陳 勇
1課前充分準(zhǔn)備是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究的基礎(chǔ)
課堂教學(xué)是教師和學(xué)生的雙向互動(dòng)、共同探索和解決問題的過程,因此整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)過程的重要環(huán)節(jié)之一的課前準(zhǔn)備也必須通過師生雙方的共同努力來完成。首先,教師應(yīng)給出課題讓學(xué)生提前預(yù)習(xí),使他們明確要探究的目標(biāo),對(duì)探究中所需知識(shí)有足夠的了解。而教師則要精心備課,在引導(dǎo)探究過程中要?jiǎng)?chuàng)設(shè)有挑戰(zhàn)性的問題情景,促使學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑、探索求解的創(chuàng)造性動(dòng)機(jī)。如做氫氣爆炸性實(shí)驗(yàn)時(shí),備課時(shí)設(shè)計(jì)提問:為何面粉廠也要嚴(yán)禁煙火?面粉能燃燒、會(huì)爆炸嗎?如何把面粉吹起來和空氣混合呢?使學(xué)生有疑問并產(chǎn)生一種想試試的感覺,讓學(xué)生理解除了可燃性氣體外可燃性粉塵和空氣混合點(diǎn)燃也可能發(fā)生爆炸,從而培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)。
2科學(xué)的方案設(shè)計(jì)是學(xué)生探索的指南
過難過易的問題都不會(huì)引起學(xué)生興趣,只有那些適應(yīng)學(xué)生現(xiàn)有發(fā)展水平和可能達(dá)到的發(fā)展水平的問題,才能使學(xué)生感興趣,自主完成探究過程;學(xué)生在選擇課題后,教師要給學(xué)生一定的時(shí)間和空間,創(chuàng)設(shè)一種有利于學(xué)生探究的途徑,制訂具有科學(xué)性、創(chuàng)造性、可行性、安全性的實(shí)驗(yàn)方案。例如《質(zhì)量守恒定律》的教學(xué)時(shí),根據(jù)需要讓學(xué)生探究是否化學(xué)反應(yīng)前后,各物質(zhì)的質(zhì)量總和始終守恒。可提供的實(shí)驗(yàn)儀器、藥品有:托盤天平、錐形瓶、小氣球、酒精燈、玻璃棒、燒杯、細(xì)砂、白磷、稀硫酸、砝碼等,讓學(xué)生四人一組分組討論,自主設(shè)計(jì)方案和實(shí)驗(yàn)操作步驟,驗(yàn)證猜想或假設(shè)。學(xué)生設(shè)計(jì)了幾種方案。有的用玻璃棒點(diǎn)燃白磷、有的用橡皮塞塞緊瓶口并把錐形瓶放在石棉網(wǎng)上加熱引燃,再來比較實(shí)驗(yàn)前后各物質(zhì)的質(zhì)量是否守恒,實(shí)驗(yàn)后學(xué)生點(diǎn)評(píng)不同實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn),其中有2組同學(xué)設(shè)計(jì)了鋅粒和稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),而且他們相互配合自行設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn),一組瓶口開放,讓氫氣從瓶口逸出,天平確實(shí)不平衡,另一組用小氣球緊套錐形瓶口,使產(chǎn)生的氫氣收集在氣球中,氣球逐漸鼓起,原以為天平應(yīng)該平衡,沒想到天平仍偏向砝碼一邊。他們提出這個(gè)問題后,我就讓其他組的同學(xué)一起來幫他們分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因,從方案的設(shè)計(jì)到操作的各個(gè)環(huán)節(jié),結(jié)果同學(xué)們發(fā)現(xiàn)原來是氫氣把氣球鼓起后,氣球的體積增大了,在空氣中產(chǎn)生了浮力,所以天平不會(huì)平衡。通過實(shí)驗(yàn)、分析探究學(xué)生不僅學(xué)到了化學(xué)知識(shí),也練習(xí)了物理知識(shí)在化學(xué)中的應(yīng)用,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法以及分析問題和解決問題的能力。通過宏觀的實(shí)驗(yàn)操作、討論,再輔以計(jì)算機(jī)動(dòng)畫演示水電解的微觀過程,學(xué)生從宏觀和微觀兩個(gè)角度認(rèn)識(shí)了質(zhì)量守恒定律的內(nèi)在實(shí)質(zhì)。
3及時(shí)的指導(dǎo)點(diǎn)撥是學(xué)生實(shí)施探究方案的保證
