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传统教学方式是由教师演示实验,学生观察实验现象,进行分析、总结,得出结论。结果往往是教师唱独角戏,处于主体地位,学生则被动接受,容易遗忘,不利于培养学生的动手能力和创新能力。高中化学学科课程标准强调实验探究是一种有效的学习方式,化学实验对培养学生的观察、动手、创新能力具有不可替代的作用。例如制备Fe(OH)胶体的实验中,观察老师做演示实验的学生课后往往只记得将饱和FeCl溶液滴加到沸水中能制得Fe(OH)胶体,至于胶体的颜色及其和Fe(OH)沉淀的区别仍不清楚。而亲自动手的同学不仅能加以区别,有的同学在做实验中还发现当水接近沸腾时滴入饱和FeCl溶液再加热一会(此时水未沸腾)也会形成胶体,但上述现象的形成需要较高的温度,即接近100℃。学生对此提出了疑问,并运用盐类水解的知识加以解释:FeCl在水中水解生成Fe(OH)和HCl,水解反应为吸热反应,当温度升高到接近100℃时有利于水解生成HCl,并使之气化,从而在水中形成Fe(OH)。这样的学习方式不仅能使学生掌握相应的知识点,提高学生的动手能力,而且能激发学生的主动性和创新意识,使学生真正成为学习的主体。
二、学生分组实验,互相协作,共同探究
分组实验是化学探究的重要手段,教师可以把实验能力强的和实验能力弱的学生分为一组,做实验时以优带差,即以动手能力强的学生为主体,动手弱的学生为辅,然后互换角色,让实验能力弱的同学为主体再进行实验。这样就可以真正做到互相协作,共同学习,共同发展。
三、多增加传统实验的改进,提高学生的思维创新
长期以来,课本上不少传统实验操作繁琐,而且都以验证性实验为主,通常由老师演示,即使学生动手做也是按照书上的步骤单纯模仿,不利于培养学生的创新意识,因此对于一些不合理的传统实验教师有必要让学生自主探究,加以改进。比如必修1(人教版)NaO性质探究实验中NaO与CO反应,传统实验是制取CO气体并通入NaO,收集产生的气体并通过做木条复燃实验证明产生了氧气。这个实验我让学生自己动手,自主设计实验加以改进。CO一定要制取吗?氧气一定要收集后用木条复燃实验加以验证吗?带着这些疑问,学生开动脑筋,自主创新了该实验。有学生设计了直接用棉花包裹NaO粉末,用玻璃管伸进NaO粉末中然后吹气,可以看到棉花剧烈燃烧。新设计的实验不仅证明了NaO与CO反应生成了氧气,而且证明了该反应是放热反应。改进后的实验不仅操作方便,而且实验现象具有趣味性。一般用水来灭火,有的同学打破常规,改进了NaO与水反应的实验。同样用棉花包裹NaO粉末,然后滴几滴水到棉花上,棉花剧烈燃烧,即水能生火。传统焰色反应是用无锈铁丝蘸取溶液或固体粉末,然后置于酒精灯上灼烧,观察火焰颜色。该方法由于蘸取的药品较少,不利于观察火焰的颜色。针对上述问题,有的同学作了如下改进:将一些浸有酒精的棉花置于点滴板上,再将要用的药品溶液用滴管滴几滴于棉花上,然后点燃棉花,可以很清楚地看到火焰的颜色。
教师对学生传统实验的改进,可使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能。学生自己设计实验方案,自己动手实验,不仅能激发学习兴趣,增强自主意识,而且有助于加深对知识的理解和记忆,使科学探究能力得到了进一步提高,培养创新意识。
在新课改的大背景下,我们应努力学习、更新观念,以实验探究为化学教育的突破口,同时转变自己的角色,使学生成为课堂的主人,有效培养学生的创新意识和实践能力,为基础教育的改革作出贡献。
参考文献:
[1]许晓.建构主义学习理论对中学化学实验教学的启示[J].安徽教育学院学报,2002,(03).
[2]孙小媛,赵维秋.中学化学实验绿色化改革的方法[J].鞍山师范学院学报,2008,(04).
[3]柯珍凤.化学实验课教学与素质教育[J].成都教育学院学报,1999,(04).
[4]徐肖邢,陆德文,徐步田.面向二十一世纪中学化学教师素质研究[J].常熟高专学报,1999,(06).
