高中化學學生自主實驗與探究能力的發展研究

2011-12-31 00:00:00梁敏

教育界·上旬 2011年25期

【摘要】新課改即將在廣西全面鋪開。新課改是以讓學生主動參與教學過程，體驗研究、發現的過程。但如何開展學生的自主學習，仍有待研究總結。本文是以學生分組實驗為切入點，通過對目前本校化學學生分組實驗教學的調查，提出學生分組實驗教學的新模式——自主實驗。并對自主實驗的教學過程，進行歸納、總結，書寫教案集，將為新課改的順利開展提供實踐經驗。另外，學生通過自主實驗，提高其學習化學的興趣，使其探究能力得到發展，并對其進行科學的評價，探索學生自主學習的方法和途徑，貼近教學實際，具有很強的可操作性，其研究結果有較好的推廣價值。

【關鍵詞】學生自主實驗學習興趣科學探究能力

為了適應教育發展與課程改革的需要，根據化學實驗是化學教學中最生動、最活躍的組成部分特點，許多化學教師及教研工作者為了提高學生分組實驗教學的效果進行了許多的教學實驗，撰寫了多篇論文，發表了見解和主張。另外，對于要求發展學生探究能力的呼聲也很高。因此，通過學生自主實驗的方式，來提高學生的學習探究能力是一個有效的途徑。

學生自主學習方式研究，其主要目的是使學生在一個完整、真實的問題情境中，產生學習的需要，并通過鑲嵌式學習以及學習共同體中成員的互動、交流，憑借自己的主動學習完成從識別目標、提出目標和達到目標的全過程。實現學生自主學習，真正成為學習的主人的目的。

學生分組實驗是高中化學教學的重要組成部分。學生探究能力的發展是我們課程教學的目標。這些都促使化學教師要從“學生為主體”的思想出發，重新審視、定位我們的學生分組實驗教學。通過改變實驗教學模式，從而提高學生的探究能力。

引導學生進行實驗方案的設計，對實驗可行性進行討論，然后進行自主實驗，能較好地適應素質教育的要求，實現學生知識的再生，培養學生探究能力和解決實際問題的能力，從而使學生積極主動地進行學習。豐富本學科教學方法，拓展學科教學實效。

用化學實驗的方法學習化學，既符合化學的學科特點也符合學生學習化學的認識特點，是化學教學實施素質教育的基本手段。因此，我們提出了學生自主實驗的模式。引導學生進行實驗方案的設計，對實驗的設計方案的可行性進行討論，然后進行自主實驗。學生自主實驗能激發學生的學習興趣，幫助學生通過使用探究加深對化學概念、基礎理論的理解和記憶，掌握化學知識和技能，提高自我實驗能力，培養學生的科學態度和價值觀，幫助學生發展思維能力，從而達到全面提高學生的科學探究能力的目的。

根據我校目前高中學生分組實驗課的教學情況，以及實現學生實驗自主實驗的影響因素，我們形成具有我校特色的“學生自主實驗”的教學模式。

其教學過程包括以下幾個重要環節：

1．設計實驗方案

由于實驗設計需要學生靈活地和創造性地運用已有的知識、技能，但是目前高中學生對化學概念、基礎理論的理解，掌握化學知識和技能及實驗能力，都有一定的局限，因而每節自主實驗的內容不能太多，太復雜。而且內容還應具有一定的開放性，幫助學生發展思維能力，從而達到全面提高學生的科學素養的目的。

教師引導學生進行實驗方案的設計，對實驗的設計方案的可行性進行討論，然后進行自主實驗。通過學生自主實驗能激發學生的學習興趣，幫助培養學生的科學態度和價值觀，幫助學生發展思維能力，從而達到全面提高學生的科學素養的目的。

2．實驗方案可行性分析討論課

在課堂上，讓同學把自己的實驗方案通過多媒體課件展示出來，與大家一起交流討論。這樣，通過師生之間的良性互動討論、啟發、引導，優化出最佳方案。通過自主實驗不僅可以鍛煉學生的表達能力、分析能力、設疑能力，另外，還能加強同學之間的團結協作，有利于增強學習興趣，增加學習信心。

3．動手實驗

動手實驗是一個很重要的過程，教師要充分發揮主導作用。首先，要讓學生做好實驗前的準備工作，比如：檢查儀器是否齊全，有無破損。檢查裝置氣密性是否完好。檢查藥品。其次，強調學生在實驗過程中要認真觀察，并作好現象記錄。同時，要加強巡視指導，給學生帶來鼓勵和安全感，并及時指出學生操作中的錯誤，消除實驗的危險。實驗不要求每次成功，失敗的實驗可以引起同學們的反思，會使他們的設計更加嚴密。

4．實驗報告

填寫實驗報告是實驗的重要組成部分，是分析問題解決問題的過程，也是綜合運用知識的過程。寫好實驗報告的關鍵是要在實驗過程中認真觀察，并實事求是做好現象記錄。然后對產生的現象進行分析。因此，實驗后，必須要求學生認真寫好實驗報告。

