如何提高初中化学实验探究能力
2022-06-26和世武
和世武
摘 要:实验是初中化学的重要组成部分,培养学生的实验探究能力是初中化学教学的主要任务。但是,传统初中化学实验教学存在一些问题,阻碍了学生探究能力的培养。文章提出了培养学生化学实验探究能力的策略,旨在为广大一线教师提供有效参考。
关键词:初中化学实验;探究能力;培养策略
新课标明确指出初中化学课程应当注重实验,开展实验科学探究,在实验中交流、沟通化学知识,将化学知识内化于心,形成较高的化学素养。化学实验是探究科学、追求真理的重要过程。当前,教育部对初中生的科学探究能力有了新的要求,即充分利用各种途径来强化科学认知,探究认识,深挖其探索科学的潜力,深化对科学探究的理解,掌握初中基础的实验技能。虽然化学对初中生来说属于初体验,但是教师依然可以循序渐进地引导其逐步深化,掌握基础实验技能,学会科学探究之法,了解科学研究过程,进而展开完整而有序的探究活动,为学生科学探究素养的稳步提升奠定基础。
一、化学实验在学生探究能力培养中的重要意义
化学实验是一种行之有效的培养科学探究能力的 方法。通过科学假设、实验论证、查阅资料、对比实验辨别真伪、积极探讨得出结论这一系列过程,培养学生的科学探究能力。科学假设的过程是学生根据已知内容提出猜想的过程;实验论证的过程是学生利用实验仪器、 设备操控实验材料,验证科学假设的过程,其间学生会观察到实验变化与现象,激发学生科学验证的兴趣;查阅资料的过程是学生知识拓展、寻找知识支持的过程;对比实验、辨识真伪的过程是学生根据查阅的资料与实验进行对比,得出真理的过程;积极探讨得出结论的过程则是学生总结归纳、验证化学知识的过程。化学实验培养学生的科学探究能力,相比其他方法更具实践性、科学性。化学实验能够将晦涩的化学知识转化成直观的化学动态变化,让学生记忆深刻,理解透彻。
二、初中化学分组实验教学中学生探究能力的培养路径
(一)创设实验任务,挖掘探究潜能
探究能力培养下的化学实验教学活动,要围绕问题展开,引导学生在实践思考和操作分析中,自主归纳知识要点,总结和掌握知识与方法。教师在化学实验教学中,要用具有针对性的问题激发学生思维能力的求异性和灵活性,让学生在趣味性、探究性的问题任务思考下
(二)概括、分析科学事实,理解抽象、复杂的化学知识和概念原理。
例如,在教学“空气”时,教师以“了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质与用途”为探究点,提出难度适度、逻辑合理的问题,指导学生自主完成“测定空气里氧气含量”的实验流程,目的是让学生在富有开放性的问题探究中,亲自操作、观察、分析、了解空气组成,锻炼自身独立思考和判断、探究的能力。空气瞧不见、摸不着,但是人人都离不开。教师要合理组织学生归纳空气的主要成分:有与红磷反应的气体———氧气。让学生在实验现象的进一步深入分析中,结合实验现象,自主搜集相关信息资料,归纳空气的组成,得出自己的结论和解释,形成独立探索精神与探究分析能力。
教师在实验教学中培养学生的探究能力,要注重对学生差异思维的激发,引导学生结合已有经验和知识,从多角度去验证、判断、推理,运用化学知识解决问题。探究是一个质疑、发现的过程,教师要引导学生在动手、动脑的观察、实验、思考中自行探究并掌握知识原理,发展探究思维与能力。
(二)交流思考创新,深入质疑探究
教师在化学实验教学中,要把学习的主动权交给学生,启发学生从化学概念、规则等角度,对于实验演示中的問题进行猜想、推理、假设,让学生在问题的论证、类 比、观察、分析中,借助化学知识反复实践、认识,获取准确数据与结果。教师要起到组织者的作用,支持学生在实验、讨论、交流与设计中,不断改进、调整、探索,促使学生在探究中对实验中的疑点进行深入的思考,发展学生的思维想象力、创造力和探究能力。
