实验教学中的探究能力培训探讨

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化学实验是化学教学的重要部分,也是学生学习化学、进行科学探究的重要方式。那么,如何发挥化学学科的优势,在实验教学中培养学生的探究能力呢?

1变演示实验为学生实验,培养学生的实验技能

新课标指出:学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。培养学生的实验技能,一方面可通过教师演示实验的示范带动,另一方面是通过学生实验的操作练习。

1)突出演示实验的示范性。演示实验是学生学习实验操作的首要途径。教师演示实验的质量和态度,对学生的实践意识和科学态度培养有潜移默化的表率作用。所以,教师必须认真做好操作示范,从药品的取用、仪器的安装和洗涤、物质的加热到现象的观察,每一个环节都应合理规范。为了让学生对实验的基本操作掌握更全面、系统,在实验的基本操作中要增加检查装置气密性的内容。通过教师娴熟的操作、严谨的态度和精彩的实验效果,培养学生认真严谨的科学态度和动手操作能力。

2)突出学生实验的操作性。学生实验可分为学生随堂实验和学生分组实验。学生亲自做实验比教师演示、学生观察留下的印象更深刻,这时学生由观看者变成操作者、实验者,其心情之激动、态度之积极、思考问题之主动都是显而易见的。学生随堂实验既可以达到演示实验的目的,又可以弥补演示实验的不足。因此,在条件允许的前提下,操作简单、费时不长、安全可靠、不污染环境的演示实验都可以改成学生随堂实验,如饱和溶液的活动探究、CO2的实验室制法等。

学生分组实验是学生运用知识、亲身体验化学变化过程、培养实验技能的重要途径。比如,在用高锰酸钾制取氧气的学生分组实验中,学生尽管对装置图的错误十分熟悉,但在自己动手实验时仍出现试管口高于试管底、铁夹夹在试管口、试管口没堵棉花、完毕时先熄灭酒精灯再从水槽中取出导管等种种错误。所以,学生只能在做的过程中提高动手能力,培养实验操作技能。

2改平顺型实验为矛盾型实验,激发学生的探究意识

探究行为的发生必须在强烈的探究意识的支配下进行。由于化学学科是九年级刚刚接触的课程,教材安排的很多实验设计都是平顺型实验。虽然这种实验可以激发学生的感性兴趣,但不能引发学生的思维冲突,不能激发学生思维层面的探究兴趣。所以,笔者把平顺型实验改为矛盾型实验,在完全对立矛盾的实验现象中营造心理困境,以此激活学生的思维,调动学生学习的热情,激发学生自主探究的意识。

在“质量守恒定律”的活动与探究中,教材只安排了白磷燃烧和铁与硫酸铜溶液反应两个探究实验。这两个实验是按思维的常势顺向进行。在实验探究中,笔者加做一个可以引起学生思维碰撞的反势实验——镁条燃烧。当镁条燃烧的实验做完后,学生发现实验前后天平不平衡。这样完全对立的结论会很快引发学生激烈的探讨,经过自主思考、讨论和交流,学生会发现后者并没有称量到参加反应的氧气的质量。由此推出质量守恒定律时,很自然地就突出了“质量总和”这几个关键字。

3改验证性实验为探究性实验,让学生掌握科学探究的方法

在教学方法上,要从以教师为中心、教材为中心的验证性实验中走出来,提倡以学生为中心、以问题为中心,进行探究性实验。在做探究性实验时可以借鉴教材中的验证性实验,先不让学生知道实验结果,而是在已有基础上提出新的问题,引导学生通过猜想和假设制订出实验方案,根据实验方案进行实验,观察出现的现象,对产生的结果一一记录。实验结束之后,学生之间进行分析、交流,弄明白问题的实质,在自主探究的基础上得出结论。

在“酸的化学性质”的学习中,教材把盐酸和硫酸的化学性质并行安排。笔者在教学时,就把硫酸的化学性质实验由验证性实验变为探究性实验,把硫酸的化学性质学习安排在盐酸之后。在学习硫酸的化学性质时,先给学生提出问题:盐酸和硫酸的化学性质是相似还是不同?学生经过分析和讨论,形成两种意见:性质相似,依据是两种物质都是酸,组成中都有氢离子;性质不同,依据是两种物质中的酸根离子不同。这时,笔者引导学生设计一组实验,请学生认真观察实验现象。

学生通过实验、观察、记录,对上述问题的答案有了一分为二的观点:两种物质的化学性质大体上相同,但也有一点不同。最后引导学生归纳比较得出结论:两种物质在性质上有4点相似,这是因为它们都是酸,都能在水溶液中电离出氢离子;有一点不同,这是因为它们的酸根离子不同,盐酸中有氯离子,硫酸中有硫酸根离子。

在这样的探究性实验中,学生动手做、用脑思,做得积极、学得主动,应用实验验证法和逻辑推理法,学到像科学家那样研究问题、解决问题的科学探究程序和方法。