时间:2023-09-27 16:15:23
导语:在初中化学小课题研究的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
一、何谓有效教学
课堂教学的有效性是指通过课堂教学使学生获得发展,课堂教学的有效性是指通过课堂教学活动,学生在学业上有收获,有提高,有进步。具体表现在:学生在认知上,从不懂到懂,从少知到多知,从不会到会;在情感上,从不喜欢到喜欢,从不热爱到热爱,从不感兴趣到感兴趣;在学习态度上,从“要我学”到“我要学”。
二、实施课堂有效教学的策略
(一)有效“讲授”
无论教学如何改革,“讲授”仍然会作为“有效教学”的一种有意义的常见教学方式。尽管化学课需要教师讲授的内容不是很多,但是恰到好处、画龙点睛的“讲授”总是能够吸引学生,能使学生借助某种比喻,而更有效地记住、理解某些似乎难以理解的知识。例如:“原子结构”“元素周期表”等抽象的知识及一些较抽象的概念,如果通过学生探究讨论,往往是达不到预期效果的,这样费时、费力、费神还不算,而最终学生获得的顶多是一些表层的东西。因此,在课堂教学中哪些知识可通过活动探究,哪些知识要通过教师教授,我们化学教师一定把握好分寸,才能取得有效的成果,使教学效果达到最优化。
(二)有效“提问”和“讨论、思考”
无论“讲授”多么精彩、有效,教师的讲授都是有限和零碎的或者说是辅的,教师若想有效地激发学生“投入”学习,则需要有效地“提问”,并“激发”学生讨论、思考,使教师与学生、学生与学生保持某种“互动”的状态。有效“提问”意味着教师所提出的问题能够引起学生的注意或学习兴趣,且这种注意或学习兴趣让学生更积极地参与到学习过程中,能够使学生展开积极讨论。教师的提问,必须是有严密的科学性、逻辑性,即教师应善于提问。比如在《水的净化》这个课题的教学活动中,我设计以下一连串的问题:①我们平时饮用的是什么水?(自来水)来自哪里?②江、河、湖、海水为什么有出现浑浊的现象?能直接饮用吗?③想想自来水厂生产自来水的流程有哪些?④得到的自来水是纯净物吗?⑤想得到较纯的水该怎么办?⑥净化水的措施有哪些?达到什么程度?通过学生小组合作讨论回答,这些问题有层次、有梯度,它能步步激发学生的兴趣,层层开发学生思维,而且一连串问题串联起课题的中心内容,这就体现出问题的针对性和实效性。
(三)有效“实验”
化学实验通常有获取知识、培养兴趣、启迪思维、培育品德等功能。化学实验不但可以帮助学生形成化学概念、理解和巩固化学知识,还可以培养学生的观察能力、思维能力和创造能力,它通过实验原理、实验方法、实验步骤、实验现象帮助学生更好地理解反应原理,透过现象看清物质反应的本质,并且掌握基本方法和技能。在初中课程标准中列出的化学实验有教师演示的实验,学生实验,活动与探究及供学生选做的实验等,不同的实验所具有的功能是不同的,其层次也不相同。有效“实验”,不一定是要学生都亲自动手操作才有效,主要看实验的主要目的是什么?是要突出方法、技能还是现象、反应本质。有时只要求学生通过现象知道反应原理或实验操作较难控制或实验对人对环境有较大危害等实验,可能通过教师演示,现象会更明显,实验效果会比学生亲自实验更有效,更切合实际。如活性炭吸附性、水电解等实验通过教师演示既省时又实效。同时一些学生在平时生活中非常熟悉其现象的实验,本人认为没有必要在课堂上去为其费时。
(四)有效“练习”
关键词:初中化学,课堂教学,情景化,探究式。
人本主义学习理论的代表者罗杰斯认为:“人生来就有学习的潜能,只有在合适的条件下学习的天性才能释放出来。当学习涉及个人意义时,意义学习才会发生,学习效率才高。”概括这段话的大意就是:大多数有效的学习方式,都是从“做”中学到的,因此,要让学生掌握一门知识,就必须引导学生走向探索与实践的道路,这样才能促进学生真正的理解事物与事物之间的关系。新课改中所提出的教学理念“把课堂交还给学生”、“将学生推向讲台”也是有异曲同工之妙。所以,要让学生成为学习的主体,主动去探索化学知识,教师可以从以下三个方面去着手,构建探究式的初中化学课堂。
一、利用生活实践设置教学情境,激发探索欲望
知识来源于生活,化学更是与生活生产实际有着紧密的关系,因此,在初中化学课堂教学过程中,教师就可以有效地利用学生所喜闻乐道的新闻事件、所见所闻、生活实际来作为教学切入点,创设情境导入新课。这样的教学设计不仅可以让学生倍感亲切,还可以有效地吸引学生的注意力,引起他们的求知欲望及学习兴趣,从而走向自主探究。例如在讲授燃烧与灭火的内容时,教师可以结合近期的重大事件,如“天宫一号”的发射、奥运圣火、上海特大火灾等新闻,引入关于燃烧与灭火的相关内容;用化妆品瓶、药品瓶、试剂瓶的标签引入化学式的书写;用“太湖蓝藻事件” 引入水污染;利用多媒体播放视频“自来水的生产过程”,从而引入水的净化这一节的内容;这样的教学设计,让化学知识与学生的生活实践与感知紧紧地联系到一起,不仅能让学生感受化学的重要性,还可以让学生耳目一新,在亲身体验中对平时司空见惯的事物有了许多新的认识,带着兴趣走进探究内容,主动发现和提出问题,也有助于学生利用所学知识解决实际问题。
二、巧设疑问,促进学生动手实践
学起于疑,疑问是帮助学生走向自主学习道路的引路者,因此,在教学过程中,教学要巧设疑问,促进学生自己动手实践,探索问题,追寻真理。例如在教授燃烧这一节内容时,为了让学生了解燃料燃烧对环境究竟会造出怎样的影响,教授可以这样来设计疑问:
昨天老师看报纸闻,发现了一个有趣的新闻――“汽车被逼‘喝’酒精”,这是怎么回事呢?
学生此时纷纷被老师提出的疑问产生好奇心,随后教授利用多媒体将这条新闻展现出来:“据《法制晚报》报道,从10月1号起,吉林省强制推行乙醇汽油。同学们想想,为什么政府要强制推广乙醇汽油呢?依据又是什么?
此时,同学们纷纷提出了自己的看法:
(1) 乙醇肯定要比汽油便宜,所以用乙醇发动汽车,更加省钱;
(2) 汽油是从石油里面提取出来的,是化石燃料,这是不可再生燃料,不利于我国长足的经济发展需求;
(3) 使用乙醇汽油对环境污染小。
老师先要肯定同学们提出的想法及见解,并且进一步做引导:大家是公说公有理婆说婆有理,那么究竟乙醇与汽油的燃烧情况有什么不同呢?使得他们对环境的影响也截然不同,要想知道答案,请同学们利用酒精灯和煤油灯来探究酒精与汽油的燃烧现象和燃烧产物吧。这时班上的同学们纷纷热情高涨地进去了课堂化学实验中来。利用这样巧妙的方法来设计课堂疑问,就能充分地调动起学生的学习情趣,并且让学生全情投入到化学实验中来,自主探寻知识。
三、从活动中进行学习,探索化学真理
探究教学的开展离不开小组活动,因此,教师想要学生热爱化学,提高学生对化学学习的兴趣,就必须通过小组活动来刺激学生的学习欲望。例如在学习溶液酸碱度这一节的内容时,教师可以组织学生形成研究小组,对课题展开自主探究:
[课题研究背景]:在电视广告上,各个各样的护发广告满天飞,去屑的海飞丝的、柔顺的潘婷、防脱的霸王,那么,各类洗发液的PH值是多少呢?PH值的大小,对头发又有什么影响呢?溶液的酸碱度对头发有什么影响?