例如,教学“燃烧的条件”时,为了让学生深刻掌握物质燃烧的条件,教师在学生独立实验前,可组织学生说一说燃烧时观察到的现象,思考“为什么篝火中的木材要架空?”“生活中点燃火柴时,划火柴是为了达到什么目的?”培养学生的探究、归纳和抽象思维能力,让学生在观察、探索中,能利用物质燃烧的条件建构化学知识概念,解释日常生活中的燃烧现象,激发学生对化学知识的学习兴趣。教师要结合实验现象,让学生在动手、动脑中探究燃烧的条件,发现新问题,让学生在积极思考的学习状态下,与已有的生活经验建立联系,认识燃烧的条件。教师要启发学生通过独立思考从微观视角探究物质世界,让学生在实验数据的支撑下,合作、交流、观察、猜想、证实,能根据相关的化学性质、进行归纳、探索,拓展科学思维,提高探究思想品质。
在化学实验教学中,教师要成为学生的启发者和诱导者,组织学生在自主交流中发现问题、提出问题、获得证据、作出解释,进而通过逻辑推理探究,对已知的实验数据信息展开概括、分析,准确抓住事物的关键要素,提出个性化的新颖论点。
(三)独立设计实验,主动探究疑难
在化学实验教学活动中,教师要统筹考虑化学的科学应用价值等核心要素,精心设计化学实验项目主题,组织学生在思考、实践、质疑与探究中,独立自主获取感知、探索化学知识概念,加深学习理解。探究能力是学生在实验中的创新和发现能力,教师要融合证据推理、社会生活、环境认知等元素,组织学生在有意义的目标引领下,独立设计实验流程,亲身经历归纳、反思、讨论、检验、评价,主动建构知识,形成具备科学探究意识与独立获取证据和设计实验方案的能力。
例如,教学“氧气的实验室制取与性质”时,教师可组织学生自主练习仪器装配、完成气体的收集、检验等相关操作,合作设计制取氧气的方案,让学生用已经掌握的化学知识,自主分析、讨论进行实验,并通过总结、进行思维激辩,从而提升探究能力,丰富认知经验。“我们可以用分解过氧化氢溶液,加热混有二氧化锰的氯酸钾固体的方法制取氧气。”“为什么不能选择氧化汞?”(汞有毒性,氧化汞加热会生成汞和氧气)而且过氧化氢分解制取氧气的方法,操作简便、便于收集,适合实验室制取少量气体。教师可组织学生自主选择装置,独立设计制取氧气的方案,规范操作亲自动手制取氧气。教师要把握好教学方向,始终以发展学生科学探究能力为突破口,引导学生自主发现、提出、思考、讨论、记录制取氧气的步骤和方法,并能结合现象获取解释和结论,验证各种实验方法。“如果制的氧气不纯,你认为可能是什么原因?”教师既要及时发现、指出、纠正学生的错误,又要恰当评价,鼓励学生的新想法,让学生在自主分析、讨论、归纳实验现象的过程中掌握学习方法,“夹取一小
块木炭,在酒精灯上加热到发红,由瓶口向下缓慢插入收集到的氧气中”观察现象、用语言文字表达。“燃烧停止后,加入少量澄清石灰水到集气瓶里,震荡,有什么现象?”教师要为学生提供展示成果的机会,组织学生分组实验、讨论、记录、表达实验现象,让学生在实验成果中能相互分享经验,将知识转变为探究能力与学习素养,促使学生在持续性的反省、调整与建构中,实现探究能力与化学素养的综合发展。
三、结束语
科学探究能力是学生成长过程中必备的重要能力,而科学实验则是培养这一能力的良好方法。然而,科学探究能力的培养并非滴水之功,需要水滴石穿的精神与韧劲,通过长久坚持,方有所成。
参考文献:
[1]武祯.依托初中化学实验教学,培养学生科学探究精神[J].天天爱科学(教学研究),2021(9):185-186.
[2]焦登龙. “实验探究与创新意识”下高中化学实验教学策略的研究[J].新课程导学,2021(14):68-69.