實驗報告的內容包括：①實驗目的②實驗裝置圖③實驗步驟④實驗現象⑤現象分析⑥實驗結論。現象分析這一步是最重要，學生通過分析產生現象的原因，便可以進行歸納總結，將知識點進行由表及里、由此及彼、去粗存精、去偽存真的改造制作，形成知識體系，并實現了知識之間的“互聯網絡”，使學生在運用知識的過程中信手拈來，達到舉一反三的教學效果，從而培養了學生的創新精神。

通過上述“問題→假設→設計方案→實驗驗證→表達與交流”的學習方式后，學生自主實驗可以達到如下的教學效果：

我們希望把一些學生分組實驗變為“學生自主實驗”以增加實驗課的教學效果。在實踐的過程中，我們發現可以做到自主實驗內容的多樣性。

1．以學生分組實驗為載體進行學生自主實驗的教學實踐。

2．以改進演示實驗為載體進行學生自主實驗的教學實踐。

3．以實驗的基本技能為載體進行學生自主實驗的教學實踐

4．以高考實驗題為載體進行學生自主實驗的教學實踐

5．以構建知識網為載體進行學生自主實驗的教學實踐

以學生自主實驗為主題開展課余活動，是指學生在課堂外自己設計、自己尋找實驗用品，自己動手、自己總結簡單易做的實驗。它作為一種特殊的實驗形式，為學生提供了大量動手的機會，給予學生足夠的空間去自由發揮，彌補了課堂教學的不足。在教師的正確引導下，如果學生能順利完成課余實驗，不僅可以激發學生學習化學的興趣，使學生鞏固課堂上獲得的知識，還可以培養學生的觀察能力、思維能力和實驗技能，做到手腦并用，從而達到培養學生科學態度、意志品質、實踐能力和創新精神的目的。因此，化學教師要充分發揮課外實驗的功能，正確引導學生開展課外自主的小實驗。

通過學生自主實驗，充分體現學生的主體地位，讓學生積極參與教學活動，學生的學習積極性大為提高，學習興趣越來越濃，其探究能力也得到了發展，收效很好。主要體現在以下幾個方面：

1.學生進行自主實驗，提高學生主體參與的程度，將有利于激發學生學習化學的興趣，提高課堂教學的有效性。

2．進行化學學生自主實驗有利于探究能力的發展

科學探究能力是在科學探究活動中表現出來的綜合能力。中學生化學科學探究活動一般包括提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、搜集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等環節。根據學生化學科學探究的特點，學生在這些活動環節中完成任務的情況主要體現了7個方面的能力，因而我們把學生科學探究能力分為提出問題能力，猜想與假設能力，制定實驗方案能力，實驗操作與觀察能力，解釋與形成結論能力，反思與評價能力，表達與交流能力等7個基本要素。

為了能對各要素能力進行有效的評價，我們進一步分析各要素能力的特征和學生在具體活動環節上表現這些能力的行為，再根據分析情況把它們細化成評價指標。

通過對學生的科學探究能力的評價，我們發現學生原來的探究能力較弱，經過一年的自主實驗教學的嘗試，及開展一系列課余活動，學生的科學探究能力得到了很大的提高。學生自主實驗有利于落實學生在學生分組實驗教學的“主體”的定位，使學生自主探究能力得到培養與發揮，創設積極的教學環境與氛圍，改變學生以往“被動”的學習，提高學習興趣。激發學生提出問題、進行猜想與假設，制定試驗方案。運用分組討論的教學模式，提高解釋與形成結論的能力、反思與評價能力、表達與交流能力。鍛煉學生實驗操作能力與觀察能力。通過學生完成自主實驗過程可以達到下列目標：培養學生通過觀察提出問題的科學習慣；培養學生通過實驗驗證假設的科學態度；培養學生在具體情境中的分析能力；培養學生在實踐過程中解決問題的能力；培養學生在科學探索過程中的協作精神；為學生進行化學學習積累更多的實踐經驗和第一手資料。

學生分組實驗是高中化學教學的重要組成部分。學生探究能力的發展是我們課程教學的目標。這些都促使化學教師要從“學生為主體”的思想出發，重新審視、定位我們的學生分組實驗教學。通過改變實驗教學模式，讓教師和學生都進入創造性的學習過程。這種創造性的學習過程一改傳統教育的抽象、枯燥的教學模式，注重情景演示，使學生在形象而生動的情境中獲取知識。提高課堂教學的效率，培養具有創新精神和實踐能力的新型人才，從而在整體上推動我校的教育現代化進程，在本地區產生示范輻射作用。探索出一條“學生自主實驗”的路子。通過評價量表的調查，可以全面了解學生科學探究能力的整體發展情況，為師生提供有效的反饋信息。為學生的探究活動能力的培養提供有效指導。

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