[设计实验]
:(1)收集某人的5束头发,分别放入不同pH溶液的烧杯中,静置约30分钟。(2)将各束头发取出,用纸巾吸干液体后观察并实验,结果如下表:
设置这样的化学知识探究课题,可以培训学生的开放性思维,并让学生通过实践去了解生活中的一些问题,解决实践的困扰,让学会学以致用。
通过动手实践与探索,学生获得的知识是较为零碎的,因此教师还要引导学生对这些知识进行归纳与总结,教师可以利用多媒体教学手段将相关知识点连贯起来,建构知识网络图。例如在二氧化碳教学中,我们可以将煤块燃烧的整个过程拍摄下来:煤炭刚刚燃烧;发生的反应有:碳和周围空气中的二氧化碳发生反应生成一氧化碳。过一会煤块表层有蓝色火焰,发生的反应有:一氧化碳和氧气发生反应生成二氧化碳。随后温度迅速上升,碳开始燃烧,发红、发光,并且煤块表层同样有有蓝色火焰,发生的反应有:碳和氧气反应生成二氧化碳和一氧化碳、一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳、碳和二氧化碳反应生成一氧化碳、硫和氧气反应生成二氧化硫这些反应。一段时间后,火焰慢慢消失,碳的发红、发光减弱。学生观看这些影像后,不仅了解了碳的可燃性,而且将碳的可燃性、还原性、一氧化碳的可燃性、硫的可燃性、氧气的氧化性、吸热反应、放热反应结合起来,建构出完整的知识网络结构。
参考文献:
[1]、李森,于泽元.对探究教学几个理论问题的认识[J].教育研究 2002,(2),85。
关键词: 初中化学教学 环保教育 教师主导作用 科学探究
化学是一门以实验为基础的科学,化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要作用。要让每一位学生认识多彩的化学世界,给每一个学生提供平等的学习机会,让学生有更多的机会主动地体验探究过程,等等。促使学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能的过程成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和树立科学价值观的过程。这些基本理念为新课程的研究与实施提供了可操作依据,面对改版的新教材,如何施教?下面我谈谈体会。
一、通过结合教材内容进行环保教育,增强学生环保意识
保护环境已成为当前和未来的一项全球性的重大课题。新教材中介绍了臭氧层的破坏、酸雨、温室效应、光化学烟雾、白色垃圾、土壤及水污染等环境污染问题及其防治。并将“居室中化学污染及防治”、“生活中常见污染物和防治污染”放在选学教材中。在化学教学过程中,要将环保教育渗透于平时的教学活动中,强调环境与人类生活的密切关系,使学生明白,为了不让环境污染威胁人类自身的生存,就一定要保护环境,从而使学生深刻认识到保护环境的重要意义,树立强烈的环境意识。当讲到涉及环保的相关知识时,可适当补充一些内容,介绍一些实例加深印象,拓宽视野。例如:初中教材讲到空气的组成时,让学生了解空气质量日报,使学生初步了解我们赖以生存的环境不再“纯净”,已受到可吸入颗粒、有毒气体等的污染,再介绍这些污染物大多是化学物质,在今后的学习中会不断地接触到。这样,激发学生对化学学习的兴趣,也为环保教育做好了铺垫。
二、在新环境教学下教师的主导作用不能削弱
新课标教学,要充分体现教材的教改作用,只有教师在课堂教学中发挥好主导作用,学生的主体作用才能得到更充分的发挥,才能达到教学的最佳境界,收到事半功倍的效果。具体来说就是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以新教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,做到师生互动,调动学生学习的主动性和创新精神。
三、教学重视生活经验和亲身感受,密切化学与生活的联系
新课标提倡从生活走进化学,从化学走向社会,学习化学的兴趣是学习化学的主要动机之一。生活中的化学与学生有着密切的关系,从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题、展开探究,提高学生学习科学的兴趣,加深他们对化学知识在生活中应用的认识。如学习煤和石油时,介绍洁净能源的开发、目前各国开发新能源的举措等。如英国农村大面积种植油菜,用植物油代替石油,美国一些科学家开发利用人体能。学习酸的通性、pH时,让学生完成家庭小实验:用pH试纸测定肥皂水、食醋、矿泉水、洗发剂等液体的pH值,判断各种液体的酸碱性。又如,根据生活中有些不法商人利用化学知识进行非法活动,教给学生打假识假的经验和常识,如用无水硫酸铜粉末验证市场买回的酒精是否渗有水;为节约成本用洗衣粉和面炸油条油饼等事实,使学生亲身体验到生活离不开化学,化学源于生活。
化学实验是培养学生创新意识的最佳途径,科学探究作为一种重要的学习方式,教学中可开展形式多样的探究活动:如学习第三单元《自然界的水》后,让学生走出课堂,调查本地水资源的利用和河水污染情况,深入社会生活实际获得第一手信息,通过发现问题后提出解决问题的合理化建议,并写出调查报告。化学实验是进行科学探究的主要方式,有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象的本质。因此,教学中要广泛开展小制作、小实验,并开展自制仪器、自制实验装置评比活动,充分调动学生的能动性,培养学生关注化学与生活的关系。
四、努力培养学生的科学探究是新教材的重要内容
【关键词】初中化学;高效学习;化学科学
【中图分类号】G479.32 【文章标识码】D 【文章编号】1326-3587(2013)08-0061-01
对初三年级学生来说,化学是一门全新的学科,要使学生在短短一年的时间内,完成对整体教材知识的掌握,消化,吸收和应用,首先要做的一点就是要充分调动学生学习的积极性和培养学生学习的兴趣。那么,要如何让学生高效学习初中化学呢?下面谈几点浅见:
一、重视实验教学
为了培养学生学习化学的兴趣,我精心设计了绪言课的教学:从学生们所熟悉的生活现象入手,一连串的设问为什么,一系列的小魔术般的变色实验,成功的调动了学生们学习化学的强烈欲望,培养他们好学化学浓厚的学习兴趣,这至关重要的一课为学生们今后更好的学习化学知识奠定了良好的基础。
