《化學課標》指出:“義務教育階段的化學教育,要激發學生學習化學的好奇心,引導學生認識物質世界的變化規律,形成化學的基本觀念;引導學生體驗科學探究的過程,啟迪學生的科學思維,培養學生的實踐能力;引導學生認識化學、技術、社會、環境的相互關系,理解科學的本質,提高學生的科學素養?!彼嬷赋隽顺踔谢瘜W教育的總目標,把科學探究目標與“激發學生學習化學的好奇心”、“引導學生認識化學、技術、社會、環境的相互關系”、“啟迪學生的科學思維,培養學生的實踐能力”等學習目標聯系起來,充分說明科學探究在提高學生科學素養上的作用與意義。
所謂科學探究,是指學生在學習情境中通過觀察、閱讀,發現問題,搜集數據,形成解釋,獲得答案并進行交流、檢驗的一種探究性學習。它需要學生做到:通過觀察實驗現象,分析實驗現象,運用比較、分類等思維方法提出明確的觀點,查閱資料、收集信息并設計實驗方案,綜合運用理論知識探討物質世界的變化規律,形成化學的基本觀念,在探討的過程中表現出創新的意圖、體現自身的創造性思維。
如何培養學生的科學探究能力以適應社會發展對公民化學素養的需求呢?本文以“二氧化碳制取的研究”的教學為例進行探討。
一、創設情境,激發學生的探究興趣
知之者不如好之者,好之者不如樂之者。對學生來說,興趣、情感、動機等非智力因素雖說不直接參與學生學習的認識過程,但它們是學生學習的動力和信念,這種信念將使學生在學習中不怕吃苦、不怕挫折,能變無效為有效,化低效為高效,敢于質疑、敢于挑戰。培養學生的學習興趣,是學生學好知識的重要基礎和保障,也是培養學生科學探究能力的重要手段。在課堂教學中,教師可以根據不同的教學內容,從真實的生活情景出發,創設教學情境,激發學生的學習興趣,使學生形成問題意識和培養學生的知識遷移能力,然后引出探究活動,既可以突出學生的主體地位,又可以培養學生的思維能力和解決問題的能力,從而提高學生的科學探究能力。
在“二氧化碳制取的研究”學習過程中,我先問學生:農民伯伯說我是“植物糧食”;消防官兵贊美我是“滅火先鋒”;環境學家卻指責我是造成全球變暖的罪魁禍首。請你們猜一猜我是誰?在學生們得出答案后再問道:這種具有雙重身份的氣體該如何獲得呢?然后讓學生嘗試探討實驗室制取二氧化碳的化學反應原理。學生們寫出的答案有二十種反應,歸納為三類:(1)木炭、一氧化碳、蠟燭等物質的燃燒,(2)碳(或一氧化碳)還原氧化銅、氧化鐵的反應,(3)碳酸鈉、碳酸鈣與鹽酸的反應。同時,我為學生準備了碳酸鈉,大理石、稀鹽酸和稀硫酸四種藥品以及相應的實驗器材,學生們獨立完成后在學習小組內交流討論,最后在班上交流展示得出正確結論:在實驗室用大理石(或石灰石)與稀鹽酸反應制取二氧化碳。
通過創設情境以及現象明顯的探究實驗,引導著學生們一步一步地進行探究活動,讓他們在探究過程中處理好原有知識和新學知識的銜接,完成教學內容的學習過程。在這種情況下,學生往往會忘記了自己在學習,忘記了自己是在課堂上,達到投入和著迷的境界。
二、開放課堂,發掘學生的探究潛能
教育的本體不是教師,而是學生自己,學生只有當內在潛能得到激發時才能煥發出奮斗的激情,點燃奇跡的火種。在教學過程中,由于各個學生所掌握的基礎知識的程度不同和思維的差異性,在同等的學習時間和相同的學習條件下,探究的深淺不一樣,探究的結果也有差別,教師一定要耐住性子,管住自己的嘴,對情況不理想的學生除了適當的指導外,千萬別多說,千萬別代勞,別讓好好的探究活動變成了演示實驗,別讓探究流于形式,走一下過程,要讓學生們自己感受探究的過程,讓他們自己尋找失敗的原因和總結成功的經驗。學生通過探究活動獲得的知識,不一定全面,但花點時間整理歸納之后能在學生的腦海中留下深刻的印象,也不一定是教師所期望的結論,但卻為后續的學習活動提供了充足的探究課題,有利于課程的整合,有利于培養他們的探究能力。
在教學過程中,我的做法是:(1)交流自學成果。通過不同層次的表達和交流,相互借鑒他人的想法,使有想法的學生不斷完善自己的想法,使沒有想法的學生不斷形成自己的想法,從而使不同層次的學生都能夠在原有認識的基礎上得到發展。(2)合作探究疑難。
就“交流”環節中學生所提出的共性問題以及普遍存在的模糊認識,組織學生進行探討。在這個過程中,教師要為學生搭建好競爭的舞臺,指導學生的自主探究,解決探究過程中的障礙,表彰探究過程中的求異性思維。在“二氧化碳制取的研究”的教學中,通過對反應原理的交流、探討,歸納,最后得出實驗室制取二氧化碳的反應原理。
課堂教學中要注重發揮學生的主體作用,激發學生的內在潛能,引導學生在合作探究中發現,誘發學生在討論中質疑,鼓勵學生在閱讀中感悟,讓學生在體驗中創新,在創新中發展,在發展中成長。
三、適時點撥,誘導學生的探究方向
探究式教學強調學生的主體地位,但也不能忽略教師的指導作用,不能讓學生漫無邊際地探究,必須給以必要的、適當的指導以達到理想的探究效果和保證實驗的安全性。教學過程中,教師要細心觀察學生們的探究行為,及時發現問題和解決問題:(1)針對學生在探討中出現的如學習習慣、參與程度等情況,要及時地進行評價和引導,讓他們體驗探究過程的激情和收獲探究結果的激動,從而慢慢喜歡上這種教學方式。(2)針對學生探究過程中出現的種種意外,除了流露出驚喜與驚心外,還要把握學生思維的閃光點和把握學生的錯誤,分享成功的喜悅,分析錯誤的原因。(3)針對學生探究過程中出現的問題,教師應避輕就重,不能平均用力。如“制取二氧化碳的反應原理”是教學的難點,教師要根據學生的原有知識去化解難點,讓學生在互相啟發和質疑中領悟科學的本質。當看到學生寫出得到二氧化碳的反應不知如何取舍時,我提示學生選擇應考慮的因素是:(1)操作是否簡便易行、安全;(2)整個過程是否綠色環保,盡量不消耗能源;(3)氣體成分單純,便于收集。學生們有了方向,很快排除需要高溫、加熱和燃燒的幾個反應,我再要求學生完成碳酸鈉與稀鹽酸的反應、大理石與稀鹽酸的反應、大理石與稀硫酸的反應,便解決了“制取二氧化碳的反應原理”這一難點。
當然,學生探究能力的提升,不是只能在課堂上進行的,教師還應該運用好課堂外的時間,鼓勵學生從生活實際中尋求探究的課題,將自己在課堂上學習到的知識運用到現實生活中,解決生活中的問題,鞏固理論與實踐的聯系,感受化學的重要性,了解化學與日常生活的密切關系。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準[S].北京:北京師范大學出版社,2012.