问题引导在初中化学实验教学中实践探索
2023-05-30王国柱
王国柱
新课程标准的出台为化学实验的创新和发展提供了直接的契机,也让学生对初中化学产生了浓厚的兴趣。特别是在新课程标准的支持下,教学工作不仅要致力于提高学生的学习质量,还要努力地提升学生实践的兴趣。问题引导是引导式教学方法中的核心步骤,它非常重视学生的主体性,认为初中化学实验教学的发展不应该由教师来担任主要角色,却仅仅把学生当作被指导对象,而应该通过教学的沟通互助过程,帮助学生在实践探索中建立正确的学习思维和优异的学习能力。因此,在初中化学实验教学逐渐成为重要教学内容的新时代,教师必须在时间探索中不断拓展和优化,引导学生积极参与,主动创新,通过强化化学认知,提高化学成绩。
一、问题引导在初中化学实验教学中的作用
在化学实验教学中,科学应用问题引导,可以明显提高教学效率,同时,高效的教学活动,也能够给予问题引导正向反馈。问题引导具体的作用表现在以下几个方面:
(一)鼓励学生动脑,提升积极性
化学实验作为教师教授化学知识的主要方式和学生探索化学知识的重要途径,其形式主题和具体内容,往往是围绕某个化学问题展开的深刻探索,因此,良好的问题引导设计,在这样的深刻探索之前,就奠定了良好基础,能够帮助有效开启学生积极动脑思考化学问题的学习思维和学习热情。例如,在实验室加热高锰酸钾法制取氧气的实验中,教师进行以下问题引导设计:一是实验使用了哪些实验原料和实验仪器?二是实验需要注意的具体问题有哪些?三是实验的具体操作步骤是什么?四是实验的过程中能够观察到哪些实验现象?等等,这些问题引导设计,一方面体现了问题的启发性,另一方面,彰显了问题的引导力,随着对于上述问题一个一个的思考、解决和回答,也就基本上实现了实验任务的解决,让学生在完成任务的整个路径中,都凭借积极动脑来探索具体的内容,这对于提高课堂教学效果,乃至培养学生科研视野,都是极其有帮助的。
(二)鼓励学生发问,提升主动性
化学实验的课前预习,往往能够使学生对于本节化学实验的具体内容展开提前预习,延展部分思考,学生在教学开始时,可能已经有了模糊的想法,但是,由于缺乏教师的科学正确的引导,他们不知道从什么角度入手,从什么方面开展实验。在这一点上,问题引导设计,应当注重在向学生提出一些启发性、科学性和指导性的实验问题时,适当考虑和了解当下学生的想法,引导学生主动发问,从而帮助学生顺利解决问题,帮助教学立即找到切入视角,帮助让学生更加积极的理解问题、分析问题、探索问题,由被动转向主动,逐步开展实验研究,并根据问题的发展和推理,更深入地领悟实验原理和内容,提高学习效率,强化学生的探究参与程度和问题解决能力。
(三)鼓励学生研究,提升探索性
化学实验的问题引导设计能够激发人类思维深处的探索研究本能。当学生不断在问题分析中发散思维,开阔视野,在学习化学的过程中,发现一个又一个新问题,得到一个又一个新答案,然后构建新的知识结构,将碎片化的知识转化为系统化的理论,这便有助于学生提高探索研究的综合能力素质。因此,在化学实验教学中,回答和整理问题,并形成属于研究者自己的知识框架,对于教师的教授和学生的学习都具有重要的意义。
二、问题引导设计的基本原则
为全面有效提高化学实验教学的效率,激发学生的探究欲望,发挥问题的重要作用,化学教师应该在备课时,对教学材料进行全面掌握和了解,并积极开发和探索其中可能蕴含的化学实验问题,明确哪些问题是完成教学任务必须弄清楚的问题,哪些问题是拔高性的拓展问题,哪些问题是学生可能普遍共同存疑的问题,这能够帮助教师在进行问题引导设计的时候,提高问题的层次性、科学性、创新性等,以下围绕问题设计的基本原则,从探究问题在化学实验教学中的作用入手,从方向、分级、开放、科学四个方面具体内容展开,进行详细的阐述,以便帮助教师在问题引导设计的过程中,能够通过高质、经典的问题,为学生更好地整理平铺化学探索道路和学习桥梁。
(一)方向
