通過教師嫻熟的操作、嚴謹的態度和精彩的實驗效果,培養學生認真嚴謹的科學態度和動手操作能力。

2)突出學生實驗的操作性。學生實驗可分為學生隨堂實驗和學生分組實驗。學生親自做實驗比教師演示、學生觀察留下的印象更深刻,這時學生由觀看者變成操作者、實驗者,其心情之激動、態度之積極、思考問題之主動都是顯而易見的。學生隨堂實驗既可以達到演示實驗的目的,又可以彌補演示實驗的不足。因此,在條件允許的前提下,操作簡單、費時不長、安全可靠、不污染環境的演示實驗都可以改成學生隨堂實驗,如飽和溶液的活動探究、CO2的實驗室制法等。

學生分組實驗是學生運用知識、親身體驗化學變化過程、培養實驗技能的重要途徑。比如,在用高錳酸鉀制取氧氣的學生分組實驗中,學生盡管對裝置圖的錯誤十分熟悉,但在自己動手實驗時仍出現試管口高于試管底、鐵夾夾在試管口、試管口沒堵棉花、完畢時先熄滅酒精燈再從水槽中取出導管等種種錯誤。所以,學生只能在做的過程中提高動手能力,培養實驗操作技能。

2改平順型實驗為矛盾型實驗,激發學生的探究意識

探究行為的發生必須在強烈的探究意識的支配下進行。由于化學學科是九年級剛剛接觸的課程,教材安排的很多實驗設計都是平順型實驗。雖然這種實驗可以激發學生的感性興趣,但不能引發學生的思維沖突,不能激發學生思維層面的探究興趣。所以,筆者把平順型實驗改為矛盾型實驗,在完全對立矛盾的實驗現象中營造心理困境,以此激活學生的思維,調動學生學習的熱情,激發學生自主探究的意識。

在“質量守恒定律”的活動與探究中,教材只安排了白磷燃燒和鐵與硫酸銅溶液反應兩個探究實驗。這兩個實驗是按思維的常勢順向進行。在實驗探究中,筆者加做一個可以引起學生思維碰撞的反勢實驗——鎂條燃燒。當鎂條燃燒的實驗做完后,學生發現實驗前后天平不平衡。這樣完全對立的結論會很快引發學生激烈的探討,經過自主思考、討論和交流,學生會發現后者并沒有稱量到參加反應的氧氣的質量。由此推出質量守恒定律時,很自然地就突出了“質量總和”這幾個關鍵字。

3改驗證性實驗為探究性實驗,讓學生掌握科學探究的方法

在教學方法上,要從以教師為中心、教材為中心的驗證性實驗中走出來,提倡以學生為中心、以問題為中心,進行探究性實驗。在做探究性實驗時可以借鑒教材中的驗證性實驗,先不讓學生知道實驗結果,而是在已有基礎上提出新的問題,引導學生通過猜想和假設制訂出實驗方案,根據實驗方案進行實驗,觀察出現的現象,對產生的結果一一記錄。實驗結束之后,學生之間進行分析、交流,弄明白問題的實質,在自主探究的基礎上得出結論。

在“酸的化學性質”的學習中,教材把鹽酸和硫酸的化學性質并行安排。筆者在教學時,就把硫酸的化學性質實驗由驗證性實驗變為探究性實驗,把硫酸的化學性質學習安排在鹽酸之后。在學習硫酸的化學性質時,先給學生提出問題:鹽酸和硫酸的化學性質是相似還是不同?學生經過分析和討論,形成兩種意見:性質相似,依據是兩種物質都是酸,組成中都有氫離子;性質不同,依據是兩種物質中的酸根離子不同。這時,筆者引導學生設計一組實驗,請學生認真觀察實驗現象。

學生通過實驗、觀察、記錄,對上述問題的答案有了一分為二的觀點:兩種物質的化學性質大體上相同,但也有一點不同。最后引導學生歸納比較得出結論:兩種物質在性質上有4點相似,這是因為它們都是酸,都能在水溶液中電離出氫離子;有一點不同,這是因為它們的酸根離子不同,鹽酸中有氯離子,硫酸中有硫酸根離子。

在這樣的探究性實驗中,學生動手做、用腦思,做得積極、學得主動,應用實驗驗證法和邏輯推理法,學到像科學家那樣研究問題、解決問題的科學探究程序和方法。