论文部分内容阅读
【摘要】化学实验是探究性学习的重要途径 化学实验是探究性学习的策略 以化学实验创设问题情境。
【关键词】化学实验;探究性学习;途径
在中学化学教学中充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发化学实验在探究性学习的功能，对于改变学生的学习方法，形成终身学习的能力具有重要意义。本文拟对化学实验作为探究性学习途径的有关问题作初步探讨。
1 化学实验是探究性学习的一种重要途径
探究性学习是学生自主的获取知识和技能，体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学价值观和和活动过程。化学实验是学生化学学习过程中的能动性的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实验的情境，具有获知、激趣、求真、循理等教育功能。化学实验的功能和探究性学习的特性决定了化学实验必然是探究性学习的重要途径。
1.1 化学的学科特征决定了化学实验可以作为探究性学习的途径:“以实验为基础是化学学科的基本特征，由经验化学向理论化学发展的今天化学实验仍然是化学学科发展最现实、最生动、最有效的物质载体。
学科的基本性质决定了学科的学习特点，在实验中学生通过形象、直观、生动的实验研究和认识、理解物质。掌握化学基本原理的基本技能，初步学会化学研究的实验方法，化学学科以实验为基础的学科特性，更有利于与学生进行化学探究性学习。
1.2 化学实验本身就是科学探究的过程:化学实验是人们认识和研究物质的一种方法，是人们根据研究的对象和研究的目的创造性的运用科学知识和实验手段，有计划地实施探究性实践活动的过程。这在化学实验史上也得到了充分的证明：化学学科的任何一项重大突破，无一不是经过化学衩所取得的。正如波义耳所说：没有实验任何新东西都不能探知。中学生化学学习中的实验虽然大多数都是对物质及其变化的认识，但从本质上看，这一过程与科学家在科学研究中进行的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时化学实验的创造性和探究性就充分显示出来了。
从中学生的年龄特征也可以充分证明，他们学好化学的动机在很大成份上是从好奇心和兴趣开始的。化学实验不仅提供了认识事物的感性材料，而且还能逐步培养学生的观察能力、分析能力、想象力和实验动手操作能力等。例如高中化学第二章碱金属元素上钠的化学性质：钠与水反应，就可以用实验直观教学，学生通过观察实验现象，可知钠为何浮在水面上，滴加酚酞溶液变红的原因。这样既调动了学生的积极性，又让学生学到了知识。在实验过程中学生积极主动的动手动脑，体验科学家探究的过程和方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。教学中，一个个有色有光的物态变化的实验现象，会使学生思维活跃起来，学生自己动手做实验，当获得成功时，将会产生极大的喜悦，激发起死他们进一步探究原因的动力。学生对化学现象的直接兴趣，会发展成为对化学知识的间接兴趣，直接兴趣结合间接兴趣就会成为调动学生积极性和主动性的巨大动力。所以，在化学学习过程中，完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。
1.3 化学实验为探究性学习中验证假说提供了科学方法:实验是培养学生实事求是科学态度的重要途径。在实验中要求学生一切从实际出发，尊重事实，如实反映实验中观察到的现象和化学事实。如果看到的一些现象和化学事实与预期的现象及化学事实不符，或者测定数据有偏差，不应该臆造事实，涂改数据，而应该如实的记下看到的实验现象和实验事实，然后认真检查每一个实验环节，分析产生误差的原因，拟出改进的措施。为保证实验成功达到预期效果，必须严格要求学生按照正确的方法和程序进行实验。学生在实验时往往因为溶液浓度不准，操作不够正确，反应温度或反应物用量不当，仪器不干净等因素，导致实验不好或实验失败。要让学生注意或明确：实验就是科学研究的一种重要手段。科学研究要一丝不苟、要有精益求精的精神，和科学家进行的科学探究是一样，探究性学习也具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在探究性学习中，针对发现的问题，在回忆已有的知识经验、收集和整理整理信息的基础上，作出大胆假设和猜想，并通过化学实验对提出的假设和猜想进行证实或伪证。所以，化学实验不仅是学生探究性学习时验证假设和猜想的重要方法，也为学生将来从事科学研究提供了一种科学方法。