在化学课程改革中,化学实验的改革是关键的一部分。化学实验不仅仅是为了激发学生的好奇心,调动他们学习的积极性,同时也是为了培养学生观察、分析和解决问题的能力。在教学过程中,每设置一个演示实验或学生实验都是有目的的,这就需要学生不仅学会观察,更主要的还必须学会根据观察到的现象进行分析、总结,最后得出结论,即达到解决问题的目的。
新课标教材把一些演示实验改为边讲边实验,将验证性实验改为探索性实验,而不再硬性规定学生实验与演示实验。这就给教师进行实验教学提供了自由发挥的空间。如:“空气中CO2含量的测定”实验,可让学生联系化学知识设计反应原理。“木炭在氧气中燃烧”的实验,可提出问题:为什么燃烧匙伸进集气瓶时,不能过快也不能过慢,还要由上而下缓慢插入?对CO2性质的教学,设计“是CO2使紫色石蕊试液变红,还是H+使紫色石蕊试液变红”等探索性实验等。
二、深入研究教材,准确把握课堂
在教学过程中,每一位教师都应该认真学纲,钻研教材。钻研教材不仅是对教材的理解、领会、还包括对教材的加工处理,要在吃透教材的基础上,重新组织,赋予课文以新的生命,对课堂演示实验仔细研究探索,力求用实验中产生的现象来引发问题,利用启发式教学方法,激发学生的求知欲。教师要根据学生实际,教学条件,(实验设备、现代化教学手段)以及自身的教学经验驾驭教材。注意知识、技能、能力的相互联系和前后照应,并根据学习迁移的原理把新旧知识联系起来。一方面从旧知识引出新知识,促进新知识的学习。另一方面学习新知识时,还要注意为以后学习作好辅垫。课堂教学要突出重点,重点概念要使学生透彻理解,重点的技能要让学生熟练掌握。要形成一个有主有次,有详有略,前后有序,张驰适宜的知识结构。
苏霍姆林斯基所说:“教师的语言修养很大程度上决定着学生在课堂上的脑力劳动的效率。”在化学教学中,教师的语言艺术也至关重要,课堂知识教学是由教师的语言和板书表现出来的。教师能否掌握语言艺术,直接影响着教学效果。
在教学过程中,要严格要求学生用正确的化学用语,化学用语和化学教材的各部分知识紧密地联系在一起。化学用语的特点是学生容易理解,但不用又容易遗忘,因此应将化学用语的教学贯穿于教学的各个环节,应当要求学生养成使用化学用语解答化学问题的良好习惯。能用化学用语解答的问题,如物质及其性质、用途,制娶现象的解释,实验结论等,必须用化学用语来解答,经常练习,达到会读、会写、会用,逐步熟练。纠正化学用语读、写中的错误习惯,比学习新知识更困难,因此教师的教学及任何示范必须做到一丝不苟。元素符号、化学式的读、写,化学方程式的配平及其它条件,符号的表示,必须强调规范化,对作业、考试的评分必须严格,要及时发现、纠正错误,避免扩大或养成不良习惯。
三、充分调动学生的注意力
学生在课堂上集中精力听好每一堂课,是学习好功课的关键。听课时,一定要聚精会神,集中注意力,不但要认真听老师的讲解,还要特别注意老师讲过的思路和反复强调的重点及难点。边听课、边记笔记,遇到没有听明白或没记下来的地方要作些记号,课后及时请教老师或问同学。同时,还要注意听同学对老师提问的回答以及老师对同学回答的评价:哪点答对了,还有哪些不全面、不准确和指出错误的地方,这样也能使自己加深对知识的理解,使自己能判断是非。课堂教学是教与学的双向活动,学生是主体,教师起主导作用,学生要积极、主动地参与课堂教学,听课时,一定要排除一切干扰和杂念,眼睛要盯住老师,要跟着老师的讲述和所做的演示实验,进行积极地思考,仔细地观察,踊跃发言,及时记忆,抓紧课堂上老师所给的时间认真做好课堂练习,努力把所学内容当堂消化,当堂记住。
四、让学生在生活中学习化学
关键词: 中学化学教学 兴趣培养
兴趣是一种最直接、最活跃的学习动力。古今中外,许多有成就的化学家、化学科技工作者和教育工作者都是在初中阶段就养成了对化学强烈而持久的兴趣。好奇而又喜欢幻想的初中生,在开始学化学时,对那些认识的和不认识的一些物质的化学变化是很有兴趣的,但这种兴趣只是暂时的。经过一段时间以后,学生的兴趣就发生了明显的分化。有些学生的暂时兴趣转化为持久稳定的兴趣,他们自觉学习、积极思考,主动克服学习中的困难,成绩不断提高;有些学生学化学时采用死记硬背的方法,甚感枯燥无味,于是兴趣就逐渐衰退,成绩自然下降。因此我们必须在教学的过程中将知识的传授、智力的发展和兴趣的培养有机结合起来,依据教学中不同环节的特点和青少年的兴趣心理特征展开教学,从而达到培养兴趣,提高化学教学质量的目的。
一、充分利用化学实验,引发学生兴趣
化学是一门以实验为基础的科学。一般说来,学生对化学实验特别感兴趣,而要维持兴趣却非易事。如果我们对实验过程进行精心设计,借助语言进行良好的诱导,就能够培养学生兴趣的稳定性。例:我从引导学生观察一瓶白色晶体开始,了解它的颜色、状态、溶解性等性质,引发学生的兴趣。但从学生的表情可以反映出,这时的兴趣只是短暂的,瞬间就淡化了,因为他们觉得没有什么好看的。但当我提出问题要他们判断“所看到的物质是什么”之后,学生的情绪就不同了。有的说是盐,有的说是糖,有的说是“好吃的”,还有的学生要求尝一尝等。“究竟是什么呢?”我把这种物质置于试管中加热并给一个学生闻一闻。“哟!”他一声大叫,同学们都感到吃惊,原来是一股臭气扑鼻而来。接着我板书了“碳酸氢铵化学肥料”几个大字,整个教室突然轰动起来,大家都会意地笑了。实验需要总结,否则就失去了其价值。于是我把学生再次动员起来,展开热烈的讨论,引导学生围绕主题进行归纳。结论异彩纷呈:“物质是能够发生变化的”、“实验是鉴别物质的重要途径”、“要掌握物质的组成、结构、性质、合成和用途,必须学好化学……”。实践证明,在化学的教学过程中,如果教师能因势引导,少批评多鼓励,发展其爱好,运用实验进行有意识的培养,就能发展学生的兴趣,让兴趣的稳定性日益增强。
二、不断改进教学方法,激发学生兴趣
1.利用实验能有效激发学生的兴趣。
教师要努力使演示实验和学生实验做到步骤简明、现象明显、结果准确、操作规范,在注意安全的同时,要即时提出思考性的问题,防止学生对实验产生“混乱”、“害怕”、“怀疑”等心理,而削弱学习的兴趣。另外,还要尽量将验证性实验改为探索性实验。特别是在学生实验中,个别或少数学生要求重做或另做有关实验时,教师应尽量满足学生的要求,让学生的兴趣通过自己动手进行化学实验,从而持久地保留下去。
2.教学得法和培养学生兴趣关系很大。
