化学探究式实验设计的思维方法
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例谈初中化学实验教学中如何培养学生的科学思维刘国英引言:初中化学实验教学中教师要想培养学生的科学思维,应注重突出学生的主体地位,从而引导学生自主动手完成化学实验,学生在做实验的过程中自主思考实验现象、实验原理,这样能够培养学生的科学思维,以及增强学生独立思考能力。
此外,教师还可以根据实验内容提问,从而调动学生积极带着问题思考实验中的化学知识,在深度思考中学生从多个角度分析出答案,这样一来,有利于提高学生的分析能力和科学思维能力。
如果化学实验教学中不注重培养学生的科学思维,难以发挥学生的发撒思维,致使学生的逻辑思维不活跃,这样下去,很难推动学生更好地学习化学知识,而随着教育的不断改革,转变了以往的教学模式,更加重视运用能力,探索和分析能力已经成为了学生的基础技能。
老师可以通过化学实验进行教学,培养学生的动手实践能力,为学生以后的学习奠定基础。
在教学中,老师要注重培养学生的探究能力,关注重点知识的讲解,将理论知识运用到实验中,指导学生能够从化学的角度认识世界,从而理解化学原理,激发学生的潜力。
因此,教师在开展实验教学时,应引导学生探究实验现象,以及引导学生深层次思考实验原理,学生在深入思考中和深度探究中能够形成科学思维,由此实现教学目标,并培养学生的逻辑思维和科学思维。
本文就初中化学课堂,对运用实验教学提升学生科学素养作出了分析与总结。
1 化学实验教学中培养学生科学思维的意义初中化学教师培养学生的科学思维能力,能够使学生的头脑更加聪明灵活,因此,教师应对培养学生的科学思维提高重视程度,从而在实验教学中教师非常注重引导学生动手完成实验,并要求学生在做实验的过程中自主获取化学知识、自主思考化学原理和实验现象产生的原因,使学生主动投入到思考中认真分析实验原理,在深度分析中学生结合实验内容总结出化学方程式和化学知识,在这个过程中学生做到独立分析、自主思考,并且学生在自主总结知识时,积极开动脑筋分析实验原理,这不仅增强学生的分析能力,还使学生在深入分析中形成科学思维和灵活的思维,进一步提高学生逻辑思维能力和科学思维能力,使得学生的综合能力有所提高,进而促使学生在做化学实验时,发挥自身的各项能力,同时学生运用科学思维多方思维实验的本质,以此推动学生增强多方思维能力和科学思维能力,学生具备较强的科学思维能力,能够更好地完成化学实验,以及更好地学习化学知识。
第6期 收稿日期:2020-12-31基金项目:陕西省重点研发计划项目资助,No:2020KW-041;宝鸡文理学院第十五批校级教改资助项目,No:20JGYB30作者简介:薛盼(1995—),女,硕士研究生; 通信作者:赵卫星(1979—),工学博士,副教授,主要从事化学教学与高性能介观材料研究工作。
化学创造性探究教学指向学生的高阶思维培养薛盼1,王坤2,王娅1,林淑敏1,王艳1,王冬梅1,胡登卫1,冯国栋1,赵卫星1(1.宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡 721013;2.山东畜牧兽医职业学院基础教学部,山东潍坊 261061)摘要:新课标的提出对学生的思维能力有了更高的要求。
在此背景下,本文将以化学探究教学为基本前提,将创造力的培养融入到探究教学过程中,以期实现学生思维从低阶到高阶的飞跃。
并由此构建出指向学生高阶思维培养的创造性探究教学模式(TCIM模式),并提出其应用策略,希望在提高学生创造力的同时,也能促进学生高阶思维的发展。