向?qū)W生開放實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生完成自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案創(chuàng)設(shè)物質(zhì)條件,在實(shí)驗(yàn)室中,學(xué)生懷著極大的興趣,進(jìn)行藥品、儀器的準(zhǔn)備、選擇、制作、安裝和調(diào)試,對(duì)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行記錄,充分調(diào)動(dòng)了他們的積極性:但化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象影響因素往往比較復(fù)雜,因此會(huì)出現(xiàn)異常現(xiàn)象甚至實(shí)驗(yàn)失敗的情況。教師及時(shí)的引導(dǎo),使學(xué)生針對(duì)問題,尋找原因,幫助學(xué)生克服困難,使學(xué)生既體驗(yàn)到科研過程的艱辛,又享受到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。如在木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中,許多學(xué)生實(shí)驗(yàn)做不成功或者現(xiàn)象不明顯,于是我就及時(shí)指導(dǎo),提醒他們應(yīng)考慮木炭和氧化銅的配比;空氣成分的測(cè)定中,有些組的數(shù)據(jù)偏差較大,我就和他們一起討論影響測(cè)定結(jié)果的可能原因,指出他們操作中存在的問題,例如:有的組紅磷放得太少,燃燒時(shí)沒有將氧氣全部消耗掉,有的組沒等鐘罩冷卻就開始觀察記錄,有的組燃燒匙插得太下,水面上升后把火焰熄滅了,有的瓶塞不密封。有的鐘罩底和玻璃水槽底太密封,水無法進(jìn)人鐘罩。通過及時(shí)指導(dǎo)、共同分析使更多的同學(xué)獲得了成功的體驗(yàn)。
4精心策劃課后練習(xí)是學(xué)生探究活動(dòng)的延續(xù)
探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)耗時(shí)多,出現(xiàn)的問題也多,有些實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和理論推測(cè)并非一致,并不是所有的學(xué)生都能獲得成功體驗(yàn),因此課后布置一些必要的實(shí)驗(yàn)習(xí)題。對(duì)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí),分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因是至關(guān)重要的。例如,在對(duì)燃燒的條件進(jìn)行研究后,設(shè)計(jì)習(xí)題:為什么點(diǎn)燃火柴時(shí),火柴頭豎直向上,火柴梗不易燃著,而火柴頭向下容易燃著?通過補(bǔ)充課后習(xí)題使學(xué)生既對(duì)所做實(shí)驗(yàn)有了全面的知識(shí)了解,又加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,真正使探究實(shí)驗(yàn)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
5家庭實(shí)驗(yàn)是探究實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充
家庭小實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供了一個(gè)更廣闊的空間,學(xué)生有充裕的時(shí)間自主式進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),從問題提出、方案設(shè)計(jì)、資料查閱、替代藥品和儀器收集、現(xiàn)象觀察與記錄,結(jié)論與分析等全過程都是學(xué)生個(gè)人行為,完全擺脫課堂教學(xué)的約束。例如:實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳后,要求學(xué)生回到家后自制一瓶二氧化碳?xì)怏w,學(xué)生通過查資料在家長的幫助下選擇了大理石的碎粒、雞蛋殼、水垢、貝殼、小蘇打等作為藥品,到店里買來醋精,用食品袋中的干燥劑配制成石灰水,反應(yīng)容器選擇了飲料瓶、礦泉水瓶、注射器等。家庭合作氣氛濃,既拉近家庭成員的關(guān)系又使學(xué)生學(xué)到了書本上沒有的知識(shí)。家庭小實(shí)驗(yàn)的選擇上要注意安全、簡單,盡可能與生活相貼近、學(xué)生易操作、感興趣的小實(shí)驗(yàn),既培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又讓學(xué)生的動(dòng)手能力得到了提高。
探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)非常有好處,但在實(shí)踐中。還存在著一些問題。如化學(xué)實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性和不可預(yù)料性。有的實(shí)驗(yàn)還不能完全放手讓學(xué)生自由探究,需教師在旁不斷指點(diǎn)。另外學(xué)生能力差異較大,對(duì)藥品使用、操作技能等方面的知識(shí)掌握參差不齊,也有的學(xué)生怕麻煩,實(shí)驗(yàn)課上有時(shí)會(huì)出現(xiàn)部分同學(xué)操作,少數(shù)同學(xué)旁觀的局面,如果教師不發(fā)現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)后不重視,一部分同學(xué)的操作技能就得不到培養(yǎng),教師一定要及時(shí)檢查和督促,保證每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手的機(jī)會(huì),讓探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正發(fā)揮其應(yīng)有的作用。