侯朝銘

科學(xué)探究是學(xué)生積極主動地獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實踐活動,既是學(xué)生一種學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一。將科學(xué)探究引入教學(xué),旨在將學(xué)習(xí)重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。

在教學(xué)過程,既要提倡科學(xué)探究,又要靈活運用其他教學(xué)方式;既要發(fā)揮學(xué)生的主動探究精神,又不能忽視教師的指導(dǎo)作用。

一、科學(xué)探究應(yīng)讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的真正主人

科學(xué)探究是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生自主參與的學(xué)習(xí)活動,學(xué)習(xí)活動的成敗關(guān)鍵在于學(xué)生的積極性和主動性是否得到充分的調(diào)動,學(xué)生是否真正成為課堂的主人。

如在空氣中氧氣含量測定的實驗中,課前在實驗桌上放一瓶硫磺粉、一瓶木炭、一瓶紅磷、一小匙鐵粉,讓他們自己選擇藥品,然后進行實驗。選擇木炭和硫磺的同學(xué)得出的結(jié)論是“空氣中氧氣含量很少”,選擇紅磷的同學(xué)則是“空氣中氧氣的含量約為五分之一”,而選擇鐵粉的同學(xué)則測不到空氣中的氧氣含量。為什么會這樣?學(xué)生們興趣濃厚,通過探討分析,得知“木炭和硫磺燃燒后的生成物分別是二氧化碳和二氧化硫氣體,干擾了有效測量,而鐵粉在空氣中不能燃燒”。分析完原因后,再為學(xué)生提供一次實驗的機會,這時學(xué)生的積極性發(fā)揮到最高點。

二、科學(xué)探究應(yīng)融入學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的全過程

化學(xué)教學(xué)要重視學(xué)生的動手實踐,盡可能讓學(xué)生到現(xiàn)實世界中親自觀察(或調(diào)查),體驗事物的變化過程、條件和結(jié)果,體驗這些變化對人們的生產(chǎn)、生活的影響。例如,對燃燒的產(chǎn)生和滅火,學(xué)生都有一定的生活經(jīng)驗?？梢宰寣W(xué)生置身于一系列似乎是司空見慣的生活場景中動手探究,例如試一試都是無色液體的水和酒精,哪種物質(zhì)能被點燃,試一試在酒精燈火焰上點燃木條和煤塊的難易;嘗試熄滅蠟燭火焰的種種方法,回憶生活中熄滅煤氣爐火、撲滅油鍋火焰、吹滅煤油燈火的經(jīng)驗,從中領(lǐng)悟并歸納燃燒的條件和滅火的方法。如果拋開這些經(jīng)驗,單純從原理來分析或者讓學(xué)生被動地觀察老師的演示、驗證所講述的道理,教學(xué)效果會遜色很多。

學(xué)生在傳統(tǒng)的化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中往往沒有明確的探究、調(diào)查對象,沒有把自己置身于真實的情景中,去發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,更不可能針對問題做出假設(shè)并進行實驗;很少有機會通過實驗和調(diào)查,觀察現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù),來證實或修正自己的觀點。學(xué)生缺少獨立思考并通過實踐解決問題的訓(xùn)練,缺乏科學(xué)探究的意識。所以要在教學(xué)中突出科學(xué)探究,將其作為化學(xué)知識學(xué)習(xí)的重要方式,讓其融入學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的全過程。例如,通過學(xué)生對鎂條的觀察和簡單實驗(表面打磨、扭折,點燃、浸入食蠟等),探究鎂的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),從中體驗化學(xué)實驗在研究物質(zhì)性質(zhì)上的作用。在質(zhì)量守恒定律的探究實驗過程中,領(lǐng)會什么是定量的實驗研究,理解定量研究的重要性和基本方法。

三、科學(xué)探究應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把握好探究的方向

1. 設(shè)計好能起引路作用的問題鏈,使學(xué)生進入有效探究狀態(tài),培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。問題是科學(xué)探究的出發(fā)點,通過創(chuàng)設(shè)問題情景,引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些有探究價值的問題,并引導(dǎo)他們清楚地表述所發(fā)現(xiàn)的問題。

例如“對蠟燭及其燃燒”的探究。盡管學(xué)生都有點蠟燭過生日的經(jīng)歷,但對剛開始接觸化學(xué)就開展科學(xué)探究的9年級學(xué)生來說,對實驗探究還很茫然。如果經(jīng)過老師的提問點撥,則很快進入探究狀態(tài)。我點撥的問題鏈有(1)觀察蠟燭呈什么顏色與狀態(tài)?(2)用鼻子能聞出什么氣味?(3)切一小片蠟燭放入水中,它沉入水還是浮在水上?可以說明什么?(4)點燃蠟燭,觀察燭焰是否有亮暗之分?(5)用火柴梗平移通過蠟燭,看火柴梗有什么變化?可說明什么?(6)把燒杯倒罩在火焰上方并緩慢下移,看到燒杯內(nèi)壁有什么?手感如何?又可說明什么?(7)迅速正置燒杯,向其中注入少量澄清石灰水并振蕩,看澄清石灰水有什么變化?(8)用嘴吹滅蠟燭火焰,發(fā)現(xiàn)有何物冒出?用火去點燃它,能看到什么現(xiàn)象?說明了什么?燒杯底部接近燭焰時會變黑,這是為什么?(9)將一根直角形的短玻璃管,插入蠟燭火焰的焰芯部位,用火柴點燃導(dǎo)管,能觀察到什么現(xiàn)象?這又說明了什么?(10)小燒杯罩住蠟燭火焰一會兒,燭焰自動熄滅,這是什么原因?

