摘要:化学教学中的科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。通过科学探究,可以使学生在获得化学知识和技能的同时,受到科学方法的训练,体验探究的乐趣。科学探究能力的培养成了化学新课程实施的重要目标。
关键词:化学教学;科学探究能力;培养
义务教育化学新课程标准把科学探究放在突出的地位,把科学探究作为发展学生的科学素养的核心,强调科学探究是一种重要而有效的学习方式,明确地提出发展科学探究能力所包含的内容与培养目标。因此,在化学教学中,应注重对学生观察能力、思维能力和创新能力等一系列科学探究能力的培养,下面作进一步的探讨。
一.在初中化学教学中培养学生的科学探究能力
1.在实验教学中培养学生的观察能力
首先,要使学生明确观察的目的。任何实验的现象总是多方面的,而且不同的实验其观察目的不同;即使是同一内容的实验由于其出发点不同,说明的问题不同,其观察的重点亦不同。这就需要教师根据教学的要求,引导学生明确观察的目的。这样,学生才能自觉地集中注意力认真观察那些与实验目的有关的物质或现象。其次,要教会学生观察实验的方法和规律。在观察化学实验时,既要全面细致,又要分清主次,特别要能迅速地发现不易被发现或容易消失的现象,不放过任何一个细节。最后,要指导学生学会透过现象的观察,联系已掌握的知识,通过分析比较,找出物质的特性、变化规律等,把观察与思维结合起来。
2注重对实验的探究,培养学生的科学探究思维。
学生进行科学探究必须要有科学的探究性思维。良好的科学探究思维品质包括思维的“广阔性、深刻性、独立性、批判性、逻辑性、灵活性、敏捷性和创造性”。探究的目的是使学生由被动学习变为探究性地主动求知,这是学习过程的一种质的突破与飞跃。探究式教学要体现以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,给学生主动探究、自主学习的时空,为学生提供动手动脑的机会,促使学生产生质疑、问题、探索求解的创造性学习动机,并将化学学科的各部分知识、技能、技巧相互渗透、融会贯通。我们可以根据不同的教学内容创设不同的教学情境,以培养、发展学生的探究性思维。通过实验可以引导学生亲身参与科学探究,让学生在“做”科学的过程中获得科学探究的体验,进而培养学生的科学素养。
3创设化学实验情境,培养学生创新精神和创新能力
实验探究问题主要是书本知识的升华,通常也应与日常生活、生产实践和先进的科学技术紧密结合,提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,需要有创造性的想象力验证性实验与探索性实验的区别在于:前者根据已学到的化学知识,用实验来验证其正确性,学生处于被动接受知识的状态,而后者是通过模拟发现知识的过程,使学生了解怎样解决需要探索的问题,处于一种主动探索的状态。变验证性实验为探索性实验,不仅体现了“教师为主导、学生为主体”的关系,而且在教师的引导下进行探索,增强了学生发现问题、解决问题的能力,训练了学生科学的思维方法,更重要的是在探索过程中培养了学生的创新精神和创新能力。
4.充分利用教材中的活动,培养学生科学探究能力。
教材中的“实验”、“活动与探究”、“家庭小实验”、“讨论”、“调查与研究”都属于科学探究内容。教学中进行这些探究活动时,应当设计符合学生心理特点,从学生熟悉的事物出发,设计学生喜爱的活动。
现以“实验室制取二氧化碳的研究与实践”来加以说明。
教材给出了一组实验室制取二氧化碳的常用仪器。教学中,把这些图片复印放大,让学生先通过“拼凑”这些仪器模型来设计实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置,此时学生思维活跃,大胆联想,认真设计,努力创新,很快设计出了很多种装置图,再组织小组交流与展示。通过这样设计可以让学生参与到课堂实验的设计中来,让学生体会探究的乐趣。
5.创设学习情境,培养学生探究精神
探究精神是指敏锐地把握机会,敢于挑战,敢于付诸探究行动的精神状态。要培养探究型人才,最重要的是在于如何创设一种有利于激发人的探究动机和发挥人的探究潜能的学习情境。怎样才能创设一种宽松、活泼的学习情境呢?教师可从如下几方面着手:(1)允许学生打断教师的讲话或对教师的观点提出评价,随时讲出自己的探究体会或好的解题思想方法;(2)容忍那些与众不同、行为古怪、有独创性的学生;(3)鼓励学生指出教师的不足,修正教师的错误,超越教师;(4)有计划地提出问题,有意识地设计错误,让学生去发现、去探究,创设师生交互、生生交互的氛围。
6.设计多种参与方式,培养科学探究习惯
教师在课堂教学中应注重学生的自主参与,通过独立学习、小组讨论、集体评议、师生交流等多种教学手段,使自己发挥组织者、指导者的作用,多让学生各抒己见,多听学生意见,与学生配合,达成思维共振与感情共鸣,努力为学生创造自主学习的机会,以培养学生严谨的科学学习习惯,锤炼学生自主探究品质。
因此,培养学生敏锐的观察能力是实验教学的基本要求,是发展思维能力与创造能力的基础,只有全面细致的观察,才能发现问题,激发思维,进而解决问题。培养学生敏捷的思维能力,是教学的核心。只有思维,才能使观察深化,才能揭示物质及其变化的规律;只有思维,才能用化学原理去指导实践,不断地有所创新。
二.在探究过程中要注重情感教育和注意渗透科学方法的教育
1.注重情感教育
设计教师与学生、学生与学生共同探究的教学环境时,应重视师生交往中的情感因素,以自己对学生浓厚情感去引发学生积极的情感反应,促使师生情感交融,以发展和谐的师生关系和学生与学生之间的愉快合作关系。在教学过程中,要营造融洽、宽松、平等、合作的探究氛围,激发学生学习化学的浓厚兴趣,使学生乐于探究。只有在教学中注重情感教育,才能使探究学习成为可能。如学生整日精神高度紧张,出于惧怕教师、厌恶教师等环境下,何以谈学习?更不用说进行较高层次的探究学习。
2.注意渗透科学方法的教育
常言道:“授人以鱼,不如授人以渔。”科学方法是人们探索解决问题与构造发展科学体系的有力手段和工具,也是促进学生发展,利于学生终生学习的“渔”。在探究活动的不同阶段,需要不同的科学方法:在问题阶段,主要有观察现象、发现问题的方法;在假设阶段,主要有推理、形成假说的方法;在检验阶段,主要有实验设计、观察和实验、收集和处理信息、归纳、演绎和数学等资料整理的方法等;在结论阶段,主要有建立、检验和论证结论的方法,表达和交流的方法等。因此在探究教学中,教师要深入研究教材,提炼教学内容中某些方法要素,并在教学设计中予以渗透,让学生在探究活动中体验科学方法的运用。
总之,培养科学探究能力是新课程改革的灵魂,是开展研究性化学实验的出发点和归宿,研究性化学实验必须与探究性思维方式相结合,才能有所突破、有所创新,为培养具有科学探究能力和初步创新精神的人才服务,为学生今后参加社会主义现代化建设和具有终身学习的能力奠定基础。初中化学科学探究能力的培养,有助于学生学会发现问题、探究问题及解决问题的方法,有利于学生个性发展,有利于培养学生创新精神和合作学习习惯,有利于培养学生科学的世界观,对学生获得化学知识和研究问题的能力提高具有重要作用。我们化学教师应该紧紧把握这一课改的机遇,为提高学生的科学探究能力不懈地努力,从而培养出一批有科学探究能力和创新精神的接班人。