方向,是指问题引导设计的内容要给学生指出明确的目标,使其能够在问题的引导之下,沿着合理的研究路径开展化学问题探究。教师应该在反复的实践探索中,不断积累经验,逐步调整方式,力求通过问题引导设计的完善,来帮助学生在化学问题研究中不走弯路、少走岔路,这是发挥问题引导设计带领他们由浅入深的认识实验,由生活向实践发散实验思维的根本前提,这也是问题引导设计应该坚持的基本方针。
(二)分级
分级,是指问题引导设计的内容要同时满足不同层级学生的要求。在化学实验研究和探索中,不同的学生有不同的特点,包括来自学习能力,基础知识、思维模式,成长背景等各个方面的差异化特点。比如,有些学生的化学基础知识储备相对比较薄弱,但是他们的实践能力、生活能力、动手能力很强,如果教师把问题难度拔得太高,则这部分学生就很难消解上述问题,从而可能削弱了他们由理论走向实践的信心,而如果教师把问题难度安排得过于简单化,则对于学习能力较强的学生来说,就欠缺了一些引导与激励的意义,从而也可能不利于他们在实验中获得实践技能的提升。所以,化学教师在问题引导设计中,应该从充分思虑学生的不同特点,并遵循分级原则,在问题引导设计中,多样化实施不同难度阶梯的问题,让问题引导设计更满足学习的差异需求,更体现教育的人文关怀,引导学生通过问题引导更好地展开化学学习。
(三)开放
开放,是指问题的思路和答案不是固定的。问题设计中,答案有可能是两种正确的答案,也可能有很多种正确的答案,也可能没有明确的答案,又或者,解決问题的思路,既可以这样解决,也可以通过其他方式解决,解题思路并非唯一。问题引导设计的开放原则应该注意避免对学生的思路造成束缚和限制,给予学生更多的思考空间,这可以有效激发学生的研究欲望和学习兴趣,全面提升初中生在化学实验学习中的主观能动作用,促进化学实验教学效果的优化。
(四)科学
科学,是指问题引导设计要有科学依据,不能随意,不能凭空,不能不以事实为依据,这是最重要的问题引导设计原则,因此,教师在问题引导设计时,始终要以科学的思维和严谨的观念为指导,只有这样,才能在化学实验中不断滋养学生的科学思维和科学意识,促进他们健康的发展和进步。
三、问题引导设计的实践方法
教师在问题引导设计的形式方面应该注重适当采用和扩充多元化的方式方法,进行种类丰富和生动有趣的化学实践活动,以培养学生学习化学的积极性。同时,在问题引导设计的思路方面,教师还可以适当利用化学实验反向证实实验验证猜想的过程,以此培养实践创新能力。
(一)化学实验准备阶段——问题引导
问题引导通常在初中化学课堂中,作用极其重要,应用极其广泛,甚至可能涵盖整个教学过程,其中实验准备阶段是前提和基础。化学实验准备之所以有重要的准备阶段,主要是希望让学生提前了解实验的原理和内容,清楚实验的注意事项,避免出现重大错误。在准备阶段,使用问题引导方法时,教师可以一边激发学生的实验感知,一边提醒学生做好准备。例如,可以选择一些与实验相关的简单问题进行预热,避免会给学生造成过大的压力和阻碍,直接影响实验过程的顺利完成。举例说明,在进行氧气制备实验时,教师可以一边提出这样的问题:“对于这个实验的步骤,主要有七个,即‘茶庄定点收利息’,每个单独的字都代表一个步骤。在实验开始之前,我们来共同尝试分析每个单独的字的不同含义,并思考如何完成这些步骤?”教师另一边进行实验准备,并做出分析,在实验过程中,要检查设备的气密性,装入实验药品,连接设备,将试管固定在铁架上,点燃酒精灯,进行加热,收集气体,导管离开水面,熄灭酒精灯。
(二)化学实验实践阶段——情景指导