实践证明,学生在教师的指导下,经过自己的积极思考,找出新旧知识的联系,从而进一步掌握新知识,这样会增强他们的学习的兴趣和信心。教学中应注意知识归类并训练学生掌握各类化学知识的归类方法。如,学生开始学习化学有兴趣,后来化学概念、原理、计算、化学式、方程式等内容多了,不少学生就感到越学越糊涂,于是采用死记硬背的学习方法,从而导致成绩落后,兴趣下降。这时巩固学生兴趣的关键一环就是重视知识归类,帮助学生掌握化学知识的规律性,结合具体化学事例,强调在理解的基础上掌握化学知识,同时逐步训练学生掌握各类知识的归类方法。此外,还可创造各种条件采用新的教学手段来激发学生的学习兴趣。如多媒体电化教学、化学实物和图片教学等,这些形象化的教学手段能引起学生极大的兴趣并获得更加深刻的印象。
三、理论联系实践教学,增强学生兴趣
1.谈化学史,增强兴趣。
化学史是极其生动有趣的,教师可以结合教材适当增加有关的化学史料,有的在绪言课里介绍,有的穿插在有关章节内容里介绍。当学生认识到化学研究成果对人类进步的巨大贡献时,就会逐渐萌发亲身参加化学研究的愿望,增强学习兴趣。
2.参观学习,增强兴趣。
参观可以在学和用、理论联系实际方面发展学生的兴趣。结合教学内容组织学生参观当地的有关厂矿及其实验室,如化肥厂、化工厂、自来水厂等。
3.介绍生活常识,增强兴趣。
虽然学生经常接触日常生活,但学生对其中的许多现象仍然缺乏理解且存在疑问。教学时可结合教材对有些现象作简单的介绍,如水的成分和饮水卫生;日常食品的成分和肠胃的消化吸收;铅笔芯、墨水的成分及使用;肥皂、洗涤剂和常用医药、农药使用等。
4.引入科技,增强兴趣。
在课堂上联系有关教材简要介绍化学新科技、化工新建设,可以让学生把化学学习和当前新科技新建设的现状联系起来。
5.指导阅读,增强兴趣。
实践证明,学生在阅读课外化学读物中增加了新知识,开阔了眼界,兴趣会更浓更稳定。但如果选择读物不当或阅读中遇到一些疑难得不到解决,兴趣就会下降,渐渐地对课外读物失去信心以至中断。因此,教师应对学生的课外阅读进行认真的指导,除推荐适合学生知识水平的化学读物、解决学生阅读中的疑难问题外,还要指导和帮助学生做好课外读物中的某些化学实验。
6.开展课外活动,增强兴趣。
进行化学学习的课外活动有很多,可以组织学生开展化学专题报告会、课外化学兴趣小组活动和化学小课题研究。在活动中应充分发挥学生的积极性和主动性,以增强他们的兴趣和才干。
综上所述,在化学教学实践中,只要依据教学过程的不同环节特点和青少年的兴趣心理特征,灵活机动地采有多种方法培养学生的兴趣,就能够达到提高化学教学质量的目的。
参考文献:
关键词: 课外探究;学业发展;促进作用;数理统计分析
文章编号:1005-6629(2009)02-0037-03中图分类号:G633.8文献标识码:B
广州市中学生“我与化学”活动是一种区域性课外科学探究成果的展示与交流活动。该活动以化学问题为载体,以学生的生活和经验为核心,以提高学生热爱化学的情感、提高学生自身素质为归宿,密切联系学生的个人生活和社会生活。该活动开展至今已近十年,影响深远,成效显著。
多年来,我校化学科为了配合广州市教研会立项课题和广东省教育学会联合课题研究工作的开展,积极组织学生参加以“我与化学”为载体的课外科学探究活动,所选送的作品共获得广州市一等奖3项、二等奖7项和三等奖5项(详见附录1),取得了较好的成绩。实践证明,课外科学探究活动对学生的学业发展具有积极的促进作用,笔者于此试分析和论证如下。
1激发了学生的学习兴趣
俗话说,兴趣是学习中最好的老师。学生学习兴趣的高低在很大程度上取决于学生个体的能力、爱好、目标以及环境的影响。“我与化学”活动将学生个性化的技能和爱好融入化学实践之中,无论是从活动的素材还是活动的过程与结果,抑或是活动的氛围等方面,都可以激发学生学习化学的兴趣。
首先,我们以参加“我与化学”活动为契机,让学生制作化学模型、编唱化学用语歌谣等,以突破化学学习的难点,避免学生因为学习难度大而导致兴趣下降;我们还通过简易净水器净化效果的检验与评比活动,化学手抄报与电脑作品的展示与交流活动,从点上激发学生学习化学和参加化学活动的热情。
其次,我们充分发掘和利用评价所具有的诊断、导向和激励功能,要求学生将参加“我与化学”活动的成果纳入化学学习成长记录袋中,并作为过程性评价的重要材料,从而有效地促使学生参与活动,从面上激发了学生群体的学习兴趣。所有“我与化学”活动的参加者都在活动后的体会中表示:“这种学习方式很有意思”,“化学原来如此有趣”,“我发现我更加喜欢化学了!”……,而未能亲自参加活动的学生则在活动成果展示的观后感中写道:“(这样的活动让我)多么兴奋、激动”,“可惜我没有参加”,“真希望在讲台上做实验展示的是我”,“老师,希望您以后再给我们这样的机会!”……
此外,这种由“我与化学”活动所激发的兴趣,还可以在学友、校友、亲友之间相互感染和传递。
不可否认,学生这种对化学学习深厚情感的激发、保持和相互影响,很大程度上源自于化学学科的魅力!源自于“我与化学”活动所展现出来的魔力!
2优化了学生的学习方式
传统学习侧重于通过课堂上教师的讲授来实现学习目标,利用课后的书面作业来实现知识的巩固和运用,这种学习方式束缚了学生的想象力和创造力,并不利于学生学习主动性的发挥。而“我与化学”活动恰好与新课标“做中学”的学习理念相吻合,让学生通过亲身参与的活动来学习,是一种能真正体现学习主体性和主动性的学习方式。
例如,在“干燥剂、脱氧剂与食品贮存的探究”活动中,小组同学围绕铁粉脱氧剂、生石灰干燥剂和食品包装中的填充气体,从材料、原理、应用等方面利用课余时间进行探究,几乎初中化学中的所有知识与技能都在活动中得到运用,这是一种利用生活素材,与生活密切结合的更好的学习方式。
又如,在“四种常见气体一次性鉴别方法的探究”中,学生在问题的驱动下,通过自学来设计方案、通过实验以获得问题的结论,而且还意外发现了“镁条在二氧化碳中也能燃烧生成碳和氧化镁”的反应事实。虽然活动的结果与事先假设并不完全一致,但是学生的创新精神和探究意识通过活动受到激发。
通过“我与化学”活动,同学们更加主动地从生活中学习化学,自觉地将所学的化学知识应用于生活之中,逐渐形成以问题为动力、以探究为形式、以终身学习能力的养成为目标的学习方式。他们在活动中学习、在研究中发展,真正成了学习的主人!
