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初中化学实验教学中培养学生科学探究精神的措施

2024-02-20张维军

成功密码 2024年6期
关键词:化学实验教学科学

化学实验在初中化学教学中占据着非常重要的地位。通过动手实验,学生能够直观地看到化学实验发生的变化。这种直接的视觉体验能拓展学生的思维,促使他们产生新的想法和创造力。因此,本文从初中化学实验的实际出发,指出了初中化学实验教学中培养学生科学探究精神时存在的问题,并提出了相应的措施。

一、初中化学实验教学中培养学生科学探究精神存在的问题

(一)缺乏教学观念

根据初中化学教学的长期发展,传统的教学模式存在时间较久,在这种教学方式下,教师的教育理念僵化,教学以“灌输”为主,而在实验课上则是以“说明”的方式对学生进行教学。这种教学模式,对学生而言,自主实践过少,亲自验证所学知识的机会不多,只能对所学的实验步骤和涉及的原理死记硬背。长期来看,由于学生很难亲自动手操作实验,他们很可能会失去对化学的兴趣。

(二)缺乏化学实验室环境

在传统的化学教学模式中,部分教师更加重视学生对理论知识的学习,忽视了学生动手操作能力的培养,并且对化学实验仪器设备的购置和实验场地的规划不够重视。部分学校没有独立的化学实验场所,化学实验设备数量少,不能满足学生的需求。

二、初中化学实验教学中培养学生科学探究精神的措施

(一)围绕生活做实验,增强学生主动探究意识

初中化学教师可借助日常生活常见现象进行实验探究,将教材中的实验步骤一一展示出来,以点燃学生的学习热情,激发他们对知识的探索欲。比如,“铁生锈”是一种日常生活中普遍存在的现象,几乎每一位学生都曾见过锈迹,围绕这种化学现象做实验,主要包括以下五项内容:其一,让学生正确认识“铁生锈”这一常见现象,并认识到这一现象会消耗大气中的氧;其二,通过对铁与酸的接触,使学生明白铁与酸的接触更容易产生锈蚀;其三,发现用稀盐酸去除铁皮上的铁锈非常有效;其四,让学生对怎样有效防锈与除锈有一个初步的认识;其五,教师应引导学生将所学知识灵活运用于实际生活中,并充分利用已有的资源。在实验过程中,教师可以重点培养学生的科学探究能力。实验准备阶段,将一根废铁丝剪成小段,放置烧杯中再加入5mL 稀盐酸,浸泡铁丝去锈,放置一段时间后,观察铁丝在稀盐酸中的化学反应,引导学生自己总结观察到的现象:铁丝表面的锈迹消失了,且液体逐渐变黄。观察一段时间后表面会出现小气泡,将去锈的铁丝取出后,放入一个圆锥形的容器中,加入3mL 的浓盐水,然后用一个带有单孔橡胶塞的锥形塞子将容器密封。橡胶塞上连接一根带有导流管的装置,将导流管的另一端插入一个装有红色墨水的烧杯中。通过这一系列实验步骤,学生不仅能够掌握化学知识,还能提高观察能力、思考能力和实验操作技能。

在以上的实验中,化学教师要求学生对化学实验的结果进行总结,并对结论进行合理的判断。

(二)明确实验探究目的,理解实验设计意图

实验的设计对实验的成功与否有着很大的影响,实验的设计要符合逻辑,才能得出更多的结论。所以,要想让学生更好地进行科学探究,教师应该在第一时间让他们学会思考,并把自己的思路应用到实验设计环节中。

比如,生产二氧化碳可以分为五步。但是,学生没有清晰的目标,实验只能按照教材进行,而且在实验的过程中很容易出现错误。为了防止这类问题的发生,教师可以在课堂上让学生认真地阅读课本上的有关内容,然后在课堂上提问“如何收集二氧化碳?”在这样的问题引导下,学生以生产CO2 为目的,进行了深层次的思考,逐渐培养出严谨的学习态度。在实验的最后阶段,为了更全面地研究二氧化碳的特性,教师可以引导学生回顾整个实验过程的每一个步骤。同时,教师应帮助学生理解二氧化碳在水中溶解后会形成碳酸,以及二氧化碳不支持燃烧的特性。通过这种教学方法,教师与学生共同探讨二氧化碳的性质,不仅帮助学生明确了化学探究的目标,还通过提问引导学生进行深入思考。这种教学方式使学生对实验探究的目标和各个环节之间的关系有了全面理解。学生在教师的引导下,通过实际操作和深入思考,不仅学到了化学知识,还锻炼了他们的科学探究能力和批判性思维能力。