关键词:化学探究教学;创造性;TCIM模式;高阶思维中图分类号:G304 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2021)06-0237-03CreativeInquiryTeachinginChemistryAimsatCultivatingStudents'Higher-OrderThinkingXuePan1,WangKun2,WangYa1,LinShumin1,WangYan1,WangDongmei1,HuDengwei1,FengGuodong1,ZhaoWeixing1(1.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,BaojiUniversityofArtsandSciences,Baoji 721013,China;2.FundamentalTeachingSection,ShanDongVocationalAnimalScienceandVeterinaryCollege,Weifang 261061,China)Abstract:Thenewcurriculumstandardputsforwardahigherrequirementonstudents'thinkingability.Underthisbackground,thispaperwilltakechemistryinquiryteachingasthebasicpremise,andintegratethecultivationofcreativityintotheprocessofinquiryteaching,inordertorealizetheleapofstudents'thinkingfromlowtohighorder.Fromthis,thecreativeinquiryteachingmode(TCIMmode)aimingatcultivatingstudents'higher-orderthinkingisconstructed,anditsapplicationstrategyisproposedinthehopethatitcannotonlyimprovestudents'creativity,butalsopromotestudents'developmentofhigher-orderthinking.Keywords:chemistryinquiryteaching;creative;TCIMmode;higher-orderthinking 随着科学技术的不断发展,对于人才培养要求的不断提高,世界各国都开始重视科学教育,分别提出各种规划,其中包括美国的“2061计划”、中国的“2049行动计划”等等。
论在化学教学中探索式实验的应用【关键词】探索性实验;培养;综合素质【中图分类号】g633.8 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089(2013)29-0-02化学是一门以实验为基础的自然科学。
科学实验是人类认识自然、利用自然、改造自然、保护自然的有利手段。
在素质教育中,化学实验处于非常重要的地位。
探索式实验是指学生在实验与观察的基础上通过科学抽象、逻辑思维,自己慨括得出结论的一种教学形式,其特点是根据实验的目的利用已知的,外加的因素去干扰或扰动研究对象,看它会发生什么样的变化,出现什么样的现象,产生怎样的结果。
这种实验一般都具有试探的性质,因此称之为试验。
在新教材中我们发现增设了许多灵活性的探索式实验。
无疑注入了新鲜血液,给师生带来了许多新奇的探索空间。
意味着教师的教学观念,教学方式将产生巨大变化。
传统教材中多数是验证性实验,其原理、步骤、现象、结论等在教材中均已写明。
诚然,通过实验演示时学生采取旁观态度,很少用心去思考分析。
做学生分组实验时,他们也只是单纯模仿,重复老师的演示,无味的“照方抓药”。
探索式实验与验证性实验不同,主要表现在:探索式实验验证性实验目的不同探求未知验证已知过程不同由师(或师生共同)设计过程是现成已知的结论不同结论不确定,开发的确定的收敛的探索式实验的设计:发现问题提出假设实验设计验证结论否定假设,又提出新的问题现象分析或数据处理1、在化学探索式实验中,要重视思维能力形成和提高的渐进过程例如:教材中展示了维生素c的化学成分和结构式,并提示大部分水果中含有维生素c,维生素c可被碘单质氧化。
至于如何设计实验方案留给师生很大空间。
设置疑问:(1)吃过维生素c这种药片吗?它有什么药效?(2)水果中含有维生素c吗?如何检验维生素c的存在?根据氧化还原反应知识设计反应原理:c6h8o6(维生素c)+i2=c6h6o6+2hi含烯二醇基的维生素c被氧化成含二酮基,碘被还原成碘离子探究步骤:(1)新配制稀碘水并滴加淀粉溶液变蓝色;(2)同时让三位同学将西红柿,苹果,橘子在研钵中捣碎,并观察果汁颜色是否有变化;(3)三个学生分别用一支试管取已变蓝色的稀碘水溶液0.5毫升,然后分别向三支试管中滴加三种果汁并记录加入量。
