自主探究學習,是科學學科的特點所決定的。科學實驗探究是科學學科中最主要的探究方式,也是學習科學的最主要的學習方法。它改變了原有的單純接受式的教育教學模式,體現在充分發揮學生主體性上,是培養學生探究創新能力的有效方法。下面我分三個方面談談學生在科學實驗能力的培養。
一、改進演示實驗,培養學生探究學習的情趣和意志
新教材的一個顯著特點是注重實驗,加強對學生的探究能力、動手能力的培養。實驗是科學學科的基礎,離開了實驗,該學科就無從談起,只有加強實驗教學,才能幫助學生了解自然科學現象,形成科學概念,理解科學規律,掌握實驗技能,培養學生分析問題和解決問題的能力。
1.引發思考,突出實驗趣味性。激發學生學習興趣,是演示實驗的目的之一,特別是在學生剛接觸科學學科的第一堂課。為了增加學科學的興趣,引導思維活動,我在科學的第一堂課就演示了一些“不可能完成的任務”的實驗。a、清水變牛奶(讓學生向澄清石灰水中吹氣變渾濁);b、清水變紅色(澄清石灰水和酚酞試液混合);c、用清水點酒精(酒精燈燈芯中事先放入一小顆粒鈉)。通過這些實驗,學生覺得好奇有趣,激發它們的學習興趣和好奇心。
2.注重示范,培養學生嚴謹的科學態度。探究性教學貫穿著學科的每個實驗中,而課堂實驗教學永遠是培養學生科學探究能力的主陣地。因此,教師演示實驗的質量和態度,對學生的實驗意識和科學態度起潛移默化的表率作用。教師必須認真做好示范操作,從藥品取用,儀器安裝到現象的觀察、記錄,每個環節都應合理規范,培養學生嚴謹的科學態度和動手操作能力。
3.自己動手,培養學生創造能力。科學實驗是培養學生學習知識,發展思維,提高實驗動手能力的有效途徑,在老師的指導和幫助下,努力學習課程知識,積極體驗實驗過程,深刻領悟科學精神。在具體的科學實驗教學中,不論是演示實驗,還是學生實驗,都不能盲目地接受實驗的方法,操作過程,被動地記憶實驗現象和結果,而是要讓學生積極地參與設計、操作,主動實踐、思考、提問。也就是說在整個實驗教學過程中,要充分發揮教師的主導作用,更要突出學生的主體地位。引導學生發現問題,研究問題,解決問題,讓學生獲得新知識的同時,培養學生的創新能力。
學習了常見植物的有關知識,我指導學生制作植物標本,這可別小覷學生的動手能力,他們制作成的標本好多算得上是佳作。通過植物標本的制作,掌握了植物分類的依據和各類植物的生活環境和習性。理解生物多樣性的意義,體驗了成功的喜悅。
二、抓好學生實驗,培養學生探究的態度和能力
傳統的實驗教學方法是已知實驗過程與結果,很容易流于重復和枯燥,難以激發學生的興趣,也難以培養學生的獨立思考及探究問題的能力,這樣學生實驗可能會流于形式,學生不能提出問題,當然也就談不上激情,創新了。要解決以上問題,我覺得應從以下幾個方面著手。
1.重視課前預習,培養自學習慣。預習是做好分組實驗的保證。因此要求學生必須復習有關知識,理解實驗原理,了解實驗內容、操作步驟和注意事項。抓好實驗預習,提高學生的自學意識和計劃性,減少實驗時忙亂現象,提高實驗效率,從而給學生充足的思考時間和探究問題的機會。
2.實驗操作要規范,掌握實驗技能。分組實驗時學生多,老師少,時間緊。如任由學生操作,易犯一些常識性錯誤,實驗不一定成功,甚至會出現險情。如做氫氣的可燃性實驗時,不檢驗其純度就會發生危險(整個裝置爆炸!);用氫氣還原氣氧化銅時,為什么一定要先通過氫氣后加熱,完畢這后先停止加熱再停止通氫氣,由學生提出問題,再去探究。要求同學們互相檢查、交流和配合,以保證分組實驗的順利進行,同時培養學生的實驗技能和協作精神。
3.重視創新思想,營造探索情境。學生實驗是協同實驗過程,是學生感性認識和思維活動協同發展的重要過程。在實驗中特別要提醒學生觀察那些現象與課本中表述不相符的地方,以培養學生敏銳的觀察力和培養他們敢于質疑的思想。例如在做氫氣可燃性實驗中,純凈的氫氣在尖玻璃管口燃燒呈現的火焰是黃色的,這與課本上所描述的藍色火焰有太大的差別,如果學生能提出這個問題,說明學生觀察力強,思維敏捷,敢于質疑,無疑是一種進步,是創新精神的一種體現,通過探究之后老師再釋疑。在做“堿性溶液使紫色石蕊試液變藍色”時,紫色和藍色兩者的色差不太大,而且堿溶液中的OH濃度也會影響變色程度。因此使學生從中得出檢驗溶液的酸堿性時,最好選用通過反應色差較大的試劑。
4.適當補充課外趣味實驗。適當補充課外趣味實驗,有利于鞏固課本知識,激發思維,開拓眼界,有利于培養學生學習的自主性和觀察問題、發現問題、研究問題、解決問題的能力。例如學習二氧化碳的制取和碳酸鹽的性質后,布置家庭實驗:(1)取一只玻璃杯,加入10ml左右的食醋(白醋為好),再往醋中擠一小段牙膏,看看有什么現象?說明牙膏中有什么成份?(2)取一只玻璃杯,倒入半杯食醋,將一只雞蛋放進醋里浸泡一會兒,會有什么現象?說明蛋殼里有什么成份?繼續浸泡4天后,取出雞蛋看看有什么現象?結果學生發現雞蛋像橡皮球一樣在地上會彈跳。學生對此不得其解,老師點撥后得出正確結論。
三、參加社會實踐,培養學生社會責任感
廣闊的社會是最大的實驗室,結合科學教學,要讓學生走出校門,走向社會。我們在學習置換反應時,就帶領學生到與學校毗鄰的電鍍廠參觀電鍍工藝流程及污水的處理情況。學習環境保護內容時,我們組織學生參觀水泥廠、污水處理廠,了解這些廠對“三廢”處理工藝和“三廢”對城市的污染造成的不良影響。培養學生的環保意識。通過參觀學習使學生理論知識與實踐應用緊密結合起來,增加感性認識,拓展了知識面。
總之,科學實驗探究能力的培養要充分調動學生的主觀能動性,鍛煉學生的思維,培養學生的創新精神,使學生養成追本求源的探究意識。科學探究能力的培養不是一蹴而就的,老師要立足于教材而不拘泥于教材,忠于教材而不盲目從于教材。充分挖掘教材中的類似問題,使學生在探究能力得到提高的同時,形成嚴謹的科學態度,為以后的學習和研究打下扎實的基礎。