(三)开展小组合作探究,完成实验指导工作

化学实验操作流程较繁杂,每一步操作都需要细心谨慎。在这种环境下,参与化学实验的学生必须进行明确的分工,以避免操作过程中的混乱和失误。鉴于初中化学实验的难度,建议采用三人一组的合作探究方式,以确保任务分配的均衡性和有效性。此外,化学实验在内容上有很大的差别,因此在组内的分工不能固定不变,可以根据不同的实验进行灵活分配。具体的工作安排可以由学生自己确定,这样也可以考查学生的操作能力。教师在开展化学实验教学时,可以引导学生把“合理分工,共同观察”当作整个化学实验过程中的目标。在每一次实验前,教师都要给予学生适当指导,向学生讲解清楚整个化学实验中的要求和实验步骤的复杂性,学生做完实验后,需要由全组成员对实验的最后结果作出确认。

由于化学实验过程中涉及了很多东西,所以从根本上对学生的整体学习能力以及科学探究能力提出了较高的要求。在开展此项实验教学的过程中,教师可以先从学生中挑选出一部分人,任命为各个组的组长,且在后续的实验步骤中,组长起到协调并带动全组的作用。比如,在开始探究不同金属的化学性质之前,组长需要与团队成员进行充分的交流,并合理分配每个人的任务。如在研究镁的化学特性时,团队中应有一名成员负责将镁块放入反应容器,另一名成员负责向试管中滴加稀硫酸,而第三名成员则要负责监控实验的全过程,确保实验顺利进行。三人共同记录实验现象,确保探究过程有条不紊地进行。通过这种小组合作探究的方式,每位学生都能充分发挥自己的主动性和创造力,从而提高独立思考能力和沟通交流能力。

(四)通过严谨的实验教学,培养学生系统性的科学探究

初中化学实验提高了学生的探索热情,教师的角色应当随之转变,将探究性思维与科学精神紧密结合。以“铁生锈”化学实验为例,要体现其“科学性”。教师需要引导学生严格按照步骤进行实验。尽管在一些人看来,这可能只是基础操作,似乎与科学性无关。然而,事实恰恰相反,这正是一份完整、严谨、真实的实验报告的体现。通过审阅学生撰写的实验报告,可以评估他们的态度,并评价他们在实验过程中是否存在实事求是的精神。例如,在“铁的腐蚀”实验报告中,“实验材料”部分要求学生详细列出所需的物品,如圆锥形烧瓶、带有导管的橡胶塞、镊子、剪刀、稀盐酸、浓盐水、红墨水和旧铁丝等。这些都是进行实验所必需的物资。通过这样详细的列举,学生不仅能更好地了解实验的每个环节,还能培养对实验细节的关注和对科学探究的严谨态度。这种细致入微的准备工作,不仅有助于他们掌握化学知识,还能培养他们的批判性思维能力和解决问题的能力,从而为未来的学习和研究打下坚实的基础。涉及的科学思维包括:(1) 单孔橡胶塞子有一个前提:如果没有表达出“带导管”,便容易让阅读该报告的其他人出现理解错误;(2)在实验进行时,学生可以将实验报告中所列的资料与实际所用的资料相比,如果发现实验中没有使用报告中所列的资料或器材,那么就要考虑“为什么会产生这样的结果”,是不是在实验中发生了什么失误,还是在实验中临时起意,没有使用原计划所需的资料或器材。

三、结语

综合来看,在初中化学教育中,化学实验教学发挥了非常重要的作用。虽然从表面上看,化学实验似乎简单易懂,但涵盖了广泛且深入的领域,是对学生基础知识和科学创新能力的全面检验。如果学生缺乏科学创新能力,他们可能只会机械地重复课本上的实验步骤,这对学生长远发展没有益处。相反,一旦学生掌握了科学创新的技能,他们便能够灵活运用所学知识,进行深入思考和探索。教师通过化学实验教学,可培养学生独立思考的能力,为学生今后的发展奠定坚实基础。

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