2 化学实验作为探究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行探究性学习，要充分挖掘化学实验在探究性学习中的功能，发挥化学实验在探究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想环节中的作用，研究开发探究性实验、引导学生通过实验去发现和探究解决问题的方法，在化学实验中培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动的学习向主动探究性学习的根本转变。
2.1 以化学实验创设问题情境:探究性学习是学生在发现问题的情境下产生的一系列学习活动，问题激发学生探究的欲望，问题引发了学生的探究活动。在化学学习中除了学生能够自主地发现问题外，教师更要通过各种途径创设问题情境，引导学生提出和发现问题。而化学实验是最生动、最形象、最直观的创设问题情境的方法之一。因此，以化学实验创设问题情境要特别注意化学实验中观察和思维能力的培养。观察是一切真知灼见的来源科学发生有赖于观察，科学发展亦有赖于观察。对学生来说，具有良好的观察习惯，通过清晰的感知化学现象，才有可能透彻地理解和清晰地掌握化学知识。培养良好的观察能力，决非一日之功，必须做到以下几点：
第一，明确观察目标，掌握观察一般程序，有条不紊地进行观察。观察是大脑调动眼、耳、鼻、舌、手等器官有目的、有意识地认识物质和化学反应的各种现象相互联系的活动。明确观察目标，有利于培养学生良好的观察习惯、掌握观察的主次，达到预期的观察效果。
第二，根据不同的观察对象，制定不同的观察计划。
第三，较难观察的现象要用特殊的观察方法观察。有些化学现象不够明显或跟其它现象分辨不清，观察比较困难，这时应根据具体情况做适当处理后观察。（1）使用陪衬方法观察，对一些现象不明显，物品是色度较弱的现象，要在适当的背景陪衬下观察。如澄清石灰水与二氧化碳（用嘴吹气）反应可用黑色或蓝色背景纸。（2）用对比的方法观察，如硫粉在空气和氧气中燃烧，就可用对比的方法分清两种火焰颜色的深浅。（3）用显示的方法观察，对看不到的现象可以采取措施使它显示出来，以便观察。 通过实验可以获材料的感性认识，培养学生通过实验现象，经过分析、对比、综合、归纳演绎、推理等辩证思维，认识化学变化中微观粒子变化的实质，把宏观现象和微观本质联系起来，实现认识上的飞跃，从感性认识上升到理论认识，以以利于发展学生的思维能力。在化学实验教学中，培养学生多疑善思的学习习惯，既有利于培养学生的思维能力，又能培养学生的创造能力。化学实验现象纷繁复杂，有目的、有条理地敏锐地观察和深刻思考才能从复杂的化学思想中发现问题。
以化学实验创设问题情境，要注意与人类生产、生活密切联系。学生熟悉或感兴趣的内容开发成化学实验。学生在感到熟悉或认为有用的情境中特别能发现问题并产生解决问题的迫切欲望。例如，关于“燃料充分燃烧条件”的学习时，从冬天炉火的燃烧，煤敲成小块及做在做成蜂窝状等学生熟悉的生活常识引导学生思考和发现问题。
以化学实验创设问题情境，要使化学实验呈现的问题处于学生的最近发展区。影响实验现象的因素有很多，产生的化学实验现象也纷繁复杂，教学中通过精心设计实验方案，严格控制实验条件等多种途径，以最佳实验方式呈现化学问题，使学生通过努力能够顺利地解决化学实验问题。如可用浓盐酸、浓氨水、酒精等物质易挥发的特点来说明构成物质的微粒是不停地运动；氯气使潮湿的有色布条褪色的现象说明氯气与水反应生成了次氯酸具有漂白性，学生顺利发现问题并解决问题。
2.2 以化学实验验证假设和猜想:在探究性学习中，学生针对性地提出问题，经过多渠道的收集信息和深入思考，将会提出有关问题的解决方案和问题假设和猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证是学生进行探究性学习的常用方法。
以化学实验验证假设或猜想，要面向全体学生，让每一个学生都有用化学实验验证假设猜想的机会，教师要引导学生，特别是要帮助和指导那些有困难的学生完成设计方案并进行实验。
3 化学实验进行探究性学习应注意的问题