化学学科特有的思维方式及其特征(一)化学学科特有的思维方式及其特征1. 抽象思维的重要性•化学学科要求学生具备抽象思维能力,能够将实际物质和现象抽象为化学符号和概念。
•学生需要通过化学方程式、结构式等符号表示和描述化学变化的过程。
•抽象思维的重要性在于帮助学生理解化学现象和规律,以及进行科学实验和研究。
2. 细致观察和分析的能力•化学学科要求学生对实验现象和物质进行细致观察和分析。
•学生需要注意实验条件的变化,观察和记录实验结果,进而分析实验现象和得出结论。
•细致观察和分析的能力是化学学科成功实验和研究的基础。
3. 系统思维和逻辑思维的应用•化学学科要求学生具备系统思维和逻辑思维的能力。
•学生需要将化学知识进行分类、整理和组织,构建起体系性的化学知识结构。
•学生需要通过逻辑推理和思考,解决化学问题和探索新的化学现象。
•系统思维和逻辑思维的应用有助于学生发现化学知识的内在联系和科学规律。
4. 创新思维和实践能力的培养•化学学科鼓励学生进行创新思维和实践能力的培养。
•学生需要通过化学实验和研究,进行问题的探索和解决方案的设计。
•创新思维和实践能力的培养培养学生的科学思维和科学方法论,促进科学技术的进步。
5. 团队合作和沟通能力的重要性•化学学科要求学生具备团队合作和沟通能力。
•学生需要与团队成员进行合作,共同完成化学实验和研究项目。
•学生需要与老师和同学进行有效的沟通,交流化学知识和研究成果。
•团队合作和沟通能力的重要性在于促进合作和交流,提高化学学科的整体水平。
以上是化学学科特有的思维方式及其特征的简要概述。
通过培养这些思维方式和特征,学生可以更好地理解和应用化学知识,促进自身的学术发展和科学研究。
6. 深入探究和质疑精神的培养•化学学科要求学生具备深入探究和质疑精神。
•学生需要对化学知识和现象进行深入研究,不断拓展自己的知识领域。
•学生需要对科学理论和实验结果进行质疑,不断追求真理和解决问题的途径。
化学实验设计的创新思路化学实验是化学学科的重要组成部分,通过实验,我们能够直观地观察化学反应现象,验证化学理论,探索未知的化学世界。
而一个好的化学实验设计不仅能够帮助我们更好地理解化学知识,还能够激发我们的创新思维和实践能力。
在这篇文章中,我们将探讨一些化学实验设计的创新思路,希望能为化学爱好者和科研工作者提供一些有益的启发。
一、从生活中寻找灵感化学与我们的日常生活息息相关,许多生活中的现象都蕴含着化学原理。
我们可以从日常生活中发现问题,并将其转化为化学实验设计的灵感。
例如,我们知道铁在潮湿的空气中容易生锈,那么我们可以设计一个实验来探究不同环境条件(如湿度、氧气浓度、温度等)对铁生锈速率的影响。
或者,我们观察到水果在切开后容易变色,这是因为水果中的酚类物质被氧化。
我们可以以此为切入点,设计实验研究不同抗氧化剂(如维生素 C、柠檬汁等)对水果变色的抑制效果。
二、跨学科融合化学并不是孤立的学科,它与物理、生物、数学等学科有着密切的联系。
通过跨学科融合,我们可以设计出更具创新性的化学实验。
比如,将化学与物理中的电学知识相结合,设计一个原电池实验,研究不同金属和电解质溶液的组合对电池电压和电流的影响。
或者将化学与生物学知识结合,研究植物色素在不同酸碱度溶液中的颜色变化,从而了解植物细胞液的酸碱环境对色素的影响。
三、运用现代技术手段随着科技的不断发展,越来越多的现代技术手段可以应用于化学实验设计中。
例如,利用数字化传感器(如 pH 传感器、温度传感器、氧气传感器等)可以实时监测实验过程中的物理量变化,使实验结果更加精确和直观。
另外,使用虚拟实验软件可以模拟一些危险或难以实现的化学实验,让我们在安全的环境中进行探索和研究。
还有 3D 打印技术,可以制作个性化的实验仪器和装置,满足特殊实验的需求。
四、改进传统实验传统的化学实验经过多年的教学和实践,虽然具有一定的经典性,但也存在一些不足之处。
我们可以对传统实验进行改进和创新,使其更加环保、安全、高效。