科学能力在化学教学中培养

科学探究能力在化学教学中的培养摘要:科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,也是提高化学教学质量和学生科学素养的重要手段。

在化学教学中,如何联系教材、生产、生活实际,创设探究情景,引导、鼓励学生自主探究,启迪学生思维等方面实施科学探究,可培养学生的科学探究能力。

关键词:创设情景引导探究实验探究交流评价提高能力传统的化学教学主要是传授式、验证式的教学模式,这种传统的教学模式忽视了学生主体参与以及内在需求和个性化的发展,致使学生科学探究能力的发展受到极大的限制。

其结果就是遏制众多兴趣差的学生的积极性、主动性和创造性的发挥,是与新课程倡导“自主、合作、探究”的学习方式相违背。

如今随着社会发展对人才的需求,特别是素质教育的全面推行,更强调培养学生的创新能力和实践能力;而探究能力又与学生思维能力的培养、创造能力的挖掘密切相关。

没有探究,就谈不上创新,离开了探究,实践也就毫无意义。

这说明培养学生的科学探究能力具有不可替代的作用。

如何在化学教学中对学生进行探究能力的培养,来发展学生的综合能力和全面落实素质教育这一目标。

经过实践探索,本文认为在初中化学教学中主要从以下几方面培养学生的科学探究能力:一、创设探究情境,诱发探究欲望学生在学习活动中,对自己感兴趣的现象、原理、规律等,总是主动、积极地去认识、探究。

因此,在教学中,应设法创设探究情境,以诱发学生的探究欲望。

1.利用实验或增设有趣的实验,创设问题情境在学生开始学习化学时,学生对一门新学科带有几分好奇、几分思考的时候,老师怎样在学生化学空白的脑海里刻下深深的印象显得尤为重要,这就是首因效应,亦即俗话所说的“先入为主”。

因此,在上第一堂课时,我没有急于讲课本的内容,而是先变魔术式地做几个演示实验,如:清水变牛奶;烧不坏的手帕;铁树开花;清水变葡萄酒等等,打破初中有限的知识,让学生大饱眼福,让学生的心灵对化学产生美好的“第一印象”,激起学习化学、探究化学的强烈欲望,从而在学生的心灵中播下探究化学奥秘的种子。

又如在碱的性质课题讲授时,为了进一步增强学生的好奇心,激发学生的求知欲,我补充做了两个实验:(1)先用干燥的质软塑料瓶现场收集一瓶co,用瓶塞拧紧,随后用注射器穿过瓶塞注入naoh溶液,振荡后塑料瓶瘪了。

这“离奇”的现象激发了学生探究的火花,使学生陷入深深的思考。

进而我又追问:用什么方法又能使瓶子鼓起来呢(不打开瓶盖)?学生百思不得其解时,我再用另一支注射器注入一种无色液体,振荡后,塑料瓶“很听话”地“挺起了肚皮”。

(2)在酸碱中和课题讲授中,我先往装有naoh溶液的锥形瓶中滴入几滴酚酞,显色后再慢慢滴入盐酸,待变色后再滴入naoh溶液,溶液颜色重复改变引起学生阵阵惊呼。

这是什么药品呢?怎么这么神奇呢?学生急于解开这个“谜团”,头脑在不断搜寻着已有的化学知识,猜想未知的知识,在强烈的求知欲的驱动下,他们就会以积极的心态去自主学习、自觉讨论、自动查找课本或其他资料,寻找解决问题的方案。

2.从身边的化学入手,创设探究情境化学作为一门生活气息浓厚的学科,较其他学科而言,它与实验和生活实践联系更为密切,适于用来进行探究的内容较多。

调查表明,学生比较感兴趣的内容有以下几个方面:①环境知识;②安全知识;③化学与人体健康;④家庭小实验。

从以上可以看出,学生的爱好集中在与现实生活有密切联系的内容上。

教师若有的放矢地挖掘身边的化学,巧妙地创设问题情境,可以使学生感到生活中有化学,并能从化学的角度认识并解决一些生活中与化学有关的简单的实际问题,让学生感到学有所用,这可诱发学生的探究欲望。

