【摘要】學生的科學素養,有很多組成要素,探究能力是其中不可或缺的重點一環。新世紀的教育環境要求增強學生科學探究的意識和能力,深化素質教育。筆者就高中化學教學中如何提高學生科學探究能力展開闡述。
【關鍵詞】化學教學 探究能力 培養
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)04-0190-02
隨著基礎教育目標的發展,教育得到不斷創新,當前教育模式已經發生了根本性的變化,培養學生的創新精神,挖掘學生的科學探究能力,正在逐漸摧毀“應試教育”的堅固堡壘。在高中化學教學中,我們必須改變原有教育模式下強調記憶、理解、被動接受知識的學習方式,而代之以主動進行科學探究能力的培養;摒棄以傳授+訓練為主導的教學模式,將注意力更多地關注于學生的主動性和創造性等科學素養的形成。中學階段是學生思維能力與科學品質形成的關鍵階段,筆者結合多年工作實踐,就如何在高中化學教學中培養學生科學探究能力這一問題,做出如下探討:
一、化學教學中對學生科學探究能力的訓練
(一)分析比較能力。在教學過程中新知識不斷地涌現,新概念不斷的引入,這些知識和要領之間既有聯系又有區別。比如:量筒、移液管、滴定管、容量瓶,都是容量儀器,都能量出一定體積的液體,所以學生使用時容易混淆。只有引導他們從容量范圍、刻度規格以及形狀對精確度的影響等方面進行比較,找出各自的特點,學生才能真正理解每一種儀器的用途。
(二)科學推理能力。可分為歸納推理和演繹推理。歸納推理是從特殊到一般,即從個別的特殊事實推出一般結論的推理。例如:在講到導體時,從銅、鐵、鋁、金、銀等金屬導電,推出一切金屬都導電,這就是歸納推理。演繹推理則是從一般到特殊,即從一般原理到個別特殊事例的推理。如以“堿金屬元素都具有較強的金屬活動性”和“鈉是堿金屬元素”這兩個判斷推出“鈉具有較強的金屬活動性”的結論,在學習元素及化合物時,在學習了某一族元素的代表元素后經常可推理出同族其它元素的主要化學性質,就是演繹推理。
(三)抽象概括能力。課堂教育要在很短的時間內要完成對若干對象的認識過程,因此教師要引導學生積極主動地思維,認真探討點撥的最佳時機。例如在討論膠體的穩定性時教師提出為什么制得的膠體沒有沉淀呢?在學生看書討論的基礎上,
二、培養科學探究能力的技巧
(一)培養學生的獨創性思維。獨創性思維是指勇于超越定勢思維的束縛,善于重新組合頭腦中已有的知識信息,產生具有進步意義的新發現與新設想。化學學科是以實驗為基礎,實驗教學中的充足內容足以培養學生的獨創性思維,如改演示實驗為邊講邊進行,將驗證實驗改為探索性實驗;加強實驗設計,開放實驗室,重新設計或進一步完善原有實驗,增加學生的動手實驗機會,在動手過程中進行獨創性思維的訓練。
(二)營造學術氛圍,鼓勵科學探究。行成于思,動腦思考是進行科學探究的基礎,而教學氛圍的提供又是能力培養中必不可少的一環。在課堂教學中教師要善于啟發、引導學生獨立思考,激發學生主動進行科學探究。一個好的問題可以刺激學生的好奇心,提高教學質量。比如氨氣的噴泉實驗教學中,學生掌握了噴泉實驗的本質是氨氣極易溶解于水,造成瓶內外氣壓差,進而可以引發學生聯想出能夠做噴泉實驗的氣體還有諸如HCl, HBr , HI、SO2等極易溶于水的氣體,然后再進一步啟發聯想,如果改變溶劑類型或采用混合氣體能否做噴泉實驗呢?學生經過適當的啟發很快就會聯想出,如果改水為氫氧化鈉作吸收劑,那么二氧化碳、硫化氫等等也可作噴泉實驗,如果采用二氧化氮和氧氣體積比按4:1的比例混合,則同樣也可達到良好的效果。
(三)培養邏輯思維。在平時的化學教學中,可以與學生總結規律,讓學生用自己的語言或口語化的形式固定下來,并利用這些規律來解決化學問題。例如,氧化還原反應中,化合價升降與電子的得失情況,可用“高失氧,低得還”表示;在高一新生知識基礎較薄弱情況下,教師要及時地引導學生分析、歸納和總結這些基本規律,并且學會運用多種方法和手段去總結,訓練思維的邏輯性,養成良好的思維習慣。
(四)取象比類,深刻理解。思維活動達到較高的抽象程度和邏輯水平時,就會表現出能善于深入地思索問題,從紛繁復雜的現象中發現抓住事物的本質規律。高一新生對化學的認知結構還不完善,因此學習新概念、新知識還缺深度。所以,應不失時機地引導學生對新舊知識進行恰當類比,抓住同類要素的聯系,實現知識的遷移,從而獲得扎實牢固的新知和技能。例如,在《氧化還原反應》的教學中首先利用學生頭腦中原有的得氧失氧觀點,舉出實例。引導學生先標出元素化合價的變化,引出化合價升降的觀點,進而導出化合價升降的實質是電子的轉移,從而建立新的氧化還原反應概念,并及時地鞏固氧化劑、還原劑、氧化性、還原性等概念和電子得失守恒的觀點;在學習了化學平衡及勒沙特列原理之后,可以讓學生遷移理解電離平衡、水解平衡、溶解平衡和配位平衡,讓學生深深地抓住它們的共同本質,將其熟練應用在有關問題情境中去。這樣深刻的思維才能得到培養和提高,學生才能正確運用已有的知識和經驗解決新問題。
科學探究能力是素質教育的核心。探究能力是整體科學素養不可或缺的重點一環。在科學素養形成過程中,通過培養探究能力,可以讓學生體驗探究樂趣,親歷探究過程,并增強探究科學的意識和能力。高中化學教學不但要培養學生的技能,讓他們在獲得牢固基礎知識與基本技能的同時,認識化學對生活、社會、其它學科的重要影響,注重發展學生的觀察、思維、實踐和探究能力,讓他們可以綜合運用化學與其他科學知識和技能來解釋并解決簡單的實際問題。
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