3拓展了学习的空间
传统教学强调依纲扣本,要求教师教好教材。而新课程理念认为,教材只是教学的最基本材料,教师应依据课标用好教材。初中化学是化学学科的启蒙,学生对化学充满好奇,而教科书所提供的内容又是非常有限的。正是这种化学知能贮备不足的客观现实与追求更全面知识的主观需要之间的矛盾,为“我与化学”活动的开展留出了广阔的空间、提供了大量的探究素材。
例如,自来水是生活中的常见物质。在“自来水厂水净化过程的模拟探究”中,活动小组的同学对絮凝剂的絮凝作用、活性炭的吸附原理、过滤的操作以及软水和硬水的成分与检验等一系列相关内容进行了较为深入的系统研究,从而对自来水的净化过程有了更加深刻和全面的理解。
又如,维生素C是人类生存所必需的重要营养素之一。在“常见食物中维生素C含量的比较测量”中,活动小组同学利用维生素C具有强还原性、可使高锰酸钾溶液褪色的性质,采用滴定的方式测定了一些食物中维生素C的含量、得出其变化规律。学生通过亲自实验,认识到含维生素C的食物要防氧化、忌高温,纠正了“水果放的时间越长,维生素C含量就越高”的错误认识。
再如,教材只介绍了分子的运动速度与温度有关。而在“分子的运动速度与哪些因素有关”的探究中,活动小组同学先将分子运动与宏观球体的运动进行对比、猜想,然后设计实验开展探究,最后得到了分子运动速度除与温度有关外,还与其质量大小和运动环境等因素有关的结论。
与此类似的教材扩展性活动还有不少。在这些基于初中化学某个知识点的拓展性探究活动中,学生不仅获得了教材上所没有的学科知识,还在猜想和推理的过程中培养了类比、归纳的思维能力,在探究实验的过程中学习了实验操作、控制变量等基本的科学研究方法,极大地拓宽了学习的空间。
4培养了社会责任感
化学是与人类的生存和发展密切相关的学科。在“我与化学”活动中,我们充分发掘和利用本地的社会资源,让学生置身于化学与社会的真实情景中,亲身体验化学与人类社会生存和发展的紧密联系,逐步树立了珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
例如,在“花都区空气质量的调查”中,小组同学首先通过查阅资料、访问专业人士等方式,了解了空气污染指数及空气污染与人类健康的关系;然后对所收集到的空气污染数据进行分析,寻找导致空气污染指数发生变化的原因;最后对学校周边的空气污染情况进行调查、分析,并提出建议。通过活动,同学们认识了空气质量监测的重要性,增强了“从我做起、从身边做起”的环境保护意识。
又如,在“广州新白云国际机场对周边环境影响的调查与研究”中,同学们首先从噪声、空气、水体等方面入手,采用访问调查、观察取样、实验测定等方式对机场周边的环境进行调查,从宏观上认识了机场周边环境的状况;然后利用学校现有的条件对水样成分进行检测,对空气中二氧化碳的含量进行测量,进一步认识了机场对周边环境影响的大小;最后同学们还利用活动的机会,在机场周围进行环保宣传,以唤起人们的环保意识。
通过这些与社会、资源、环境有关的活动,同学们逐渐学会了用化学的眼光关注环境、关注社会,培养了对自然、社会的责任感,这也是我们化学教育工作者的责任所在!
5促进了学生的学业发展
“我与化学”活动让学生发现了自己的潜能、激发了学习的兴趣、建立了自信,同时也培养了勇于质疑、敢于创新、团结协作、严谨求实的科学精神。另据研究表明,加德纳的多元智力理论所提出的人类的8项智能中,就有7项可以在绝大多数的“我与化学”活动中得到运用和发展。
多年来,我校“我与化学”活动从无到有、从小范围的试验到较大面积的推广,有效地促进了学生的学习。据统计,在参加“我与化学”活动并获市级奖励的学生中,有十位同学在初三年级第一学期各科成绩只处于普通班的中上水平的基础上,而在参加“我与化学”活动后的第二学期学习成绩突飞猛进,最后顺利地升上了区重点中学;学校化学中考成绩也由当年未开展“我与化学”活动时的区平均水平逐年进步,进入了区同类型学校的前列(下图);学校中考整体成绩则由当初的区中等水平,进入前十,冲击前五,在同类型学校中居于领先地位。
利用教育统计与测量方面的知识,进一步对“我与化学”活动的影响进行相关计算和验证(详见附录2),结果表明:“我与化学”活动的开展与学校中考化学成绩间的相关系数为0.900,与学校中考整体成绩间的相关系数为0.671;学校化学学科成绩的进步和“我与化学”活动的开展之间,具有高强度、显著、可信的正相关关系;“我与化学”活动的全面开展,作为影响初三学生学习的重要因素之一,也与学校中考整体成绩的提高之间,存在中等强度的正相关关系。
实践证明,通过开展课外科学探究活动,既促进了学生个体的进步,也促进了学生群体素质的提高;既促进了我校化学学科的腾飞,也对初三学生整体成绩的上升产生了积极的影响。课外科学探究活动确实有效地促进了学生的发展。
参考文献:
[1]教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2001
【关键词】小组合作;学习研究
一、课题研究的提出
(一)现实背景
当前的化学教学,仍然在沿袭老套路:“教师讲,学生听;教师演,学生看。”现实教学中大多合作小组出现在教师的公开课中,在合作学习时,小组成员间不具备合作的心理倾向,无法进行有效的互动交流;有些小组的合作学习则成了学优生发挥自己潜能、表现自己才能的舞台,而相对而言的学困生则往往被忽视,无形中失去了思考、发言、表现的机会;虽然增加重视了实验教学,但这种形式满足不了化学优生的好奇心和渴知心,不能充分发挥学生的主动性,挖掘出其内在的潜力和积极的创造意识。要改变这种情况就必须对传统的教学模式进行改革。
通过研究和讨论,我们意识到:“改善化学教学现状,积极培养学生的创造意识,在课堂上开展小组合作学习意义重大而深远。” “初中化学课堂小组合作学习的研究”小课题正是为了探讨化学教学新思路所进行的大胆尝试。
(二)合作学习是新课标对我们提出的明确要求
我国《基础教育课程改革纲要(试行)》明确指出:“改变课程实施中强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象,倡导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力,获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”新课程标准明确地提出了培养学生“交流与合作的能力”的教育目标,但在应试教育的环境中,这一目标却常常被单一的认知目标所遮盖,受表面的活动形式所折腾,其根源正在于知识本位、应试教育的惯性思维,所以教育理念的提升更具有根本性。合作教育的主要贡献就是对学生本性持有积极的乐观主义态度,强调教育的质量取决于教育的人际关系的质量,教师不以知识权威、知识裁判、知识“信使”自居,而应尊重学生的个性,以个性特点组织教学过程,师生互动,生生互动,启发与讨论并行,教和学和谐共长的新型课堂教学模式,而这种有助师生教学相长的新型课堂的重要前提就是大力调整师生关系,建立民主平等、互相尊重、和谐融洽、充满感情、互相学习、共同发展的新型师生关系。
