一、問題的提出——如何以高中化學實驗為載體培養學生的探究和創新能力,提高學生的自主學習能力
新一輪國家基礎教育課程改革的一個重要而具體的目標就是改變學生被動接受知識、運用題海戰術應對考試的學習方式,倡導學生主動參與的探究式學習。《普通高中化學課程標準》中明確提出要“重視探究學習活動,發展學生的科學探究能力”“探究學習是學習化學的一種重要方式,也是培養學生探究意識和提高探究能力的重要途徑”。化學實驗不僅是使學生獲取化學知識、認識化學規律、形成化學概念、提高各種能力的重要途徑,而且能夠培養學生的探究和創新能力。因此,新課程改革的核心思想就是如何以高中化學實驗為載體培養學生的探究和創新能力,提高學生的自主學習能力。本文結合筆者教學實踐與思考,以演示實驗、分組實驗、家庭實驗三種不同形式的實驗活動如何與探究式教學法有效結合作為切入點,對新課程背景下高中化學實驗教學的策略作一番探討。
二、高中化學實驗教學策略的探討——三種不同形式的實驗活動(演示實驗、分組實驗、家庭實驗)如何與探究式教學法有效結合
1.演示實驗教學的反思與創新
新課程一改傳統的化學實驗教學存在著學生“看實驗多,做實驗少;驗證性實驗多,探究性實驗少”的狀況,充分發揮實驗作用,把大量的實驗分散在教材的“活動與探究”、“觀察與思考”欄目之中;同時還淡化演示實驗和分組實驗的界限,把大量的演示或驗證性實驗改為學生探究性實驗。因此在新課程實驗教學中,許多人誤以為“演示實驗教學過程缺少探究性”。相當一部分人認為“演示實驗”不具有“科學探究”的功能,在倡導學生學習方式向“科學探究”方向轉變的今天,“演示實驗”這一實驗教學方式正遭受諸多質疑。對于演示實驗,教師不能單純理解為成功的演示,教師的演示貴在引導和啟發。即使是失敗的演示,教師也應從各個方面引導和啟發學生,尋找實驗失敗的原因,總結出在做實驗時應注意什么問題才能避免實驗失敗。教師除了準確示范外,更應該注重方法指導和思維啟迪。在指導學生操作實驗的方法、觀察實驗的方法等各方面都必須給予正確的指導和啟迪。例如氨氣的噴泉實驗,我們可以分別設計“成功的噴泉”和“不成功的噴泉”引導學生對噴泉產生的條件展開思考與討論。新課程中添加了很多舊教材中所沒有的實驗,這些實驗中有些是現象明顯、操作難度不大而且沒有危險性的實驗。我們可以把這些實驗在課堂上讓學生演示,并讓他們模仿教師,引導其他學生就觀察到的實驗現象進行描述,啟發他們解釋現象發生的原因,從而得出實驗結論,并就有關的化學反應寫出其化學方程式或離子方程式。這種教學手段筆者已經嘗試過多次,效果甚佳。例如關于氯水所含微粒中H+、Cl-的檢驗;溶液中Fe2+離子、Fe3+離子的檢驗等。
2.分組實驗教學中滲透“探究式學習”思想
隨著新課程改革的深化,探究實驗已成為高中化學教學的一個重要組成部分,探究實驗的設計,對提高學生的動腦動手能力具有很大的促進作用。探究實驗的實施往往是在學生學習的過程中由教師提出問題,學生在教師的引導下設計實驗并動手探究,最后由學生對實驗結果進行總結得出結論。在整個教學活動實施的過程中,學生變“被動接受”為“主動探究”,教師變“教學主體”為“學習向導”,使課堂教學不再沉悶乏味。問題情境的設置,可起到明確主題、活躍思維、集中注意力等多種作用。因此,在高中化學教學中,教師可根據教學內容、教學目標及教育對象,因地制宜,靈活運用。
比如可以用現代技術手段再現化學場景,并輔之以生動的語言描述,讓學生置身于化學氛圍中,產生情感共鳴,激發學生的積極情感。如在必修2《化學反應的快慢和限度》這一節教學中,可以運用多媒體展示商代的青銅器保存至今仍完好無損的圖片和北京奧運會開幕式焰火表演只有二十分鐘就燃放了數量巨大的煙花兩個反應,進行對比,說明化學反應速率的快慢。為什么青銅器年代久遠而未發生很大的變化,可是煙花在短短的幾秒鐘就可以完全反應,化學反應的快慢與什么有關系呢?哪些因素能影響化學反應的速率?這些問題情景的設置,有力地激發學生的探究動機和探究興趣,啟發引導學生發現問題和提出問題,明確探究任務,為進一步開展探究學習活動起到定向作用。實驗的一個重要目的是得出結論,當學生完成了自己設計好的實驗后,如果不及時反思,那么學生的能力將得不到提高也會失去探究的熱情。所以及時的總結反思非常重要。教師要給學生提供機會去反思,讓學生獨立想一想、問一問,明確自己對知識的掌握情況,通過學生自評、互評、師生互評,增強學生主動參與和探究的自信心,使學生把探究學習作為一種樂趣。
三、實施探究性化學實驗教學的一些體會
在新課程中如何變學生“要我學”為“我要學”,“學會”為“會學”是一個很關鍵的問題。在探究性活動中,學生有了更多自主學習的空間,一位同學說:“這樣的實驗需要自己去猜想、去探究,通過實驗可以驗證自己的猜想和設計是否正確,這種方法既促使我們動腦又鍛煉了勇于猜想、大膽動手的良好學習習慣。”另一位同學說:“如果問我哪一種形式的實驗好,我會毫不猶豫地說:‘自己動手,豐衣足食’。”在這樣的課堂教學活動中,他們習慣了自己提出問題,自己猜想假設,自己設計方案,并從自主學習的過程中增強了學習的積極性和主動性。在探究性實驗教學的實踐過程中,教師們對其在化學教學中的作用逐漸有了更為深刻的認識,對教育過程本身也有了全新的感受。“過程即是知識”,過程是理解的基礎,過程中滲透著科學研究的方法。使學生學會學習是走向社會和終身發展的基礎。因此,教師是學生意義建構的幫助者和促進者,教師要將教育過程看作是把凝固文化激活的過程。
(作者單位:福建省永春第一中學)