由人民教育出版社根據(jù)《化學課程標準》而編寫的九年級化學教材,經(jīng)過修訂,已日趨成熟,被多個省市所選用,該教材打破了以往知識結構為中心的內容體系,提倡科學探究,強化學生的過程體驗,令教者耳目一新,學者興趣倍增,經(jīng)過幾年的使用,本人在引導學生學習科學探究方面作了一些嘗試,現(xiàn)歸納如下:
一、由淺入深地引導學生在實際的探究活動中充分體驗
科學探究是通過“做”來學習的,它與傳統(tǒng)的“讀化學”“聽化學”方式截然不同,在科學探究實踐活動中,學生是主體,但教師的作用也不可忽視,指導學生設計方案,啟發(fā)學生全面考慮問題,建議他們對某些問題進行解釋或討論,剛開始時,我只是設計一些簡單的實驗活動,并且對探究活動的八個要素(提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結論、反思與評價、表達與交流)也不要求全面包含,只是確定了3個最基本的要素(①提出假設、②實驗探究、③得出結論)。
例1:讓學生對鎂條進行觀察和簡單實驗(表面打磨、扭折、點燃、浸入食醋等),探究鎂的物理性質和化學性質,從中體驗化學實驗在研究物質的性質上的作用。
例2:我從商店購買了一些嶄新的鐵釘,發(fā)給學生每人三枚,安排他們分別放在潮濕的空氣中和干燥的空氣中,及與空氣隔絕的環(huán)境中,幾天后全部帶回課堂進行比較、探討、交流,從而初步得出鐵生銹的主要原因和可防止鐵生銹的一些方法。
這樣不僅大大激發(fā)了學生的學習興趣,更重要的是,讓學生在動手進行探究的過程中,提高探究水平;在實驗活動方面,我一直鼓勵學生多猜想,多假設,多得結論,即使有些結論不趨完整,也很少糾正,而是留有懸念,通過進一步的實驗繼續(xù)探究,通過一段時間的學習和訓練,大部分學生基本能按提出假設,實驗探究,得出結論三個步驟進行。
例3:燒杯中的溶液為什么會變紅?
問題情境
教師在課堂上演示一個有趣的實驗:
在燒杯A中裝入20ml蒸餾水,滴入2-—3滴酚酞試劑。
讓每個同學都看到,得到的溶液是無色的。在燒杯C
中裝入10ml濃氨水,用一只大燒杯把兩燒杯罩在一
起(如右圖),過幾分鐘,同學們看到小燒杯A中的
溶液變成紅色。通過上述現(xiàn)象說明了什么?請用簡單的實驗證明自己的解釋
提出假設
學生對上述現(xiàn)象的看法不一,可能提出如下假設:
1、燒杯A內滴入的酚酞要過一會兒才能變色,與燒杯C無關;
2、大燒杯壁上沾有某種物質,散發(fā)出肉眼看不見的微粒與燒杯A中的溶液接觸,使其變紅;
3、燒杯C中的濃氨水散發(fā)出一種肉眼看不見的微粒,慢慢溶解到燒杯中,使溶液變成紅色。
……
實驗探究
1、在潔凈燒杯B中加入20ml蒸餾水,滴入2—3滴酚酞試劑,靜置,觀察現(xiàn)象:然后再將其單獨罩在大燒杯里,觀察現(xiàn)象;
2、另取兩只燒杯代替A和C,一只中的溶液與A相同,另一只用蒸餾水代替濃氨水,如上圖放好,觀察現(xiàn)象;
3、小心聞燒杯C的濃氨水,嗅到刺激性氣味,取出少量濃氨水注入試管中,滴入酚酞試劑,觀察現(xiàn)象;
4、把燒杯中的濃氨水滴入到燒杯B中,觀察現(xiàn)象。
……

得出結論
學生在討論、交流的基礎上獲得共識:
1、氨水能使酚酞變紅;
2、燒杯C濃氨水中有肉眼看不到的微粒逸出,,有些微粒進入燒杯A中的溶液,使溶液成分改變,顏色變紅。
二、努力構建科學探究的學習情景,讓課堂教學向課外延伸
情景是形成學習內容的具體背景,是學習素材的呈現(xiàn)方式和加工方式,它不僅包括過程的情景化,也包括結果的情景化,學習的情景融匯到學習結果中,可以增強學習結果的遷移。
我根據(jù)學生居住的遠近,分成5個人一個實驗小組,經(jīng)常組織一些家庭實驗活動,。在學習《水的凈化》時,我從藥店里買來了4斤明礬,分發(fā)給每個小組一包,另加兩張濾紙,其他儀器用家庭日用品代替,進行課本55頁的《探究與活動》,事后,我在課堂上安排了10多分鐘表達與交流,學生非常活躍,對實驗的操作和對現(xiàn)象的記錄都非常規(guī)范準確,儀器代用品五花八門,超乎想象,還有15位學生把自制的簡易凈水器拿到班上展示。