3.1 引导学生通过多种途径进行探究性学习:化学实验进行探究性学习的重要途径，但并非是唯一途径。有些内容探究性学习并不一定需要通过化学实验来进行，特别是对学生具有较多知识背景的内容和物质微观结构的学习更是如此。学生对分子模型提出质疑，我们无法通过实验进行探究，但可以通过化学史料，沿着科学家的足迹去想象和思考。因此，在化学实验教学中，要根据学生的实际情况，具体的学习内容和和学校的教学条件，引导学生科学合理地选择探究性学习的途径。
3.2 营造良好的探究学习的氛围:学生对事物具有天然的好奇心和探究欲望，学习的主动性很大程度取决于这种自然倾向的激发。教师必须注意给学生营造轻松、民主、自由的气氛。英国哲学家约翰密而曾说过：天才只能在自由的空气里自由自在地呼吸。在通过化学实验进行探究性学习的过程中鼓励学生大胆地提出实验方案，即使是不完整不全面甚至于错误的方案，也要以鼓励为主，充分肯定学生在提出实验方案过程中的主动参与精神和创新意识。另外，应保护学生的好奇心，探究欲望和探究行为在安全的前提下按照自己的方案进行探究活动，让学生在探究过程中经受挫折和磨练，并体验探究乐趣和成功的喜悦。
3.3 注意在化学实验中培养学生的科学素质:化学实验是一种重要的科学活动，可以把观察、实验操作、收集事实、分析和统计结果等科学方法融为一体。在实验中指导学生逐步掌握科学研究方法。通过化学实验还可以培养学生实事求是，严谨求实的科学精神，一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风，这些是探究性学习的必要条件，也是学生在未来社会全面发展所必须的基本素质。
化学实验以它特有的魅力在探究性学习中占有一席之地。为学生形成探究性学习的习惯，培养学生解决问题的能力提供了条件。所以，应提倡利用化学实验进行探究性学习使学生掌握科学的学习方法，形成终身学习的意识和能力。
参考文献
[1] 李亦菲.探究性学习的理论与实践. 北京师范大学出版社,1999.4
[2] 陈琦.当代教育心理学.北京师范大学出版社,1997.4
[3] 谈谈培养学生的主动性学习.教师在线网,2004.9
[4] 谈创新教育中创造性思维的培养.教师在线网.2006.8
[5] 重新认识探究性学习.教师在线网.2008.3
【关键词】化学实验;探究性学习;途径
在中学化学教学中充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发化学实验在探究性学习的功能，对于改变学生的学习方法，形成终身学习的能力具有重要意义。本文拟对化学实验作为探究性学习途径的有关问题作初步探讨。
1 化学实验是探究性学习的一种重要途径
探究性学习是学生自主的获取知识和技能，体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学价值观和和活动过程。化学实验是学生化学学习过程中的能动性的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实验的情境，具有获知、激趣、求真、循理等教育功能。化学实验的功能和探究性学习的特性决定了化学实验必然是探究性学习的重要途径。
1.1 化学的学科特征决定了化学实验可以作为探究性学习的途径:“以实验为基础是化学学科的基本特征，由经验化学向理论化学发展的今天化学实验仍然是化学学科发展最现实、最生动、最有效的物质载体。
学科的基本性质决定了学科的学习特点，在实验中学生通过形象、直观、生动的实验研究和认识、理解物质。掌握化学基本原理的基本技能，初步学会化学研究的实验方法，化学学科以实验为基础的学科特性，更有利于与学生进行化学探究性学习。
1.2 化学实验本身就是科学探究的过程:化学实验是人们认识和研究物质的一种方法，是人们根据研究的对象和研究的目的创造性的运用科学知识和实验手段，有计划地实施探究性实践活动的过程。这在化学实验史上也得到了充分的证明：化学学科的任何一项重大突破，无一不是经过化学衩所取得的。正如波义耳所说：没有实验任何新东西都不能探知。中学生化学学习中的实验虽然大多数都是对物质及其变化的认识，但从本质上看，这一过程与科学家在科学研究中进行的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时化学实验的创造性和探究性就充分显示出来了。
