如何理解和實施高中化學(xué)新教材中的實驗探究
摘要:化學(xué)實驗探究的目的不僅僅是驗證規(guī)律、培訓(xùn)實驗技能,而是要使學(xué)生通過實驗在科學(xué)的學(xué)習(xí)和研究方法上獲得深刻體會。因此,化學(xué)實驗探究教學(xué)在新課程改革中對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)與學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變有舉足輕重的作用。關(guān)鍵詞:實驗探究;教學(xué)模式;實施;意義
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》中明確提出要“重視探究學(xué)習(xí)活動,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力”“探究學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式,也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識和提高探究能力的重要途徑”。結(jié)合教學(xué)實踐,我們從以下四個方面來理解實驗探究:
一、為什么要倡導(dǎo)實驗探究教學(xué)
1.實驗在化學(xué)學(xué)習(xí)中重要地位的需要;瘜W(xué)是一門實驗科學(xué);瘜W(xué)實驗既是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,又是最常見的有效教學(xué)方式,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容和有效的學(xué)習(xí)方式,化學(xué)實驗及實驗教學(xué)之所以顯得很重要,是因為實驗過程中的許多因素都能刺激學(xué)生發(fā)現(xiàn)新知識,領(lǐng)悟許多道理;從實驗與其他內(nèi)容的橫向聯(lián)系上看,實驗是學(xué)生形成概念、認(rèn)識并理解化學(xué)原理的依據(jù),是掌握化學(xué)學(xué)習(xí)方法的重要方式。
2.素質(zhì)教育與學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的需要。素質(zhì)教育要求教學(xué)要面向全體學(xué)生,以學(xué)生為本,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,使學(xué)生學(xué)會體驗,注重學(xué)生的個性發(fā)展,要使素質(zhì)教育真正得到落實,教師必須主動地進行研究,改革傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式,選擇能使學(xué)生全面、主動發(fā)展符合素質(zhì)教育的教學(xué)模式。實驗探究教學(xué)就是基于學(xué)生的主體性、創(chuàng)造性發(fā)展的一種教學(xué)模式。
3.學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)與學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的需要;瘜W(xué)課程改革要求教學(xué)從強調(diào)知識內(nèi)容向獲取知識的科學(xué)過程轉(zhuǎn)變,從強調(diào)知識內(nèi)容向探求知識轉(zhuǎn)變。化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,利用實驗開展探究學(xué)習(xí)實驗是學(xué)生獲取信息、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和能力的主要渠道。
二、實驗探究教學(xué)的功能和價值
1.在學(xué)科中進行化學(xué)實驗教學(xué)符合人類的認(rèn)知規(guī)律
化學(xué)實驗可以通過豐富多彩的實驗現(xiàn)象給學(xué)生提供生動、直觀、多樣的感性材料,雖然僅是認(rèn)識的初步感知;但這些化學(xué)實驗用生動、新奇的現(xiàn)象激發(fā)了學(xué)生進行積極思維和創(chuàng)造思維的動機。引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行比較、概括、歸納、聯(lián)想、發(fā)散、遷移、綜合等思維加工,從而提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力。
2.化學(xué)實驗可以強化學(xué)生對基本理論的理解和領(lǐng)會。我們知道,中學(xué)化學(xué)的許多基本理論往往是比較抽象、概括的知識,僅僅通過教師的口頭講解,學(xué)生是較難理解的。若能通過化學(xué)實驗為學(xué)生提供一定的感性材料,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生對觀察到的宏觀現(xiàn)象進行分析、推理、抽象和概括,進而理解和領(lǐng)會基本理論,由感性認(rèn)識提高到理性認(rèn)識。中學(xué)化學(xué)的基本理論板塊中有很多較抽象的內(nèi)容,比如:必修1中對物質(zhì)的量概念的講授,《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊中對化學(xué)平衡移動原理的理解、對鹽類水解知識的理解等,僅僅通過教師的課堂口頭講授很難使學(xué)生很好地接受,就更無法讓學(xué)生深入理解。若借助于適當(dāng)?shù)膶嶒灒ǚ纸M實驗、演示實驗、多媒體化實驗)進行課堂教學(xué),那么實際效果就一定會有很大的提高。
