化学教学中培养学生探究能力的几点做法

郭耕军

哈佛大学有一句明言:教育的真正目的就是让学生不断提出问题和思索问题。在学习中思索、研究,在思索、研究中学习。新课程的重要标志是教学方式的改变,积极倡导自主、合作、探究的学习方式,倡导探究式教学,倡导一个师生共同合作探究问题的动态教学过程。以下谈谈本人培养学生化学探究能力的几点做法。

一、利用问题情境,激发探究意向。

学生的学习具有主动性、积极性,他们是学习的主人。在教学开始,根据教学内容创设有意义的、学生感兴趣的问题情境,让学习内容与学生的求知欲之间产生联络,可以激发学生探究问题的强烈的好奇心,从而形成学习的意向。

1.利用生活经验

化学是一门与人们的衣、食、住、行联系非常密切的学科,生活离不开化学,化学也离不开生活。学生在生活中的经验、感受是他们学习的基础。联系生活实际,从化学在社会、生活的实际应用入手,能很好地激发学生的探究兴趣。如在讲“胶体的性质”时,可以提出这样的问题:我们日常喝豆浆时常加糖来调节口味,那么可以依个人的不同口味加点盐吗?为什么?不同品牌的墨水混用,钢笔为什么不能写字了?讲“乙醇的氧化、乙酸和乙醇的酯化反应”的内容时,可以问学生:酒为何越陈越香?烧肉、烧鱼时为何要加少量的酒或醋?带着问题进入学习、探究,学生能感受到化学是鲜活的、生动有趣的。

2.通过兴趣实验

实验是研究化学、探究真理的重要手段,可以充分利用化学实验创设探究情境。如在讲钠的性质时,可以这样引入新课:通常我们用火柴点燃酒精灯,能否用水点燃酒精灯呢?学生的思维是:当然不能,“水火不相容”,这谁都知道。可事实是:老师用滴管向酒精灯芯上滴几滴水,结果酒精灯燃烧起来(教师提前在酒精灯芯里放了一小粒金属钠)。事实胜于雄辩,水是怎样把酒精灯点燃的呢?面对此情此景学生们议论纷纷、气氛活跃,探究问题意向油然而生。

二、创设认知冲突,提高探究水平。

新、旧知识的矛盾,日常概念与科学概念的矛盾,直觉、常识与客观事实之间的矛盾,都可以引起学生积极的探究意识和强烈的求知欲望。想把学生的被动学习变为主动探究,关键在于真正挑起学生认识上的矛盾,形成“认知冲突”。“认知冲突”是指某一问题学生给予解决,但用所学过的知识和技能又无法解决的一种心理气氛。认知冲突产生时,很容易激起学生的求知欲,进而转为一种探究的动力。

1.利用旧知识和新事实的矛盾

如在讲核外电子排布的时候,可以先让学生根据“泡利原理”、“洪特规则”等去写21-30号元素原子的核外电子排布式,再对照元素周期表上的相关原子的外围电子排布,对比、分析,矛盾产生了:为什么Cr是3d⁵4s¹而不是3d⁴44s²呢?Cu是3d¹⁰4s¹而不是3d⁹4s²呢?学生的思维开始活跃了、想象丰富了、探究的意识得到了加强。学生在明白了规律性与个性是有矛盾的,同时克服困难的意志力也会在探究活动中得到培养。

2.利用思维定势

思维定势常影响学生的学习态度、知识理解的程度、探究的积极性。如:学习了有关p的概念后,问学生:p=5的稀硫酸稀释10倍后,所得溶液的p是多少?答:6(因为水电离产生的+是可以忽略的)。再问:若稀释1.000倍呢?是8吗?矛盾又产生了,酸性溶液怎么稀释成碱性了呢?通过讨论后发现,在酸性很弱的溶液中,忽略由水电离产生的+是不合理的。如果此时再问他们,p=9的溶液稀释1.000倍,所得溶液的p是多少?学生自然不会再说是6了。利用这样的活动,学生的迁移能力得到加强,思维定势也得到了克服。

3.通过实验设计

实验不仅具有验证性,更具有探索性。通过实验发现问题、探究问题、解决问题是培养学生探究能力的重要方法和途径。

如:在Cu与稀NO₃反应的实验教学中,通常很难明显地观察到NO无色气体。是什么原因呢?如何在没有空气的环境中获得无色NO呢?我们可引导学生进行探究,设计如下的改进实验:取一个U型管,在合适的橡皮塞上插入一根螺旋状的铜丝,将橡皮塞塞在U型管一端,往U型管的另一端加入稀NO₃,至U型管的左侧完全淹没铜丝(无空气)。可观察到在铜丝附近有一段无色气体柱,U行管左侧产生液面下降,产生蓝色液体;U型管右侧液面上升。

探索性实验教学,不仅充分发挥了教师在实验教学中的主导作用,同时学生积极参与到求知活动中,做到教为主导与学为主体的统一,对于提高教育教学质量具有重要意义。

三、营造和谐课堂,创设探究氛围

一个老师津津乐道,学生鸦雀无声的课堂不是好课堂,这样的课堂严重压抑了学生学习的积极性、主动性和创造性,更谈不上培养学生的探究精神和探究能力了。学生对事物有天然的好奇心和探究的欲望,这种自然的倾向性有利于学生的学习。因此教师必须注意为学生营造一个宽松,民主,自由的气氛。在这样的氛围中,学生敢于发言、大胆质疑,他们的探究意识、能力就自然而然地得到了培养和发挥。

如:探究乙烯的性质时,将乙烯通入溴水后,溴水褪色。是什么原因引起溴水褪色的呢?虽然大多数同学会说是乙烯的作用(加成反应)而使该溴水褪色,但会有同学提出质疑,因为制取乙烯时产生的副产物SO₂也可溴水褪色(SO₂的还原性)。这种有争议的问题就激发了学生强烈的探究兴趣,到底乙烯能不能使溴水褪色?怎样才能验证乙烯确实和溴水发生了反应?只有在探究中才会主动发现试管的最下面有少量油状的液体——1,2二溴乙烷,这当然要比直接叫学生观察的效果好得多。

只有争议、冲突不断地产生才能真正体现探究的价值和意义。只有允许不同的意见、观点的存在,探究才可以产生,能力才会提高。所以,和谐的课堂氛围很重要。

实践表明:在化学课堂中只有实施探究性教学,培养学生的探究能力,才能最大限度地让学生真正成为学习的主人,使学生在“做中学”、“学中做”,在“主动”中发展,在“探究”中创新。