如:当学习了氢气的可燃性后,学生已经知道,凡是可燃性气体与空气混合点燃都可能产生爆炸。

借此我布置习题:当你家里的液化气罐泄漏。

你应怎样处理?如何检查泄漏?又如:在学习了酸碱盐的知识后,我布置了两个家庭小实验:一个是清洗热水瓶胆内的水垢;一个是把鸡蛋壳变软,并且要求学生动手做实验并写好实验报告单上交。

在讲评这两个小实验时,我告诉学生,人的牙齿的五分之一也是碳酸钙,假如不及时刷牙,会产生什么后果?吃了哪类食物不及时漱口或刷牙对牙齿的伤害最大?通过几个简单的实验和及时的设问,使学生熟悉到生活中处处有化学,引发学生注意观察身边的化学现象,善于思考并用化学知识来解释或解决身边的化学问题,提高探究热情。

二、善于引导,提倡自主探究,发展探究能力1.精心设计探究主题,全面发展探究能力科学探究是一个创造性思维过程,因此科学探究课题的选择、范围、层次都要考虑学生的年龄特点,必须循序渐进。

所探究课题应该从小到大,从简单到复杂,逐步深入地探究,整个探究活动要体现教师的引导作用。

这就需要教师去关注、去研究学生的差异,从学生思维、能力等差异出发,精心设计不同层次开放性的与生活、生产相结合的探究内容,让学生走出教室,走出校门,走向社会,自主开展探究活动。

随着探究活动的深入开展,通过实验、操作、调查、搜集信息与处理、表达与交流等探索活动,让学生自我发现问题、分析和解决问题,从而获得知识和技能,这有利于学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及团结协作和社会活动能力的培养。

比如:水资源是取之不尽用之不竭的吗?酸雨离我们还远吗?井水和蒸馏水的区分?怎样证明空气中有水蒸气?钢铁怎样才能不生锈?学过燃烧条件后,教师适时提出:宾馆发生火灾时,我们应怎样灭火?经过学生探究,教师引导解决上述问题,让学生体验到成功探索的乐趣,以使不同学生在不同的探究中得到发展。

2.重视引导,启迪思维,发展探究能力科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。

它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。

学生只要通过亲身经历和体验科学探究活动,才能激发学习的兴趣,增强学生对科学的情感、科学的本质的理解,对科学探究能力的发展起促进作用。

但在实际的探究活动中,完全由学生自发发现、提出科学问题是比较困难的,故需要教师制定探究主题的内容,让学生明确探究的目的,讨论实行可行方案,对设计确实有困难的应及时给予指导,在探究过程中容易出事故或明显不合理等,教师应与学生及时交流,引导其纠正。

引导学生通过观察、感知、体验后发现问题;或者创设一定的任务,让学生在完成任务过程中,点燃智慧的火花,激活探究问题的思路,来发展探究能力。

例:“二氧化碳与水的反应”的实验,改为学生动手实验,把co2通入石蕊试液中,很快试液变成红色。

教师设问:“是什么物质使石蕊试液变色?哪种粒子使其变色,如何确定?”引导学生进行讨论、提出方案,并提示石蕊试液中有水,na2co3溶液中有co32-,盐酸中有h+。

学生通过实验反复讨论后,得出用水、干燥的co2、na2co3溶液、nacl溶液分别和干燥的石蕊试纸作用,确定水、干燥的co2不能使干燥的石蕊试纸变色,从而得出co2通入石蕊试液中,co2和试液中的水反应生成新物质碳酸,碳酸使石蕊变色,盐酸也使石蕊变色,推知石蕊变色实质是h+起作用。