从中学生的年龄特征也可以充分证明，他们学好化学的动机在很大成份上是从好奇心和兴趣开始的。化学实验不仅提供了认识事物的感性材料，而且还能逐步培养学生的观察能力、分析能力、想象力和实验动手操作能力等。例如高中化学第二章碱金属元素上钠的化学性质：钠与水反应，就可以用实验直观教学，学生通过观察实验现象，可知钠为何浮在水面上，滴加酚酞溶液变红的原因。这样既调动了学生的积极性，又让学生学到了知识。在实验过程中学生积极主动的动手动脑，体验科学家探究的过程和方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。教学中，一个个有色有光的物态变化的实验现象，会使学生思维活跃起来，学生自己动手做实验，当获得成功时，将会产生极大的喜悦，激发起死他们进一步探究原因的动力。学生对化学现象的直接兴趣，会发展成为对化学知识的间接兴趣，直接兴趣结合间接兴趣就会成为调动学生积极性和主动性的巨大动力。所以，在化学学习过程中，完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。
1.3 化学实验为探究性学习中验证假说提供了科学方法:实验是培养学生实事求是科学态度的重要途径。在实验中要求学生一切从实际出发，尊重事实，如实反映实验中观察到的现象和化学事实。如果看到的一些现象和化学事实与预期的现象及化学事实不符，或者测定数据有偏差，不应该臆造事实，涂改数据，而应该如实的记下看到的实验现象和实验事实，然后认真检查每一个实验环节，分析产生误差的原因，拟出改进的措施。为保证实验成功达到预期效果，必须严格要求学生按照正确的方法和程序进行实验。学生在实验时往往因为溶液浓度不准，操作不够正确，反应温度或反应物用量不当，仪器不干净等因素，导致实验不好或实验失败。要让学生注意或明确：实验就是科学研究的一种重要手段。科学研究要一丝不苟、要有精益求精的精神，和科学家进行的科学探究是一样，探究性学习也具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在探究性学习中，针对发现的问题，在回忆已有的知识经验、收集和整理整理信息的基础上，作出大胆假设和猜想，并通过化学实验对提出的假设和猜想进行证实或伪证。所以，化学实验不仅是学生探究性学习时验证假设和猜想的重要方法，也为学生将来从事科学研究提供了一种科学方法。
2 化学实验作为探究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行探究性学习，要充分挖掘化学实验在探究性学习中的功能，发挥化学实验在探究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想环节中的作用，研究开发探究性实验、引导学生通过实验去发现和探究解决问题的方法，在化学实验中培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动的学习向主动探究性学习的根本转变。
2.1 以化学实验创设问题情境:探究性学习是学生在发现问题的情境下产生的一系列学习活动，问题激发学生探究的欲望，问题引发了学生的探究活动。在化学学习中除了学生能够自主地发现问题外，教师更要通过各种途径创设问题情境，引导学生提出和发现问题。而化学实验是最生动、最形象、最直观的创设问题情境的方法之一。因此，以化学实验创设问题情境要特别注意化学实验中观察和思维能力的培养。观察是一切真知灼见的来源科学发生有赖于观察，科学发展亦有赖于观察。对学生来说，具有良好的观察习惯，通过清晰的感知化学现象，才有可能透彻地理解和清晰地掌握化学知识。培养良好的观察能力，决非一日之功，必须做到以下几点：
第一，明确观察目标，掌握观察一般程序，有条不紊地进行观察。观察是大脑调动眼、耳、鼻、舌、手等器官有目的、有意识地认识物质和化学反应的各种现象相互联系的活动。明确观察目标，有利于培养学生良好的观察习惯、掌握观察的主次，达到预期的观察效果。
第二，根据不同的观察对象，制定不同的观察计划。