(三)合作学习可以明显的提高课堂效率
多向交往,除了师生讨论外,允许学生互相学习,这样有利于形成积极的课堂氛围,有利于各类信息的沟通,有利于学生间的互帮互学、相互启发,有利于学生思维的发展。无论潜能还是差异,我们深切地体会到,它们都是亟待开发利用的教育资源。越是人数多的班级,越需要小组合作学习。小组学习既拓展了课堂教学的时空,又加强了教学的个别化;因小组的精诚合作,课堂才不会再有被冷落或遗忘的角落,效力才能全面提高。同时教学由师生的双向交流变为师生、生生的多向交流,形成网状立体的交流。
(四)合作学习是学生发展的需要
学生是学习的主体,在民主、开放的教育环境中,学生所焕发的潜能和展现的差异,令人吃惊。这就要求在较短的课堂时间内给予学生较为充裕的活动时间,包括动手操作与相互交流、相互启发、探索创新的时间,而小组合作学习就很好的解决了这一矛盾,在这种情况下,教师和学生的相互关心与相互信任相结合。学生就不会把教师单纯地看成严厉的监督者,也不会把评分当成一种棍棒。使学生能在和谐的气氛中,共同探索、相互学习、逐步培养他们的探索精神和创新意识。凡是给人以成功的乐趣的脑力劳动,总会收到发展学生能力的结果的。因此我们要以课题研究为契机,探索一种科学的学习指导模式,全面提高我们的教学水平和教学效率,进一步推动我镇教育教学改革。
二、课题实验与研究内容
本课题主要研究化学课堂上小组合作学习的实践和应用。通过研究明确小组合作学习的理论基础和精神实质,探索总结出一套参与度广、操作性强、实效性高的小组合作新模式。
拟解决的问题:(1)明确小组合作学习的理论基础和精神实质。(2)小组合作学习中让每一个学生广泛参与,特别突出学困生的参与度。(3)通过具有较强操作性的小组合作模式,实现小组合作学习的高效性。
(一)改变传统的教学观念,体现素质教育的理念
克服传统的教学观念,树立以培养学生合作学习为核心的教学宗旨,有重点地培养学生与他人交往、合作的能力,建立良好的人际关系,增强群体意识。新型的教学理念,体现素质教育,处理好教与学的关系。
(1)注重学习活动的趣味性。根据教学实际情况,教学内容和学生的身心特点,灵活安排活动内容。
(2)实行“小组合作学习”,提高参与活动的自主性。让学生在合作交往的过程中学习知识,交流情感体验,实现共同成长。通过小组合作学习,可以建立新型的民主的师生关系,构建以学生探索为主的课堂教学结构,能让学生自主地、合作地、创造性地获取知识、巩固知识、运用知识,促进全体学生的素质得到全面提高。
(二)根据新课程标准,创立新的教学模式。
(1)设置情境,使学生在合作学习所营造的特殊合作、互助的氛围中,同学们朝夕相处的共同学习与交往中,增进了彼此间的感情交流,培养了彼此间的合作与协作精神。充分发挥自己的想象力,积极动脑思考老师提出的问题,并进行小组讨论,合作学习,体现素质教育,促进学生在学习上互相帮助,共同提高。
(2)根据不同教学内容,创立新的教学模式,联系教学内容,把多种教学手段有机地结合起来,对合作成果进行巩固,合作学习能激励发挥出自己的最高水平。
(3)教师在教学中营造出平等、和谐、民主的教学氛围,尊重学生个性发展,使学生学得主动,学得轻松。
(三)在践活动中,体现自我,发展合作学习能力。
(1)让学生根据要求,选择合作学习的形式。这样学生在互相学习中,能够不断的学习别人的优点,反省自己的缺点,就有助于进一步扬长避短,发挥自己的潜能,使大家在共同完成学习任务的同时,不断提高学习能力。
(2)利用教学实践性活动,培养学生团结合作能力。
有效教学理念认为,促成有效教学的关键行为有五种,即清晰授课、多样化教学、任务导向、引导学生投入学习过程和确保学生成功率。不难看出,引导探究作为一种教学实施策略不仅是当前新课程的积极倡导,也是有效教学理念的有力体现。在化学教学中,引导探究显示了多重含义,有效的引导探究需要对教学资源深度开发、整合拓展,需要精湛的教材处理能力和教学反思能力。我认为,教师在教学中始终要扮演好课程资源开发者的角色,引导学生进行研究式、体验式的学习。如现行的上教版九年级初中化学教材提供了丰富的生活素材,配以大量精美的图片,设计大量的化学实验和学生活动,但与教学实际仍然存在着距离,需要教师进行教材的再度开发,使之本土化、生活化。
建构主义理论认为,学科知识的学习是经历从已知到未知的过程,是经验的改组或创造,是从具体事物和现象的描述开始,转向关系、定义、规律揭示的过程。如果从教学内容设计的角度来理解,在化学教学中,“点”的切入显得至关重要。这个“点”不是传统意义上的引入点,而是学生开展探究性学习的起点,是整个教学过程的深化点,立足学生已有的知识经验和生活经验,通过丰富的情景导入,充分调动和激发学生思维、联想与想象空间。只有“点”的有效切入,才能进行知识的前后“连线”,撑开知识的“空间”。如在元素化合物的教学中,由于结构决定性质,性质决定用途,可以选择物质的组成和结构进行切入。例如,讲CO2和CO时,可以把二者分子构成不同作为探索的起点并逐步展开。又如,在讲金属铁时,可以铁的腐蚀和防护主题式探究作为切入点,认识铁的化学性质。再如,在《化学与能源》的教学中,可以用化学能转化为电能的探究实验为切入点,进行知识的拓展与延伸。通过对教学内容的发展性和开阔性空间进行充分挖掘,引导学生进行归纳和重整,认识知识的本质和规律,最终形成较为完整的知识体系。
二、 迁移内化――深化认知空间
在课堂教学中,学生从知识的形成到转化为自身的素质和实践能力,是通过学生在课堂活动过程中的积极内化得以实现的。从学生课堂认知的角度理解,学生认知经历了感知、探索、整理到内化的发展过程。如何切实有效地进行知识的内化和迁移,是化学教师研究的重要课题。我认为,在新课程背景下,综合实践活动课程的开展为化学教学提供了崭新平台,将研究性学习与化学课堂教学有机整合,为学生的认知发展创造了更为广阔的空间。例如,在《金属与矿物》课题学习中,我围绕教学内容设计了相关的探究性课题供学生选择:学校与家庭金属材料的使用及防护;参观电线市场、电缆厂、电解铜厂,了解金属铜的用途;利用物理知识实验,探究铁、铜、铝的导电性;比较研究自行车各部件防锈措施及原理;结合市场调查,比较铁制炊具、铝制炊具的优劣;调查学校或自己家中有哪些废金属,估算一年大约可产生多少废金属,提出回收利用的方案等。通过多元系列的小课题研究,让学生亲历科学探究,学会合作,学会交流,学会分享。综合实践活动与学科教学的有机整合拓展了学习空间,转变了学习方式,为学生的知识迁移与内化、认知结构的完善创造了有利条件。
三、 相机诱导――激活思维空间
