如何培養(yǎng)中學生的化學自主探究能力＊

趙大洲

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如何培養(yǎng)中學生的化學自主探究能力＊

趙大洲

新課程標準把培養(yǎng)學生的自主探究能力作為重要目標。探究能力即自主探究與自主學習能力的有機結(jié)合。為了實現(xiàn)這一目標，結(jié)合初中化學“剛?cè)腴T，較簡單”的特點，許多初中教師嘗試著采用“邊實驗邊學”的教學方式，以學生動手做實驗為基礎，培養(yǎng)學生的動手能力和探究能力。

一、“邊實驗邊學”的內(nèi)涵及特點

“邊實驗邊學”，即學生在教師的專業(yè)指導下，通過觀察現(xiàn)象、思考問題、設計實驗、相互討論、交流結(jié)果等活動體驗對理論知識進行實驗論證的過程[1]。其特點表現(xiàn)為如下兩個方面：

1.“邊實驗邊學”是一種高有效思維密度的教學方式

所謂“有效思維密度”，即單位時間內(nèi)的思維集中程度。在教學課堂中，有效思維密度即可延伸為學生在課堂上能夠集中注意力、充分開展思維活動的有效時間。如果學生一味地聽教師講理論知識，學生注意力集中的時間會很短，其有效思維密度會很低，但是在課堂中穿插動手實驗活動，理論結(jié)合實驗，就會延長學生集中注意力的時間，較大的提高有效思維密度。

2.“邊實驗邊學”的教學方式體現(xiàn)了因人制宜的理念

“邊實驗邊學”可以按照學生對學習要求的程度來制定學習目標。因為學生的學習理解能力各有不同，學習成績優(yōu)秀，理解知識能力較高的學生，通過“邊實驗邊學”教學方式自定學習步調(diào)，把知識延伸和擴展，對難以理解的理論知識和現(xiàn)象加以實驗輔助，使自己學得更深一些，更廣一些。

二、“邊實驗邊學”的教學內(nèi)容

能讓學生充分地動眼、動手、動腦的實驗，都可以被列入“邊實驗邊學”的教學內(nèi)容。

1．教材中實驗器材要求不高、操作不復雜、安全有保證的實驗，都可以變演示實驗為學生“邊實驗邊學”。

例如，教材中二氧化碳的檢驗，實驗器材較為簡單，可以讓學生自己動手去完成。首先，將澄清石灰水倒入玻璃杯中，然后打開“可樂”瓶，把從瓶中溢出的氣體通入玻璃杯中，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，觀察實驗現(xiàn)象后，學生得出結(jié)論：從 “可樂”瓶溢出的氣體中含有較多的二氧化碳，用澄清的石灰水可以檢驗二氧化碳。

2. “邊實驗邊學”所選用的實驗儀器都比較簡單，有些可以由學生自己動手自制。

例如，學生可以用廢舊的小藥瓶來代替試管；可以用禮品包裝盒來代替反應升降臺；可以用廢鋼絲繞制成夾子來代替試管夾等。教師引導學生積極參與自制實驗儀器，不僅提高了學生的動手能力，而且增強了學生的創(chuàng)新意識。

三、如何通過“邊實驗邊學”的教學方式培養(yǎng)學生的自主探究能力

自主探究是科學素養(yǎng)的一種體現(xiàn)，包括觀察能力，思考能力和創(chuàng)新能力。發(fā)揮自主探究的主導作用，積極培養(yǎng)學生自主探究的能力，為學生全面發(fā)展提供了依據(jù)和保障[2,3]。

1. 通過“邊實驗邊學”的教學方式培養(yǎng)學生善于觀察的能力

觀察是一種具有目的性和計劃性的自我意識，是學生發(fā)現(xiàn)問題，獲得材料的重要手段，同時，觀察也是“邊實驗邊學”教學方式的基礎。善于觀察是培養(yǎng)自主探究能力的必要條件。化學知識的學習，尤其是化學實驗，離不開觀察。只有善于觀察，學生才能擁有豐富的想象力，飽滿的學習熱情，激情倍增的求知欲望，才能通過不一樣的化學實驗現(xiàn)象，得到不一樣的結(jié)論，更深刻的掌握已有的化學知識。那么，如何通過“邊實驗邊學”教學方式培養(yǎng)學生善于觀察的能力呢？