情境教学法也是初中化学中经常使用的教学方法之一,它比较注重在合理的情景中呈现化学实验的关键内容,自然而然地完成化学实验教学过程。在化学实验的实践阶段,教师在进行情境教学时,必须更加关注学生的主体性,在诸多的教学场景寻求最适合的一种,指导学生,培养感知。举例说明,在用一氧化碳进行氧化铜还原实验时,教师可以通过多媒体视频展示,进行教学情景创建和课前问题引导,具体内容可以针对按顺序展开的主要的实验步骤进行,包括五个方面,即“一通、二点、三灭、四停和五处理”。然而,学生对这个关于实验步骤的问题并没有准确的理解,此时,教师可通过在情境中,帮助学生完成对实验操作,并在情景化的实验操作中,探究答案,解答问题,即“一通”指首先通气;“二点”指点亮酒精灯加热;“三灭”指完成后先熄灭酒精灯;“四停”指等到室温时再停止通气;“五处理”指处理尾气,防止造成环境污染。学生在实验进行的过程中,一旦出现对于问题思路不清晰的盲目的状况,教师应该立即根据实验步骤做出相应的调整,提高问题引导和实验操作的完成质量。
(三)化学实验评估阶段——科学支持
教学评估同样也是一项非常重要的教学内容。只有准确地评估,才能够帮助形成反馈,认清优势和不足,并在未来的教学过程中做出有效的调整。教师在完成实验教学之后,对学生进行评估时,必须围绕提供科学指导的主旨,帮助学生在情景复盘中,认识到实验操作的不足,而不是简单直接地否定实验操作本身,否则会损害学生的学习积极性,降低实验教学效果。举例说明,在固体加热实验中,关于试管预热的管口倾斜方向问题,一些学生很容易不注意,出现马虎和错误,针对这个问题教师可以在评估中,进行问题引导,即“请同学们回顾和总结本次实验有哪些注意事项?”从而,在问题解答中进行总结,在教学评估中提供指导。
四、问题引导设计的实践案例
【案例1】在初中化学实验教学中有效培养研究挖掘探索能力
自主学习是学生必须掌握的一种学习能力。在任何学科的高质量教学中,教师都应该致力于培养学生的自主意识和行为。教师应该在实验中,引导学生对于化学问题的自主探究能力和强劲分析能力,进而提高初中生的缜密的逻辑思维和科学推理水平。
例如,在教师对学生进行“氧气中碳燃烧的产物”实验指导时,教师应该先充分鼓励学生按照大胆猜想,在具体的化学实验和讨论环节中,教师提问:“在氧气中发生的化学反应是什么?这个反应的物质、过程和条件是什么?你预测可能的影响和后果是什么?”有的学生回答了问题:“我认为,这个反应主要是碳和氧的化学反应,反应的产物可能是二氧化碳,因为,反应的产物能够净化石灰水变得浑浊,所以我推测是二氧化碳”。教师的问题引导便实现了帮助学生用问题的方式引发思考,用探索的方式解答问题的学习过程,这可以是学生在本节课程中,清晰客观地了解化学实验的反应的实质,培养学生从化学反应的本质出发进行研究。
【案例2】在初中化学实验教学中积极倡导互助合作学习能力
互助合作学习能力与研究挖掘探索能力同样重要,初中化学教师要通过问题引导设计和探索活动,尽力引导学生共同参与其中。在具体的實施过程中,建议以小组为单元,进行化学实践探究与交流时,他们能够彼此引导、互补,这能够增进学生共同进步与成长,也能够引导他们共同合作与实践,并利用这种形式协作进行化学实验教学任务的完成。
例如,在教师对学生认识“铁锈产生的条件”的实验指导时,教师可以通过小组合作,引导学生在小组内共同协助探索这个化学问题。在具体的课堂活动中,教师提问:“你的家庭应该有铁制用品吗?你观察到铁生锈的现象了吗?产生铁锈是什么反应?或是物理反应?生锈的主要产品是什么?”并要求这个学生作为组长,带领本小组讨论生活中,上述涉及铁生锈现象的问题。经过讨论,小组长回答:“我们小组讨论发现,我们见过铁花架在户外长时间会生锈,颜色是黄棕色,锈迹斑斑。”最后,教师带领各个小组来到化学实验室,各个小组的学生,按照小组问题引导设计和互助合作讨论的实验流程,通过实验验证自己的假设。在这个实验过程中,要保证思路清晰,分工明确,操作规范。
五、结语
综上所述,初中化学教师应积极提高对化学实验教学的重视程度,依托探究性问题设计,深刻理解问题引导设计在化学实验教学中的作用,弄清弄细问题引导设计原则,充分调动学生的注意力与积极性,熟悉实验教学知识点,培养课题研究意识、实践探究意识,使他们进行最有效、充分的学习,培养他们的化学实验素养和综合探究能力,从而促进和提高初中化学实验教学的整体水平。