课堂教学中,学生思维的发展经历着激发、诱导、综合和创新的过程,培养学生具有创新精神和创造能力是教育的最高境界与最终目的。我认为,相机诱导是在化学教学中激活学生思维的重要手段。化学教材中设置的实验都是经过反复筛选精心设计的,因而具有科学性、典型性等特点。然而,许多实验的条件、方法和结论都是预定的、现成的,具有一定的封闭性和制约性,在拓展学生的思维空间,增强实验的主动性、选择性和创造性等方面存在不足。通过改变条件或方法进行探索,在某种程度上更能体现探究性学习的特点,更有利于探究性学习教学目标的实现。如《奇妙的二氧化碳》教学实验中,先出示两瓶看似空的集气瓶,一瓶(空气)中放进湿润的“纸花”,没有明显变化,接着将另一个“空瓶”倒进已放纸花的集气瓶,纸花变红了。整个实验过程神秘色彩浓厚,学生思维活跃,好奇心强,使探究学习水到渠成。除了设计实验,教师还可以精心设计问题,营造激发学生进行积极思维的学习氛围。如在进行《溶液的酸碱性》教学时,我先请学生画出稀盐酸加水稀释后PH值的变化曲线,之后再顺着学生思路在黑板上演示,故意将曲线延伸到PH值等于7的虚线之上。突然,有同学发现了问题:酸怎么可以变成碱?此时,我抓住时机,马上让学生讨论分析,学生思维的积极性极大地调动起来,问题来自学生自己,更加真实而深刻,一个有冲击力的问题激活了学生的思维。
1.通过本课题的研究,提炼出有助于学生“探究性实验”实施的指导策略;
2.学生掌握探究性实验学习的方式,具有独立思考、自主探究、合作交流的意识和主动学习能力。
3.进一步转变教师的教育观念和教学行为。通过创造性的劳动和研究,将课程从“特定知识体系的载体”的定位上转移到促进“师生共同探索、共同发展”的定位上。
4.通过合理运用化学探究性实验的指导策略,培养学生自主实验、独立思考的学习习惯。培养学生的探索精神、创新思维,勇于实践的能力。从而开发学生潜能,促进学生的主动发展。
二、课题研究背景
化学是一门以实验为基础的学科,实验一直被认为是能帮助学生获得化学知识、掌握实验技能,激发学习兴趣、培养实验能力的一种教学手段,它在初中化学教学中始终占有十分重要的位置。化学课程标准提出“科学探究是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容”,化学教学中比较常见的一种探究活动是进行适合学生的探究性实验。目前,对探究性实验的研究,只是局限在个别范围内进行试验,呈现出单一性、个体性、随意性。单一性——对一个一个实验单独进行研究;个体性——个别学校、个别教师在进行研究;随意性——对实验的选题、设计随教师个人的意愿而定。由于缺乏系统的、整体的研究,探究性实验的研究和实践尚处在自发试验的状态。面对新的教材和新的化学课程标准要求原有的实验教学方式已逐渐显示出不足:统一的实验要求、实验教学模式,不利于学生的个性展化学探究性实验的研究,是化学教学走素质教育之路的有效途径。
三、课题研究的措施
(一)基本方法
探究教学中的问题是核心,问题的解决是关键。要使学生积极参与探究活动并有所收获,必须进行一些基本方法教育。《课标》指出,科学探究既是一种学习方式,也是学习内容。“功要善其事,必先利其器”,探究教学一些重要的方法如下:
1.猜想与假设的方法通常有:
(1)逐分法:对多个影响因素逐一分离、组合:
例:将双氧水与二氧化锰混合产生了氧气,氧气是由哪一种物质产生的?
猜想:①双氧水②二氧化锰③双氧水与二氧化锰相互反应④双氧水在二氧化锰作用下产生的
(2)定量法:在极端量和中间量中假设
例:将一块石灰石在酒精灯上灼烧一会儿后,冷却,剩余物质的成分是什么?
猜想:①碳酸钙②氧化钙③碳酸钙和氧化钙
(3)解析法:据已有知识、生活经验、事实材料或感觉猜测
例:二氧化碳可能有哪些物理性质?
猜想:无色气体(人呼出的气体是无色的);密度比空气大(平衡的纸筒中倒入二氧化碳后倾斜);能溶于水(汽水中有二氧化碳)等
2.控制变量的方法通常是:
(1)控制反应条件:保证仪器相同(等规格)、使用药品的量相同(质量、体积、纯度)、温度等环境条件相同,体现设计条件的公平性。
(2)控制反应:保证其他条件相同的情况下,只有一个变量
例:二氧化碳溶于水有没有发生化学变化呢?将4朵干燥的石蕊花分别做如下处理:①喷稀醋酸②喷水③直接放入二氧化碳中④喷水后放入二氧化碳中
3.假设猜想验证的方法有:①逻辑推理法②史料旁证法③实验验证法
例:化学反应前后物质的质量有没有变化?可以根据反应前后原子不变推理得出,也可以查找资料获得前人研究的证据,并非只有化学实验才是唯一正确的方法。案例1中学生提出的不能通过实验验证的一些猜想,教师可以引导学生分类后,用逻辑推理法排除一些,其他的通过查找史料来解决。
4.验证结果的三种情况:结果与假设不一致、假设得到验证、结果与假设不完全一致
案例4:无水乙醇显碱性吗?
一位学生在实验室看到一瓶无水乙醇标签上的化学式后,猜想:无水乙醇含有“氢氧根”,所以也应该显碱性。教师鼓励他自己探究,学生通过实验,发现自己的猜测是错误的。
(目前的教学或习题几乎都是针对正确猜想的。)
5.其他重要的方法有:观察、操作、记录、数据采集和处理、归纳、演绎、对他人评价、准确表述等。当然,更多的是化学学科的知识和方法,这些都是能否“将探究进行到底”的关键所在,要经过逐步学习、反复训练、循序渐进才能建立起来。
(二)课堂实践
第一阶段:教师示范,学生感知探究性实验
刚接触化学的初三学生对化学仪器和实验基本操作都不了解,要让他们进行探究性实验几乎是不可能的。在教学过程中,教师先为学生设计好探究性实验报告,内容包括:发现问题—提出问题—作出假设—设计方案—进行实验—交流讨论--归纳总结—得出结论”,然后老师做演示实验。学生通过实验报告和老师的示范实验,感知实施探究性实验的一般方法。比如,当学生第一次遇到探究性实验“对蜡烛及其燃烧的探究”时,几乎是无从下手。怎样让刚接触化学学习的学生成功地迈开他们探究实验的第一步呢?老师精心为他们设计了如下实验报告。通过教师引导学生认真观察蜡烛点燃前、燃着时和熄灭后的三个阶段的颜色、状态、气味的变化,进行详实纪录、讨论归纳、得出结论,让学生一开始接触化学就认识到观察在探究中的重要性。当学生一边观察老师的演示实验,感受探究实验的同时,一边填写实验报告。在边观察、边模仿、边参与、边体验的过程中,学生感知了探究性实验。
第二阶段:学生尝试、教师给予指导和帮助
学生在感知了探究性实验,并有亲自动手去做探究性实验的冲动后,教师尝试着稍稍放手,让学生尝试探究性实验中的某几个环节,例如:简单实验方案的设计,探究性实验的基本操作。在此阶段,学生设计的实验方案的可操作性、安全性,教师在学生实验前要仔细批改,及时给予指导。学生进行实验的过程中,在基本操作的规范性、实验观察的方法、实验现象的记录等方面出现的问题,教师及时提供帮助。学生通过亲自动手尝试,对探究性实验的认识和实施有了进一步的认识。
第三阶段:师生、生生合作,发展探究性实验的能力
学生对实验方案的设计和实验基本操作有了一定的基础后,教师可以引导学生从身边的一些现象中去发现问题、提出问题、作出猜想,进而独立地设计解决问题的方案、进行实验、分析实验,找出问题的答案。在探究过程中遇到困难时,教师鼓励他们采取小组合作、师生合作的方式来化解困难。
比如《质量守恒定律》的学习。
(1)教师创设问题情境:取暖时所用的煤和木材的燃烧之后质量变少:取一小断镁带在空气中点燃之后质量变大。再结合生活中的一些现象,引导学生进行猜测:你认为化学反应前后物质质量总和与反应后生成的各物质的质量总和是什么关系?