(1) 明確觀察目的

同一實驗內(nèi)容不同的人會采用不同的角度去觀察，得到的結(jié)果亦有不同，這是由于他們觀察的目的不同造成的。因此，學生在做實驗前就要按照“邊實驗邊學”教學方式的要求，明確觀察的目的，這樣，才能集中注意力觀察到想要的實驗現(xiàn)象。

(2) 掌握觀察方法

明確觀察的目的后，就需要掌握觀察的方法。“邊實驗邊學”教學方式要求觀察實驗現(xiàn)象要分清主次，抓住重點，全面細致，不錯過任何一個細節(jié)，其方法有多種。對現(xiàn)象相近的實驗，采用對比觀察法；對于不易發(fā)現(xiàn)或容易消失的實驗現(xiàn)象，采用空白實驗法；對于現(xiàn)象不穩(wěn)定，容易變化的實驗，采用反復觀察法等。

2. 通過“邊實驗邊學”的教學方式培養(yǎng)學生勤于思考的能力

學生在學習時要勤于思考，善于剖析，提出新的見解，進行創(chuàng)造性思維活動。中學化學理論知識較為枯燥，學生初步學習，對知識僅為表面認知，有時需要借助實驗進行“邊實驗邊學”，深化對知識的理解。只有通過思考學會透過現(xiàn)象找出物質(zhì)本質(zhì)的特性、變化規(guī)律等，才能不斷地提高自主探究能力。例如，教材在講到“燃燒的條件”時，多數(shù)教師對燃燒的三個條件（要有可燃物、要有氧氣、要達到著火點），只是理論講授和演示實驗，并沒有讓學生參與實驗，因此，學生并沒有進行深層次的思考，也就不能深刻地理解。如果按“邊實驗邊學”的教學方式，以學生動手為主，學生在設計實驗時，就可能會思考：三個條件同時滿足才能燃燒，還是滿足其中一個或兩個就能燃燒？這樣，學生就會通過設計對比實驗解決遇到的問題。因此，只有通過“邊實驗邊學”，讓學生參與到實驗當中，才能發(fā)現(xiàn)問題，解決問題[4]。

3. 通過“邊實驗邊學”的教學方式培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新的能力

初中化學課程只在初三開設，結(jié)合理論知識，編排了一些趣味小實驗。這些趣味實驗取自于大自然、家庭和生活中常見的現(xiàn)象，與日常生活緊密相連，讓學生感覺到化學就在身邊。例如，教材在“實驗室制取二氧化碳”的實驗中提供了一套發(fā)生裝置和收集裝置，但是并未提及凈化裝置和尾氣處理裝置。教師可以引導學生分組討論，大膽地聯(lián)想，積極地思考，發(fā)揮創(chuàng)新思維，每個小組各自設計出“實驗室制取二氧化碳”實驗所需要的凈化裝置和尾氣處理裝置，通過實驗設計展示，再組織小組間的討論與交流。這樣，學生通過設計實驗，培養(yǎng)了學習興趣，學會了化學知識，真正地體現(xiàn)了“邊實驗邊學”教學方式的宗旨，增強了自主探究的能力。

四、結(jié)束語

將“邊實驗邊學”的教學方式引入到初中化學教學中，不僅激發(fā)了學生探索知識的欲望，增加了學生動手操作的機會，而且讓學生在“實驗”的過程中體驗了探究和設計的樂趣，學會了思考和解決問題的方法。

參考文獻

[1] 朱秀芳.新課程下初中物理"活動"的教學探討[J].考試周刊, 2011(2):199.

[2] 楊少山.談化學教學中學生自主探究能力的培養(yǎng)[J].成功(教育), 2009(6):37.

[3] 馮曉林主編.中學化學教學中的能力培養(yǎng)與訓練[M].呼和浩特：內(nèi)蒙古大學出版社,2000.

[4] 曹坤.善用現(xiàn)象類比培養(yǎng)創(chuàng)新能力[J].中學化學教學參考, 2010(4):23-24.

作者信息

趙大洲，博士，講師。陜西學前師范學院化學與化工系，710100

*基金項目：陜西學前師范學院教學改革研究項目“基于趣味化學實驗對幼兒科學啟蒙教育的實踐研究”（編號：14JG013Y）；陜西學前師范學院博士研究生科研基金項目“基于趣味化學實驗的幼兒化學啟蒙教育”（編號：2014DS006）。