促进科学探究能力发展的初中化学实验教学研究
2021-11-22刘春荣
刘春荣
(吉林省通榆县边昭学校 吉林 通榆 137200)
在初中化学的培养目标中,科学探究能力是教师需要着重注意的目标之一。部分教师并不十分重视实验教学对学生科学探究能力的培养价值,只是关注实验教学对学生实践能力的提升价值以及实验增强教学活动趣味性的价值。在新课改指导下,教师需要挖掘实验教学所拥有的教学价值,如能够培养学生科学探究能力这一价值。教师可以使用创设情境引导学生提问、布置任务引导学生分析、创新实验等策略,完成教学价值的有效挖掘。
1.开展探究实验,引导探究思考
教师可以结合化学教学的重点内容,开展探究实验,引导学生基于实验中出现的既定现象或者突发现象进行探究思考[1]。在这种实验教学策略中,教师需要人为控制实验的变量,即在确保实验安全的情况下,对实验材料进行微调,以便实验结果有多样性,能够带给学生思考的契机。
以“铁丝和硫酸铜溶液置换”实验为例,在教学之前,教师可以制备不同的材料,如有一定锈蚀程度的铁丝、含碳量不同的铁丝、合金丝等。然后,教师引导学生将这些材料分成两份,然后其中一份进行抛光处理,另一份则不进行处理。在完成材料的处理之后,教师引导学生们使用这些材料进行自主实验,并观察、记录实验现象与标准实验的现象有何区别。在实验之后,学生们发现只有抛光处理之后的纯铁丝与硫酸铜溶液反应的现象与标准实验的现象相似,但实验实际上也多出了两个另外的现象。第一是溶液出现了一点绿色,第二则是反应时有少量气泡产生。而其他的实验则在出现标准实验现象的情况下,出现了更多的其他现象。对此,教师便先引导学生们将这些现象记录在表格之中,然后引导学生分析探究造成这些现象的原因有哪些。在分析现象、材料的可能组成成分之后,学生们便可以进行有效的探究性思考,得到合理的实验结论。
2.设置探究问题,引导系统思考
初中化学的知识点并不是独立的,而是每个章节之间的知识都具有一定的联系性。所以在实验教学中,教师可以设置探究性问题,使用问题引导学生联系以往学过的知识,然后立足于系统的知识结构对本课时的实验问题进行探究[2]。这种方式可以增强学生们对实验的了解程度,也可以促进学生科学探究能力的发展。
以“二氧化碳的实验室制法”为例,教师在实验教学之前,先为学生提出以下三个问题,以问题引导学生回想以往的知识。问题一:以往所学的实验中哪些实验可以产生二氧化碳?问题二:那些实验可以作为实验室制取二氧化碳的方法吗?为什么?问题三:类比氧气、氢气的实验室制法,确定二氧化碳实验室制法的要点。设置这三个问题之后,教师便让学生们自主翻看教材,结合笔记、记忆进行系统性思考。在问题的指引下,学生们很快便找到了碳酸钙与酸反应、酒精燃烧等实验。然后,学生们就各类实验是否可成为制取二氧化碳的实验进行了交流、探究。对此,教师再次布置任务,即学生们以自己选择的实验各自组成小组,然后设计二氧化碳的收集实验计划,再以小组的形式进行实验实践。在教师的引导下,学生们便会基于自己的思考成果,进行实践的探究,并完成对问题的解答。
3.提供实验材料,引导自主探究
在实验教学中,教师还可以直接为学生提供种类丰富的实验药品与器材,并为学生设置实验的目的。然后让学生自由组成小组,结合自己对相关化学知识的认知,自由选择材料和器材,进行实验的设计探究,并且在完成设计之后完成实验,记录现象[3]。
在“金属与酸溶液进行反应”的相关实验教学之中,教师可以先引导学生们对可能存在的实验现象进行假设,然后再为学生们提供相应的金属材料、酸溶液,让学生们自主选择材料以及溶液进行实验。在学生们自主实验的初始阶段,大多数学生都是简单地将各类金属放置到酸溶液之中,然后记录反应的现象。在学生们初步完成实验之后,教师便需要为学生设置可探究的问题:在相同的条件下,不同金属的反应速度并不相同,那么对于铜、铁等反应较慢的金属,可以选用什么方法加快反应的速度呢?先查找资料思考,再修改实验方案,并且将方案报备给教师,以保证安全。在教师的启发下,学生们想到了加热、提升酸液浓度、增加反应面积等方法,并在教师的指导下进行相应的探究。
结束语
综上所述,教师要在实验教学中为学生创设深入思考化学知识或者实验原理的机会,并为学生提供思路、器材的辅助。通过这些教学活动,教师可以激发学生在实验学习中的科学探究热情,并将剖析实验的教学转变为学生对化学知识、实验原理进行探究的教学。在探究性学习中,学生们会获得良好的学习体验,并得到科学探究、实验设计、实践学习等能力的提升。