这样就培养了学生的观察力,加强了知识的联系,启迪了学生的发散思维,发展,探究能力。

三、发挥化学实验的探究功能,培养探究能力新课程改革大力倡导培养学生的探究能力,在化学这门以实验为基础的学科中,学生实验探究能力更是尤为重要。

学生参与实验获得丰富的创新体验,可开阔学生思维。

新课程内容始终把化学实验同知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的培养紧密结合起来,突出化学实验是学生进行科学探究的重要手段之一,新教材实验教学中设置较多的探究性实验,使科学探究成为课堂的一种教学方式。

例如广东省科学教材研究室编初中化学实验册总共开设的探究实验(上册16个、下册19个)共35个。

新教材的实验探究是通过“活动与探究”“观察与思考”“讨论与交流”等一系列活动的开展来实现的。

在这些活动过程中,通过提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等能使学生对科学探究的过程有所了解。

随探究活动的进行,实验教材还留有许多空白的地方让学生在探究过程中回答、填写、自由发挥,增强学生的实验探究能力,发挥学生的自主性和创新精神。

例如,金属的腐蚀和预防——“铁锈蚀”一节的教学就设计为探究性实验教学。

提出问题:通过有关钢铁锈蚀造成经济损失资料的收集,由学生自主提出问题:(1)如何防止钢铁生锈?(2)钢铁为何会生锈?作出假设:学生依据日常钢铁生锈的经验及已有的化学知识,提出以下可能假设:(1)钢铁锈蚀是铁与空气中氧气作用的结果;(2)钢铁锈蚀是铁与空气中水分作用的结果;(3)钢铁锈蚀是铁与空气中氧气与水分共同作用的结果。

实验探究:分组,由学生讨论后,设计实验方案验证假设。

例:某组同学设计以下方案(如下图):(1)在第一支试管中放一枚铁钉,注入蒸馏水,不要浸没铁钉,使铁钉与空气和水同时接触;(2)在第二支试管中放入一枚铁钉,注入刚煮沸的蒸馏水至浸没铁钉,然后在水面上注入一层植物油,使铁钉只与水接触;(3)第三支试管用酒精灯烘干,放入一枚干燥、洁净的铁钉,用橡皮塞塞紧试管口,使铁钉只与干燥的空气接触。

得出结论:一段时间后,由学生观察分析,得出结论:钢铁在潮湿的空气中容易生锈。

课后延伸:收集资料并交流讨论,提出钢铁防锈的合理建议。

又如:在《实验室制取二氧化碳》所有药品选用的研究中,我没有直接把知识传授给学生,而是设计了对比实验:学生分为三组,每组提供不同药品:一组:块状石灰石和稀硫酸二组:块状石灰石和稀盐酸三组:碳酸钠粉末和稀盐酸学生通过这组对比实验,比较三组实验的现象后,决定用哪一组药品作为实验室制取二氧化碳。

同学们反映:碳酸钠粉末和稀盐酸反应速度快、块状石灰石和稀硫酸反应速度慢、块状石灰石和稀盐酸反应速度在二者之间。

教师不失时机地提问:我们在实验室制出的二氧化碳要收集起来进行下一步实验,我们选哪种方法更适合呢?同学们积极讨论,结论明朗了:碳酸钠粉末和稀盐酸反应速度太快了,不便于收集;块状石灰石和稀硫酸反应速度又太慢了,所以选用块状石灰石(来源广、价钱低等)和稀盐酸反应制取二氧化碳气体最好。

这些实验探究充分调动了学生的积极性,有利于学生的创新精神和探究能力的培养。

四、注重交流评价,提高探究能力有些问题或实验,可由学生独立完成,但大部分问题如果由一个学生独立进行,他发现的问题,探究方案的设计,对有关资料的分析,都很难达到集体学习所达到的水平。

在探究过程中应鼓励学生进行交流,发表不同见解,讨论交流疑难问题,通过小组互评、组内互评、师生互评等形式对所探究的内容进行交流,克服独立探究的片面性和局限性,能扩展学生的视野,及时调整学生的学习策略。

尤其是对知识结构、能力水平、学习进度、个性特征等方面存在的明显差异的学生,通过交流评价使学生的知识技能进行互利,达到人人教我,我教人人的目的。