通過上述問題鏈來引路,探究過程非常清晰,對以后開展實驗探究活動也起了很大作用。

2. 設(shè)計可行的思維策略,引導(dǎo)學(xué)生提出合理的猜想和假設(shè),從而進入有效的探究活動。如“燃燒的條件”一課,我先提出問題:燃燒是人類最早利用的化學(xué)反應(yīng)之一,人類已有幾十萬年的利用燃燒反應(yīng)的歷史。燃燒與我們的生活以及社會的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。那么物質(zhì)燃燒時究竟需要什么樣的條件?并讓學(xué)生對照燃燒條件:可燃物;氧氣(或空氣);達到燃燒所需的最低溫度(著火點),讓學(xué)生討論,說出合理的猜想和假設(shè)。

猜想一:要有可燃物。(引導(dǎo):所有的物質(zhì)都能燃燒嗎?)

假設(shè):所有物質(zhì)都能燃燒。學(xué)生討論后自選實驗操作:

(1)用紙張在燈火上點燃能燃燒。

(2)用小石頭在燈火上點燃不能燃燒。

結(jié)論1:燃燒的前提是要有可燃物。

猜想二:要有氧氣。

學(xué)生實驗操作:

(1)白磷在盛有熱水的燒杯里不能燃燒。

(2)向盛有熱水的燒杯里的白磷通入氧氣能燃燒。

結(jié)論2:燃燒需要氧氣。

猜想三:物質(zhì)的燃燒要達到一定的溫度。

學(xué)生實驗操作:讓白磷和紅磷同時分別放在熱水上面的銅板上。(出現(xiàn)的現(xiàn)象不同)。

結(jié)論3:燃燒需要達到一定的溫度。

在探究過程中,要做到師生互動有序。教師不要急于把結(jié)論告訴學(xué)生,而是讓學(xué)生各自把實驗結(jié)果及時報告出來,以便交流評價,這樣可讓教師在互動中學(xué)會等待,讓學(xué)生在互動中學(xué)會發(fā)現(xiàn),構(gòu)建探究過程中的新型師生關(guān)系。

四、科學(xué)探究應(yīng)讓學(xué)生領(lǐng)略到化學(xué)的魅力

例如在學(xué)習(xí)“使用燃料對環(huán)境的影響”時,酸雨危害的探究,可讓學(xué)生思考酸雨對身邊物質(zhì)(如植物、金屬制品、建筑物等)有什么影響入手,分別用自備的植物葉子、小鐵釘、小石子等,放進PH約4-5的稀硫酸(模擬酸雨)中觀察現(xiàn)象,這樣學(xué)生就很容易知道酸雨的危害。在教學(xué)中,學(xué)生通過觀察、對比現(xiàn)象,觀察到酸雨對植物的危害不及對金屬危害那么明顯,有個別學(xué)生提出“酸雨對植物的危害大嗎?”這樣的問題,我首先表揚他能提出問題,并讓學(xué)生們自由討論、各自發(fā)表自己的意見,然后,我用經(jīng)“酸雨”浸泡時間較長的葉子讓同學(xué)觀察,結(jié)果學(xué)生看到較明顯的現(xiàn)象。通過引導(dǎo)、歸納,同學(xué)們知道了酸雨對植物的危害較大,并意識到酸雨危害大,且不易察覺,更應(yīng)引起我們的注意。

五、科學(xué)探究應(yīng)適當(dāng)降低教材的難度

教師應(yīng)對教材內(nèi)容進行加工處理,適當(dāng)降低難度,以促進學(xué)生自我探究,使學(xué)生探究從易入手,一步一個腳印,最后達到目的。

六、科學(xué)探究應(yīng)注意學(xué)生知識經(jīng)驗

從事科學(xué)探究要注意如何從已有的知識經(jīng)驗出發(fā)來開展研究,特別是在觀察實驗、猜想與假設(shè)、解釋與結(jié)論等環(huán)節(jié)中。如做酸雨危害的模擬實驗來開展探究時,讓學(xué)生已掌握的“化學(xué)反應(yīng)時常會看到放出氣泡”這一知識,在探究實驗時從金屬和大理石分別與酸雨反應(yīng)放出的氣泡,探究出酸雨對金屬制品和建筑物等會造成腐蝕等知識。

(作者單位:廣東汕頭朝陽區(qū)南僑中學(xué))

責(zé)任編輯李淳