一、引言
在现在的初中教学课中,已经将学生在探究科学的过程中是否具有问题意识和解决简单问题的能力作为改革教学的指导思想。但是老师在实际的教学过程中发现学生对“问题”并没有引起重视,学生在课堂的学习中任旧是处于被动式的学习,学生在课堂上处于的状态是(不主动提问、对问题没有好奇心、不主动发现问题)。因此,解决当前学生出现的状况是老师的首要任务,教育工作者应该将学生出现的问题作为教学的起点,以培养学生的探究思考能力,以及利用已学的知识来进行发现问题、解决问题的能力为主要任务。
二、概述问题化教学
问题化教学的主要特点是:通过一系列学生不懂的问题,来调动的好奇心、求知欲,然后在运用引导、启发等方式来进行引导,让学生从现有的教材中找到解决问题的方法,并且还要概括出解决问题的相应原则和规律,从而让学生获取新的知识,展示自己的聪明才智。采用“问题化的教育“模式,是为了给学生创造一个“问题”的氛围和气氛,让学生在“问题氛围”气氛的感染下逐步增强问题意识。在初中的科目中,《科学》这一课程与“问题化教学”的实际比较符合,它有效的让学生把生活中的实际与课本中所学的内容进行结合,这样有助于提高学生的思维能力,和提高解决生活中实际问题的能力,让学生在学习中养成“问题意识”将问题化教学实际的运用于初中科学教学,有助于提高教学质量,在学习的过程中关键是设计有效的问题,并建立良好的创设问题情境,将课堂教学组织演变成一种发展性教学的高级类型。
(一)、在初中的《科学》课程中设计有效的问题
要达到“问题化教学”的效果,就必须以有效的问题作为基础,该问题必须要具备(有意义、有价值、情境化)。这也是有效问题必须要具备的要素。在课堂中设立的问题,要能使学生产生好奇心、疑问,从而引发关注,引起争论。让学生在这种疑惑,充满好奇心的争论环境中引导学生不断的进行探索,并结合所学的知识进行紧密的联系起来,进入“问题化教学”的情景之中。
在初中的《科学》课程中设计有效问题的原则是:①在教学的课堂上设立问题的目的是为了更好的让学生去学习知识,从而提高教学的质量,所以在设立问题的时候,要参考教课书中的内容来进行提问,要根据教学课程中的内容来拓展相关的“问题化教学”。例如:老师在跟同学讲述牛顿研究的“万有引力定律”时,可以根据这个事例来提出相关的问题。②在“问题化教学”课堂中,老师在给学生设立问题时,应该根据学生的学习能力,留出合理的思维空间,引导学生去主动发现问题,培养学生主动提出问题,以及解决问题的意识。例如:把一盆原本生长在大自然环境中的绿色开花的植物移植到有一定量的硝酸钾溶液中,刚开始,花会出现枯萎的现象,但是过不了几天,这盆花又会开始慢慢的适应环境,逐渐的恢复原样,变得极为茂盛,这又是什么道理?老师可以适当的给出一些提醒,老师可以让学生结合植物吸收水分、失去水分具体是因素是那些?以及植物要生长具体是需要具备哪些因素。③老师在设计教学问题时,要能激发学生的参与热情。所以老师要根据学生本身的知识性和个人的生活经历来进行提问,提出的问题要尽量贴合学生个人的生活实际。还可以适时的增加所提出的问题的趣味性,例如:蚯蚓通过表体是怎样呼吸的?以及为什么雨后蚯蚓会大量的爬出洞穴。那么,结合这两个问题,您会发现这两个问题的本质实际上是一样的,但是问法却完全的不一样,前者给人的感觉就是硬邦邦的,会让人产生死记硬背的效果。后者使用的是设问句,设问句会让人产生疑虑,人在有了问题的情况下,就会想要去解决它,战胜它。一旦有了这种欲望,就会想要通过自己的能力来解决这件事情。使用后者的这种方法会调动学生的热情,引导学生积极探究隐含在课程知识中的教育问题。④老师在设立问题时,应该结合学生原有的知识来进行设置教学问题,要让学生能在思考问题之后,能够联想到相关的问题,让隐含问题的知识与学生原有的认知产生冲突。例如:农民伯伯为了提高农作物的产量,给农作物使用了大量的塑料薄膜,使用塑料薄膜是提高了农作物的产量,但是会污染到环境。可以根据使用塑料薄膜的优点和缺点来进行提问,从而激发学生的思维,让学生在探索问题的过程中积极的提出问题,并解决问题。
(二)为初中的《科学》课中常用的问题设置情境的创设方案。
发现问题是初中《科学》课堂教学的前提,那么,从课程的特点上来看,初中的《科学》课堂应该是属于一个发现问题、探索问题的原因、解决问题的一个思维过程方式。因此,老师要努力的创建一个有效的问题情境,然后引起学生的认知方面的冲突,是科学课堂教学中启发学生积极思考的因素。如果说站在学生的角度上来看,设立问题的情境是引发认知冲突的必备条件之一,当有了冲突,才会去探究自己的思维的思维方式是否正确,从而引导学生去探究问题的解决方法。将教学的过程融入到一个情境中,能培养学生解决问题的能力,实现学生解决问题的能力方面的提高。
三、结束语
人来对知识的学习是来源于思考,而思考又是来源于人来的好奇心,这表明了好奇心对于学习的重要性。那么,老师如何把学习置于有效的问题中,让学生自己主动的参与,并且结合生活实际来进行探究,解决问题。如何在解决问题的过程中发现问题和构建隐含在问题中的科学知识,才能有效的提高学生实际解决的问题的能力,从而培养学生的问题意识,并还要逐步的形成探究精神,还要不断的培养创新的意识。系数世界上大多数的伟大发明,或者是震惊世界的创作,都是来源于一个“疑”字。“疑”是开启科学大门的钥匙,也是推动社会前进的车轮。
参考文献:
[1] 郑叶飞.问题化教学在初中科学教学中的运用探析[J].教育教学论坛,2012,31:176-177.