(2)学生提出猜想。
生1:我觉得反应之后质量应该变大,根据前面学过的Mg+O2MgO、P+O2P2O5这两个反应就可算出是变大。
生2:我认为变小,煤和木材的燃烧之后生成炉渣和灰烬要比燃烧前煤和木材的质量要小。
生3:我觉得不会改变。从表面上看煤和木材燃烧后质量确实减少了,而我通过它们燃烧的化学反应C+O2CO2中却算出没变。因此我猜想化学反应前后物质质量总和与反应后生成的各物质的质量总和是不变的。
(3)教师启发引导。
通过刚才的讨论和交流,同学们产生了三种不同的猜想,那么究竟哪一个是正确的呢?各小组可根据你们自己的猜想来设计实验方案或参考书上的实验方案。在探究过程中若有不能解决的问题,可求助其他组的同学,也可问老师。
(4)学生设计实验方案。
学生设计的方案有很多,有代表性的有以下四种。
方案①取一小段蜡烛在一小块木板上,把它们一起放在托盘天平上,调节托盘天平达到平衡。在托盘天平上点燃蜡烛,观察托盘天平的平衡情况。
方案②取一段镁带,在托盘天平上称的质量W1。用坩埚钳夹持,在酒精灯上点燃,把燃烧后的白色粉末收集起来并在托盘天平上称的质量W2,比较反应前后质量的变化。
方案③在小烧杯中加入20mL稀硫酸铜溶液,取一根砂去铁锈的铁钉,将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称的质量W1。将铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察现象,将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称的质量W2,比较反应前后质量的变化。
方案④在100mL锥形瓶中加入10mL左右的澄清石灰水,将一支内有少量小块大理石的试管有细铁丝固定在与100mL锥形瓶配套的橡皮塞上,将一支盛有稀盐酸的滴管插入橡皮塞,将上述锥形瓶放在托盘天平上称量,记录所称的质量W1。将滴管中的稀盐酸慢慢加到盛有大理石的试管中,观察现象。待反应完全后,再将锥形瓶放在托盘天平上称量,记录所称的质量W2,比较反应前后质量的变化。
[说明:其中方案①和方案②,学生从老师提出的问题情境中受到启发。方案③和方案④同学们参考了教材上的实验方案。由此可见,学生自主设计实验方案的灵活性和创新性有待于提高。此时教师的引导和指导是很重要的。)
(5)师生共同评价。
学生对以上实验,产生了如下想法:
①“蜡烛燃烧后质量减少,是由于生成的气体没有被称量所造成的”;
②“镁带燃烧后质量变大,是由于参加反应的氧气没有被称量所造成的”
③“铁与硫酸铜的反应质量不变,因为反应中既没有气体参加反应,又没有气体生成”;
④“研究蜡烛燃烧反应的质量变化,应将参加反应的氧气和生成的二氧化碳、水一起称量”;
⑤“如果把蜡烛放在一个集气瓶中点燃,塞上塞子再称,质量可能就不变了”;
⑥“在密闭容器中进行实验,反应前后物质质量肯定不会发生变化”;
(6)进行实验再探究。
同学们在采纳大家意见的基础上重新修改实验方案后,再实验就看到了反应前后天平是平衡的。
(7)师生得出结论。
通过实验探究大家达成共识,那就是:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。我们把这一规律称为质量守恒定律。
[说明:这样的课非常地费时间,往往一课时的教学内容,两课时也完成不了。所以在平时的教学中,只能精选有代表性的实验来尝试教学]
第四阶段:拓展课外探究实验
随着学生对探究性实验学习能力的逐步提高,在研究过程中,我们采取了边学习课本中的探究性实验,边增加家庭小实验和对生活中一些化学现象探究的学习。并重点研究如何指导学生进行对比实验的设计。比如家庭实验:探究铁生锈的条件。指导学生认识对比实验的关键要控制变量。使铁钉处于只与水接触、只与氧气接触、同时与水和氧气接触三种环境中,来观察铁生锈的情况,从而得出铁生锈的条件。学生在家中完成探究实验,并在课堂上进行了交流。在实验中,没有试管,同学们用玻璃杯代替,用保鲜膜扎紧杯口代替橡皮塞。从茶叶罐中、雪米饼袋中、甚至从羊毛衫的包装中找来各种干燥剂做实验。由于自己动手实验,并从生活中寻找实验仪器和材料,同学们不仅亲身体验到了铁在什么条件下会生锈,在什么条件下更容易生锈的知识。而且知道了什么是对比实验、初步学会了如何设计、运用对比实验,同时极大地提高了大家学习化学的兴趣。这是我们老师事先准备好实验,然后在课堂上展示讲解而实现不了的。
四、课题研究的主要绩效
1、转变了学生的学习方式,促进了学生的主动发展
以前学生一般只习惯于思考老师向他们提出的问题,而不会主动地去发现问题、提出问题。当老师设置了问题情境,让学生通过探究实验来解决问题时,学生多半会到教材中找现成的实验方案,很少有学生能创造性地去设计新的实验方案。学生在热热闹闹地完成实验后,对实验现象、实验结果进行分析的意识很薄弱。而这些恰恰是探究性实验的重要环节,也是促进学生探究能力、提高科学素质的基本途径。
经过一学期的训练,在探究性实验的课堂上,学生不仅能够独立地进行猜测、设计实验方案,能够独立或小组合作的形式进行探究性实验来论证或否定自己的猜测,能够交流、分析、得出问题的答案。过去实验课堂上教师讲、学生记;教师说、学生做的沉闷劲不见了。课堂上弥漫着积极探究的气氛,涌动着生命的活力。学生在收集资料、学会思考以及创新精神和实践能力都得到了提高,更学会与人交往、增强团队精神。学习方式的转变促进了学生的主动发展,学生们参加的各类比赛取得可喜成绩。
2、改变了教师的教学行为,促进了教师的专业化成长
在一步步的摸索和尝试中,化学实验课堂中教师的“教”不断让位于学生的“学”,教师的“演示实验”不断让位于学生的“主动探究”,教师的“总结结论”不断让位于学生的“交流讨论”……师生双方相互交流、相互沟通、相互启发,分享彼此的思考、交流彼此的情感体验,从而达到教学相长和共同发展。