3.化學(xué)實驗有利于學(xué)生牢固掌握元素化合物知識。作為中學(xué)化學(xué)教師,我們都知道元素化合物知識是化學(xué)知識的基本載體,是高考命題的基石。元素化合物知識研究具體的元素和物質(zhì)的性質(zhì)、制法和用途等,而離開了實驗和實物,學(xué)生就很難獲得正確的表象,也就難以形成準(zhǔn)確的概念。導(dǎo)致學(xué)生只能死記硬背,事倍功半,而印象也不能深刻,隨著內(nèi)容的增多和時間的推移,就更易混淆不清,更容易遺忘,這顯然不符合人類的認(rèn)識和記憶規(guī)律。如果我們能充分利用化學(xué)實驗,加強化學(xué)實驗教學(xué),讓學(xué)生結(jié)合具體實驗現(xiàn)象去認(rèn)識物質(zhì)及其變化,去分析實驗現(xiàn)象,進一步透過現(xiàn)象清晰準(zhǔn)確地認(rèn)識物質(zhì)及其變化。這樣既能強化形象思維,幫助學(xué)生理解和記憶,也可以增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
三、探究教學(xué)設(shè)計的一般思路和方法
探究式教學(xué)不同于一般的“授受式”教學(xué)。
它提高了課堂的活動性和學(xué)生的自主性,也容易出現(xiàn)前文所提到的一些問題,為了提高化學(xué)教學(xué)效率,必須做好教學(xué)思路的設(shè)計。一般的設(shè)計思路是:明確研究對象——明確探究問題——明確探究方法——提出假設(shè)——取證——得出結(jié)論。
1.選擇合適的探究對象
受所學(xué)內(nèi)容特點的影響和教學(xué)時數(shù)的限制,我們沒有必要也不可能對所有教學(xué)內(nèi)容都實施探究式教學(xué),哪些內(nèi)容可以或者應(yīng)該作為化學(xué)課堂探究的對象呢?首先,應(yīng)是具有普遍遷移價值的問題,這些問題應(yīng)處于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)中的核心地位或重要的鏈結(jié)上,通過探究活動,能夠加深對這些問題及相關(guān)知識的理解。其次,所探究的問題要能切實地提升學(xué)生的思維能力和科學(xué)精神,通過探究活動能夠使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)而深刻的思維,使學(xué)生掌握一定的科學(xué)方法,磨練攻堅克難的意志。最后,探究的問題是高中學(xué)生通過努力可以解決的問題,是能夠給學(xué)生帶來探究樂趣和成就感的問題。 2.明確解決的一般程序
探究式教學(xué)是針對具體問題展開的,探究的過程即通過一系列方法和手段解決問題獲得真相的過程。因此教師可以按照解決問題的一般程序進行教學(xué)思路設(shè)計。比如,對元素化合物的學(xué)習(xí),我們可以按照由結(jié)構(gòu)推測物質(zhì)的存在形式和性質(zhì),進而由性質(zhì)學(xué)習(xí)其用途和制備方法的程序進行。而對其概念和原理的學(xué)習(xí),我們可以按照這樣的程序進行教學(xué):既有的事實或現(xiàn)象→抽象出定義或概括出規(guī)律→挖掘定義或規(guī)律的內(nèi)涵→對概念和理論的發(fā)散與應(yīng)用。
3.精心設(shè)計問題
問題是啟動和維持師生探究活動的最佳靶子,問題教學(xué)就是將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成一個個問題呈現(xiàn)給學(xué)生,問題與問題之間相互連貫,環(huán)環(huán)相扣,形成問題鏈,學(xué)生在問題鏈的引導(dǎo)下,提出假設(shè),搜集證據(jù),分析問題,探究問題,最終形成結(jié)論。教師設(shè)計的問題要有明確的指向,要以問題為引領(lǐng),注意層次性和遞進性,通過問題形成激趣、設(shè)疑、誘思啟智、順理成章的教學(xué)過程,學(xué)生的探究能力和思維的深刻性都將得到提高。
四、實驗探究教學(xué)過程中的常見困惑
1.教師認(rèn)為探究教學(xué)會影響知識的落實。實際上探究教學(xué)是有利于知識的落實的。同樣一個知識簡單的呈現(xiàn)給學(xué)生和學(xué)生通過一個研究過程得到它,教學(xué)效果是不一樣的。實驗探究是一種很重要的科學(xué)方法,在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)該體現(xiàn)這樣的內(nèi)容。
2.實驗探究課堂的控制問題。我們應(yīng)該逐步鍛煉學(xué)生的實驗?zāi)芰,從一開始讓學(xué)生完成少量實驗后教師再講課,到最終教師對學(xué)生實驗和自己講授收放自如。
3.要不要開展探究教學(xué)。面對如此多的實驗和探究,若一一都讓學(xué)生到實驗室親歷親為,探究一番,無論是實驗室條件,還是有限的教學(xué)時間都不允許。
4.開展實驗探究教學(xué)時的課時問題。
5.開展探究教學(xué)過程中的實驗條件問題,新教材中化學(xué)實驗不再刻意區(qū)分演示實驗和學(xué)生分組實驗,應(yīng)該就是給各自的學(xué)校、教師在提供足量教學(xué)可用資源的基礎(chǔ)上留下了選擇的空間,在實施教學(xué)的過程中,我們總是盡可能地為學(xué)生自主探究、親自動手做實驗創(chuàng)設(shè)有利條件。
實驗是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,也是促進學(xué)生深入理解化學(xué)知識的重要途徑和方式。因此需要在加強實驗教學(xué)研究上下功夫,
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