(鳳城市第六中學(xué) 遼寧鳳城 118100)
在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,充分利用化學(xué)學(xué)科“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的基本特征,挖掘和開發(fā)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在探究性學(xué)習(xí)中的功能,對(duì)于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方不地,形成終身學(xué)習(xí)的能力具有重要的意義。本文擬對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為探究性學(xué)習(xí)途徑的有關(guān)問題作初步探討。
探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生自主地獲取知識(shí)和技能、體驗(yàn)和了解科學(xué)探究的過程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識(shí)、樹立科學(xué)的價(jià)值和活動(dòng)過程?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的能動(dòng)的實(shí)踐活動(dòng)形式。化學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)了親身參與實(shí)踐的情境,具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能和探究性學(xué)習(xí)特征決定了化學(xué)實(shí)驗(yàn)必然是探究性學(xué)習(xí)的重要途徑。
中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn),雖然絕大多數(shù)是對(duì)物質(zhì)及其變化的再認(rèn)識(shí),但從本質(zhì)上看,這一過程與科學(xué)家進(jìn)行的科學(xué)研究中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一致的。當(dāng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)被用作探究性學(xué)習(xí)的途徑時(shí),化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性和探究性便充分顯示出來。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中積極地動(dòng)腦動(dòng)手,體驗(yàn)科學(xué)家科學(xué)探究的過程和方法,獲得科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅。
“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”是化學(xué)學(xué)和的基本特征。即使在由經(jīng)驗(yàn)化學(xué)向理論化學(xué)發(fā)展的今天,化學(xué)實(shí)驗(yàn)仍然是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的最現(xiàn)實(shí)、最生動(dòng)、最有效的物質(zhì)載體。
學(xué)科的基本特征決定了學(xué)科的學(xué)習(xí)特點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)化學(xué)無疑是最有效而又最重要的化學(xué)學(xué)習(xí)方法之一?;瘜W(xué)科學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特征,更有利于學(xué)業(yè)生進(jìn)行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)。
科學(xué)家進(jìn)行的科學(xué)探究一樣,探究性學(xué)習(xí)也具有問題特征、收集信息特征、假設(shè)特征、驗(yàn)證特征和評(píng)價(jià)反饋特征。學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)中,針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題,在回憶總結(jié)已有的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)、收集和整理信息的基礎(chǔ)上,作出大膽假或猜想,并通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)提出的假設(shè)或猜想進(jìn)行證實(shí)或證偽。所以,化學(xué)不僅是學(xué)生探究性學(xué)習(xí)時(shí)驗(yàn)證假設(shè)或猜想的主要方法,也為學(xué)生將來從事科學(xué)研究提供了一種方法。
探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)“問題”的情境下產(chǎn)生的一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)。問題激發(fā)起學(xué)生探究的欲望,問題引發(fā)了學(xué)生的探究活動(dòng)。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,除學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問題外,教師更要通過各種途徑創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)是最形象、生動(dòng)、直觀的創(chuàng)設(shè)問題情境的方法之一。
以化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境,要使化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的問題處于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的因素很多,產(chǎn)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也錯(cuò)綜復(fù)雜。教學(xué)中要通過精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件等多種途徑,以最佳的實(shí)驗(yàn)方式呈現(xiàn)化學(xué)問題,使學(xué)生通過努力能夠順利地解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的問題。如可用濃鹽酸、濃氨水、酒精等的揮發(fā)實(shí)驗(yàn)來呈現(xiàn)構(gòu)成物質(zhì)的微粒是不停運(yùn)動(dòng)的問題。
在探究性學(xué)習(xí)中,學(xué)生針對(duì)提出的問題,經(jīng)過多渠道的收集信息和深入的思考,將會(huì)提出有關(guān)問題解決的方案和問題答案的假設(shè)或猜想。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)提出的猜想或假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證,是學(xué)生進(jìn)行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)常用的方法。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程中對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的控制和選擇,使學(xué)生在探究過程中了解到實(shí)驗(yàn)條件控制是實(shí)驗(yàn)的靈魂,從而有效地掌握科學(xué)研究的方法。
在化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中,長期以來人們過分夸大了實(shí)驗(yàn)所起的驗(yàn)證原理、通過形象直觀的方式獲取知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的作用。以化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為探究生學(xué)習(xí)的途徑,就必須變“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”為“探究性實(shí)驗(yàn)”,恢復(fù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性的本來面貌。
充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究功能,要不斷研究開發(fā)適合于探究性學(xué)習(xí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),要注意從生產(chǎn),生活實(shí)際中挖掘素材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,因?yàn)閬碓从谏a(chǎn)生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn)探究性強(qiáng),能極大程度的調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的主動(dòng)性,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望。如鋼鐵的銹蝕和防護(hù)、燃燒和滅火、金屬的活動(dòng)順序、氣體和固體物質(zhì)在水中的溶解等都可以設(shè)計(jì)成很好的探究性實(shí)驗(yàn)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是探究性學(xué)習(xí)的重要途徑,但并非是唯一的途徑。有些內(nèi)容用探究性學(xué)習(xí)并不一定需要通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行,特別是對(duì)學(xué)生具有較多知識(shí)背景的內(nèi)容和物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)更是如此。如學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型提出質(zhì)疑,我們無法通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,但可以通過化學(xué)史料,沿著科學(xué)迷朦的研究足跡,去想象、去思考。有些內(nèi)容的探究性學(xué)習(xí)可能通過包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的多種途徑來進(jìn)行。因此在化學(xué)教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況、具體學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)校的教學(xué)條件等,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)、合理地選擇探究性學(xué)習(xí)的途徑。
學(xué)生對(duì)事物有天然的好奇心和探究的愿望,學(xué)習(xí)的進(jìn)行很大程度上取決于這種自然傾向的激發(fā)。教師必須注意給學(xué)生營造寬松、民主、自由的氣氛。英國哲學(xué)家約翰·密爾頓曾說過:天才只能在自由的空氣里自由自在地呼吸。在通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)過程中,鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出實(shí)驗(yàn)方案,即使是在對(duì)學(xué)生提出的不全面、不完善甚至錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)方案,也要以表揚(yáng)鼓勵(lì)為主,充分肯定學(xué)生在提出實(shí)驗(yàn)方案過程中的主動(dòng)參與精神和創(chuàng)新意識(shí)。另外,教師應(yīng)保護(hù)學(xué)生的好奇心、探究欲和探究性行為,允許他們?cè)诒WC安全的前提下按照自己的方案進(jìn)行探究活動(dòng),讓學(xué)生在探究過程中經(jīng)受挫折的磨練,并體驗(yàn)探究的樂趣和成功的喜悅。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種重要的科學(xué)活動(dòng),可以把觀察、實(shí)驗(yàn)控制、收集事實(shí)、分析和統(tǒng)計(jì)結(jié)果等科學(xué)方法融于一體。在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握科學(xué)研究方法。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)還可能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神,一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)作風(fēng),這些是探究性學(xué)習(xí)的必要條件,也是學(xué)生在未來社會(huì)全面發(fā)展所必需的基本素質(zhì)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)以它特有的魅力在探究性學(xué)習(xí)中占有一席之地,為學(xué)生形成探究性學(xué)習(xí)的方式,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力提供了條件。所以,應(yīng)該提倡利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。