二、尽量选择对环境污染小的反应物
在发生化学反应的过程中,释放一些污染环境的物质有时不可避免,这个时候,我们只能采取“两害取其轻”的方式,尽量选择一些对环境污染比较小的反应物。例如,氯气的制取实验,按照传统的方式,氯气产生的量很大,即使教师用装置把氯气收集起来,但最终还是会释放出去,难以从根本上解决问题。有没有什么方法能够让污染量尽量减少一些呢?如今,很多教师尝试着用医用高锰酸钾片,也就是我们常说的PP片与浓盐酸发生反应来制取氯气,由于PP片的密度很高,即使浸泡几个小时以后,PP片也不会完全溶解,这样作为固体的PP片与浓盐酸发生反应的接触面要远远小于液体与液体的接触面,从而导致反应的强度要明显减弱,而产生的氯气量也会大大减小,使得实验过程变得相对来说更加环保。由此可见,选择恰当的反应物,是实现绿色实验的有效手段。
三、积极推广微型实验
微型实验在世界上一些发达国家的发展已经比较成熟了,而在我国,微型实验还处于一个起步阶段。所谓微型实验,不仅是在化学实验中简单的减少试剂、药品的用量,而是包括微量药品、微型实验仪器在内的一系列微型化条件下开展的实验活动。在微型条件下,运用远远低于常规用量的药品开展化学实验,不仅可以降低实验成本,同时,反应生成物的量也会大大减小,这样自然提升了实验的绿色性。当然,与常规实验相比,微型实验的反应现象往往不够明显,这就给学生的实验观察带来了一定的难度。为了解决这个问题,教师可以利用投影仪等工具对实验现象进行放大处理,这样就可以解决实验可观性的问题了。
四、努力在实验中做到废物利用
循环利用是环保理念中一个十分重要的方法和理念。在化学实验中,除了想办法减少污染物的排放,努力做到废物的循环利用也是实现绿色课堂的一个重要途径。例如,在银镜反应中生成的银,通过Ag和稀HNO3进行加热反应可以得到AgNO3,这样就可以用于下一次的实验。除此以外,在我们身边,随处可见的一些废旧物品,经过简单的加工改造,也可以变成化学实验器具,例如,我们可以用一次性针筒来替代量筒,也可以用随处可见的塑料吸管来代替移液管等,利用这些废旧物品自制实验仪器,不仅体现了环保思维,同时,这种随处可见、随处可用的自制仪器还可以增加实验的机会和实验的便利性,并且学生在自制仪器的过程中,还能培养一定的动手实践能力,可以说,是一个一举多得的有效之举。
一、创设实验情境培养创新意识
《化学课程标准》指出化学要与学生的生活实践联系得紧一点,直观一点,动手实验多一点,使学生对化学的学习兴趣更高、自信心更强。通过创设情境的化学实验,使学生主动参与化学的学习,获得更好的学习成效。
例如;在教学燃烧的条件时,笔者这样创设问题情境;1.红磷和白磷是不是可燃物?2.为什么铜片上的红磷没有燃烧,而白磷燃烧了?3.为什么铜片上的白磷燃烧了,而水中的白磷?学生几乎是不加思索,立即回答。这时,笔者没有正面回答,演示了下列三个实验;1.一支燃烧的蜡烛用烧杯罩住后很快熄灭。2.用火柴能将纸点燃,而用火柴不能将煤点燃。3.蘸酒精的棉花用火一点就燃,而蘸水的棉花用火很难点燃。笔者要求学生仔细观察现象,并说出自己寻找到的问题,比一比谁发现的问题最有思考价值,看看谁找到的问题多。此时学生的情绪非常高,好多学生提出了很有价值的问题;蘸水的棉花等水蒸发完后能燃烧吗?将煤浇上酒精后能用火柴点燃吗?将燃烧的蜡烛放在装有碳酸钠的烧杯中,再沿烧杯壁倒入稀盐酸,蜡烛会熄灭吗?将燃烧的蜡烛放在装有二氧化锰的烧杯中,再沿烧杯壁倒入过氧化氢溶液,蜡烛会燃烧得很剧烈吗?液化气灶、煤炉为什么留有通风孔?……学生处在这样的问题情景中,思维空前活跃,从而激发了学生创新能力和创造精神。
二、设计方法开放激发创新意识