第三，较难观察的现象要用特殊的观察方法观察。有些化学现象不够明显或跟其它现象分辨不清，观察比较困难，这时应根据具体情况做适当处理后观察。（1）使用陪衬方法观察，对一些现象不明显，物品是色度较弱的现象，要在适当的背景陪衬下观察。如澄清石灰水与二氧化碳（用嘴吹气）反应可用黑色或蓝色背景纸。（2）用对比的方法观察，如硫粉在空气和氧气中燃烧，就可用对比的方法分清两种火焰颜色的深浅。（3）用显示的方法观察，对看不到的现象可以采取措施使它显示出来，以便观察。 通过实验可以获材料的感性认识，培养学生通过实验现象，经过分析、对比、综合、归纳演绎、推理等辩证思维，认识化学变化中微观粒子变化的实质，把宏观现象和微观本质联系起来，实现认识上的飞跃，从感性认识上升到理论认识，以以利于发展学生的思维能力。在化学实验教学中，培养学生多疑善思的学习习惯，既有利于培养学生的思维能力，又能培养学生的创造能力。化学实验现象纷繁复杂，有目的、有条理地敏锐地观察和深刻思考才能从复杂的化学思想中发现问题。
以化学实验创设问题情境，要注意与人类生产、生活密切联系。学生熟悉或感兴趣的内容开发成化学实验。学生在感到熟悉或认为有用的情境中特别能发现问题并产生解决问题的迫切欲望。例如，关于“燃料充分燃烧条件”的学习时，从冬天炉火的燃烧，煤敲成小块及做在做成蜂窝状等学生熟悉的生活常识引导学生思考和发现问题。
以化学实验创设问题情境，要使化学实验呈现的问题处于学生的最近发展区。影响实验现象的因素有很多，产生的化学实验现象也纷繁复杂，教学中通过精心设计实验方案，严格控制实验条件等多种途径，以最佳实验方式呈现化学问题，使学生通过努力能够顺利地解决化学实验问题。如可用浓盐酸、浓氨水、酒精等物质易挥发的特点来说明构成物质的微粒是不停地运动；氯气使潮湿的有色布条褪色的现象说明氯气与水反应生成了次氯酸具有漂白性，学生顺利发现问题并解决问题。
2.2 以化学实验验证假设和猜想:在探究性学习中，学生针对性地提出问题，经过多渠道的收集信息和深入思考，将会提出有关问题的解决方案和问题假设和猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证是学生进行探究性学习的常用方法。
以化学实验验证假设或猜想，要面向全体学生，让每一个学生都有用化学实验验证假设猜想的机会，教师要引导学生，特别是要帮助和指导那些有困难的学生完成设计方案并进行实验。
3 化学实验进行探究性学习应注意的问题
3.1 引导学生通过多种途径进行探究性学习:化学实验进行探究性学习的重要途径，但并非是唯一途径。有些内容探究性学习并不一定需要通过化学实验来进行，特别是对学生具有较多知识背景的内容和物质微观结构的学习更是如此。学生对分子模型提出质疑，我们无法通过实验进行探究，但可以通过化学史料，沿着科学家的足迹去想象和思考。因此，在化学实验教学中，要根据学生的实际情况，具体的学习内容和和学校的教学条件，引导学生科学合理地选择探究性学习的途径。
3.2 营造良好的探究学习的氛围:学生对事物具有天然的好奇心和探究欲望，学习的主动性很大程度取决于这种自然倾向的激发。教师必须注意给学生营造轻松、民主、自由的气氛。英国哲学家约翰密而曾说过：天才只能在自由的空气里自由自在地呼吸。在通过化学实验进行探究性学习的过程中鼓励学生大胆地提出实验方案，即使是不完整不全面甚至于错误的方案，也要以鼓励为主，充分肯定学生在提出实验方案过程中的主动参与精神和创新意识。另外，应保护学生的好奇心，探究欲望和探究行为在安全的前提下按照自己的方案进行探究活动，让学生在探究过程中经受挫折和磨练，并体验探究乐趣和成功的喜悦。
3.3 注意在化学实验中培养学生的科学素质:化学实验是一种重要的科学活动，可以把观察、实验操作、收集事实、分析和统计结果等科学方法融为一体。在实验中指导学生逐步掌握科学研究方法。通过化学实验还可以培养学生实事求是，严谨求实的科学精神，一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风，这些是探究性学习的必要条件，也是学生在未来社会全面发展所必须的基本素质。
化学实验以它特有的魅力在探究性学习中占有一席之地。为学生形成探究性学习的习惯，培养学生解决问题的能力提供了条件。所以，应提倡利用化学实验进行探究性学习使学生掌握科学的学习方法，形成终身学习的意识和能力。
参考文献
[1] 李亦菲.探究性学习的理论与实践. 北京师范大学出版社,1999.4
[2] 陈琦.当代教育心理学.北京师范大学出版社,1997.4
[3] 谈谈培养学生的主动性学习.教师在线网,2004.9
[4] 谈创新教育中创造性思维的培养.教师在线网.2006.8
[5] 重新认识探究性学习.教师在线网.2008.3