在學習過氧化氫的教學中,我事先沒有演示實驗,只是給了每個小組一小包二氧化錳。并在醫(yī)院門診部聯(lián)系了一批5%的過氧化氫,交待了一些安全方面的問題。學生活動后很快有了信息反饋:他們嚴格按照書上步驟操作所制得的氧氣,只能使木條的火星更亮一些,但帶火星的木條根本不會復燃;緊接著我在課堂上進行實驗演示,我在教材安排的基礎上增加了分液漏斗和干燥球,實驗效果非常理想,之后馬上引導學生進行探究:原來他們所制得的氧氣氣流不平穩(wěn),且水蒸氣含量過高,帶火星木條很難復燃,并且順便講了一下分液漏斗和干燥球及干燥劑等有關知識,雖然是一帶而過,但學生印象卻很深;一個學年下來,課外實驗小組能完成《蠟燭及其燃燒》、《我們吸入的空氣和呼出的氣體》、《燃燒的條件》等十幾個活動與探究。同時,我還從網(wǎng)上下載了一些資料,通過錄像,多媒體投影等現(xiàn)代信息手段,傳播各種相關背景資料,努力為學生構建良好的學習情景。這樣,學生學習興趣倍爭,求知欲高漲,我就進一步引導學生在探究要素方面的多元化。
例如:在燃燒條件的探究中,是按這樣的要求進行實驗設計和結論表述的。
提出問題:物質在什么條件下才可以發(fā)生燃燒?
猜想與假設:要有燃燒的物質:要引火(引燃);要有空氣……
制定計劃:觀察怎樣使煤爐燒起來,怎樣使它熄滅?訪問消防隊,火災是怎樣引起的?又是怎樣被撲滅的?
收集證據(jù):①證明有可燃的物質存在,才能發(fā)生燃燒;②證明有空氣存在時,燃燒才能發(fā)生;
③證明可燃燒物沒有被點燃或沒有處于一定溫度下,燃燒不能進行。
實驗設計:水、酒精、食油、鐵絲哪些可以燃燒?(用棉花沾這些物質,放在酒精燈火焰上,可否引燃?)在密閉的容器里可燃物(如蠟燭、汽油)是否可以燃燒?(在一有蓋的玻璃容器里引燃可燃物后,蓋緊蓋子,可燃物是否繼續(xù)燃燒?)
證實猜想:A:酒精、食油、鐵絲;B:紙張、木條、煤炭兩組可燃物中,哪一種物質更易被點燃,哪一種物質燃燒所需溫度更低(高)?用什么方法才能使他們燃燒,這些方法是否所提供的熱量不同,是否使可燃物達到不同的溫度?
結論與解釋:(略)
反思與評價:實驗結果和猜想是否吻合?實驗收集到證據(jù)是否足夠?
表達與交流:我的結論是這樣的……你是如何探究的?你的結論是什么?
三、強調科學探究,并不排斥其它學習方法
初中學生的知識水平有待提高,學習和探究能力需要發(fā)展,在現(xiàn)有的教學條件下用探究的學習方式設計全部教學內容,顯然是不現(xiàn)實的,也是不可能的,課堂教學耗用的資源少,信息密度大。我盡可能地結合典型教材,精心設計課堂教學,用科學探究的精神處理教學內容。考慮到一些知識結構上的因素,對教材的內容在教學上作了一些順序上的調整。例如:燃燒與氧氣有關,于是把燃燒條件的探究安排在學完了氧氣性質之后進行;學完了核外電子排布之后再倒過來介紹元素周期表;一些化學概念的引入也是如此,等等。但在演示、觀察、設問,講解過程中,盡量避免教師積極灌輸,學生被動受的局面。
四、從多方面對科學探究的效果進行評價
對學生學習成效的評價側重于考察學生在探究活動中的實際表現(xiàn),我為每個實驗小組準備了一個檔案袋,記錄他們在每次探究活動中的表現(xiàn)(是否熱心,能否堅持,克服困難、解決問題的情況,和同學合作的情況,,對探究活動的體驗等),活動結果(是否順利地實現(xiàn)了探究活動計劃,問題是否得以解決,原先的設想是否得到體驗,能否明晰地表達結果,和同學交流的情況如何等等),同時也對自我進行評價,著重檢查探究活動的總體安排是否妥當,計劃是否得以實施,探究活動組織、指導是否有效,學生的探究興趣是否增長,探究能力有無提高等等,從評價中查找問題,不斷嘗試與探索,收集成功的案例,以提高自身理解和組織實施科學探究的能力。
通過幾輪對教材的使用和對探究性教學的嘗試,我感覺教材已經(jīng)完全跳出了傳統(tǒng)的學科結構框架,極力倡導科學探究,著重于社會和學生的需求,在教學中要把這些落到實處,我們教師則面臨著更新更高的要求,在此愿與同行們共勉。