新课标要求我们在化学教学中,要注重培养学生能力,发展学生个性。因此,在实验教学中,我们要以新理念为核心,根据学生认知规律,符合教育教学规律,注重贴近学生的生活实际,寻找问题突破口,创设有效实验情境,不断激发学生创新意识。
例如;在教学中,笔者力争在讲完知识(或在新授知识前)之后,设计多种方法开放实验问题;在学习了“铁生锈的条件”后,可设计探索金属锈蚀的实验方案;在了解燃烧的条件后,可设计实验;探索验证可燃物燃烧的剧烈程度与什么因素有关及受哪些因素影响。又如;在实验条件许可的情况下,利用所学知识,笔者设计实验;探索检测附近的河水污染及空气污染等情况,这些都可让同学们去试一试。学生自己设计实验和按书本知识做的感觉和效果是不太一样的,通过方法开放,既能培养他们独立且科学地思考问题的能力,又能培养他们实验、观察、自学、思维等能力,从而激发学生创新意识。
三、设计开放实验室培养创新潜能
新课标要求注重学生实验能力培养,要求我们打破传统的实验模式,实验室由传统封闭转向开放,实验器材不是硬性给定的,而是由实验原理与方法所需器材,自己来选定,这样学生真正成为学习的主人,发展了学生个性,拓展学生思维空间,同时也培养了学生创新潜能。
例如;在教学《金属资源的利用和保护》之后,笔者这样设计开放实验室问题;探索我们生活中铁生锈的条件,如何保护?
同学们在自愿组织学习小组的前提下,开始研究该问题,个个在挖掘知识,收集材料,甚至上网查询相关问题,然后分别到实验室进行实验,同学们得出实验步骤及现象;
取试管4支和相同的干净的铁钉4根,将铁钉分别放入试管中,其中配有软木塞两支试管。
试管(1);加入雨水,使铁钉的下半部浸在雨水中,上半部接触空气,这是参照试管;试管(2);放入无水氯化钙或硅胶,用软木塞住试管口,铁钉接触空气,但不接触水分;试管(3);加水并煮沸几分钟,除去所有溶于水的空气,并在水面上倒些油,形成一个密封层,铁钉接触水,但不接触空气;试管(4);加入盐水,铁钉的下半部接触盐水,上半部接触空气;观察现象,试管(2)和(3)中的铁钉不生锈,(4)中的铁锈多于(1)中的铁锈。
保护措施;采用表面喷漆、涂油等方法
笔者分别对同学们的实验进行一一点评,她们成功的喜悦既激发了学生的创新热情,也提高了他们对化学知识的理解和应用能力。
四、设计家庭实验培养创新能力
在教学中,根据课程标准要求,在课堂上进行化学实验,由于在时间、空间及学生分组,受其它因数的制药,选择上都十分有限,尤其是学生的个性不能充分展示和张扬,思维的闸门未被完全打开,而采用家庭小实验,可提供一个广阔的思维空间,有充足的自主探索的时间,它对问题提出,资料查阅、方案设计、药品和仪器收集,现象观察与记录,不受时间制药,因此,开展家庭小实验,学生参与意识浓,思维非常活跃,同时学生创新能力强。:
例如;在教学二氧化碳制取之后,笔者引导学生设计家庭小实验,怎样自制汽水,让学生自主去探索完成(或小组讨论完成),题目一展示,学生积极性可高了,个个跃跃欲试,在课后,查阅资料,反复研讨,同学们设计了好多种制取汽水方案,其中,一种比较好的是;取一个干净的汽水瓶,瓶里加入占容积75%的纯净水,然后加入少量果味香精和白糖,再加入2.5g碳酸氢钠,搅拌溶解后,迅速加入2.5g柠檬酸,并立即将瓶盖压紧,使生成的气体不能逸出,而溶解在水里,将瓶子放置在冰箱中降温。取出后,打开瓶盖就可以饮用。
以上家庭小实验,因陋就简,操作简单药品用量少,现象明显,富有趣味性,培养了学生的探索精神和实践能力,锻炼了学生思维创新能力。
总之,在化学教学中,通过巧用实验,可以调动学生进一步学习化学知识的兴趣,从而使化学课堂活起来。也为学生提供了一个主动学习的平台,充满魅力的化学实验使学生成为化学学习和探索化学奥秘的主人。
参考文献
[1]成和群,评价学中的理论分析2004,8.