前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的化学探究性学习的特点主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
化学有两个重要特点:一是以实验为基础,二是在生产生活实际中具有广泛的应用。化学的这两个特点使科学探究在化学的发展过程中能够发挥十分重要的作用。翻开化学科学发展的历史,我们能十分清楚地看到,任何化学概念、理论和原理的形成和发展,任何化学的发现或发明在生产和生活中的应用,都离不开科学探究。
1.化学学科特征决定了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。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。学科的基本特征决定了学科的学习特点,在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中,学生通过实验研究和认识物质,掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。化学科学以实验为基础的学科特征,更有利于学生进行化学探究性学习。例如在学习质量守恒定律时,首先通过对硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的反应、碳酸钙与稀盐酸的反应两个实验的探究,让学生自己从实验中得出反应前后物质的总质量不变的结论,由此总结出质量守恒定律。
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科学方法,其过程本身就是一个创造性探究的过程。化学发展的历史也充分证明,化学科学的任何一项重大的突破,无一例外是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说:没有实验,任何新的东西都不能深知。
中学生化学学习中的实验,虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行的科学研究中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便充分显示出来。学生在实验过程中积极动脑动手,体验科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生的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。
二、以化学实验作为探究性学习途径的教学方法
在化学教学中提倡和鼓励学生通过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、验证假设或猜想等环节中的作用,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,实现学生的学习方式由被动接受式向主动探究性学习的根本转变。
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。问题激发起学生探究的欲望,问题引发其探究活动。在化学学习中,除学生自主发现问题外,教师更要通过各种途径创设问题情境,引导学生发现和提出问题。而化学实验是最形象、生动、直观的创设问题情境的方法之一。以化学实验创设问题情境,要特别注重实验中学生观察和思维能力的培养。化学实验现象纷繁复杂,有目的、有条理地敏锐观察和深刻思考才能从复杂的实验现象中发现问题。如在进行“铁丝在空气中燃烧的实验”的学习时,我有意做了两次实验,一次待火柴即将燃尽时放入氧气瓶,一次点燃火柴后马上放入氧气中,让学生观察这两次实验操作及各自的实验现象,并组织学生讨论这两次操作有何不同、两次现象不同的原因是什么,这样既培养了学生敏锐的观察能力,又锻炼了其深刻的思维能力。
2.以化学实验验证假说或猜想
在探究性学习中,学生针对提出的问题,经过多渠道地收集信息和深入思考,将会提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证,是学生进行化学探究性学习常用的方法。以化学实验验证假说或猜想,要面向全体学生,让每个学生都有体验和经历用化学实验验证假说和猜想的机会。教师要指导学生,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。如在物质构成微粒知识学习时,对“构成物质的微粒之间是有空隙的”的假设的验证,学生在设计方案时可能产生一定的困难。这时教师可以引导学生设计“一定体积的水和酒精混合”的实验方案和“气态、液态和固态物质的压缩”实验进行验证。
3.充分发挥化学实验的探究功能
在化学教学领域中,长期以来人们过分夸大了实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获取知识和培养实验技能的作用。以化学实验作为探究性学习的途径,就必须变“验证性实验”为“探究性实验”,恢复化学实验探究性的本来面貌。充分发挥化学实验的探究功能,要不断研究开发适合于探究性学习的化学实验,注意从生产、生活实际中挖掘素材设计实验方案,因为来源于生产生活实际的实验探究性强,能极大程度地调动学生探究的主动性,使学生产生强烈的探究欲望。
一、认识初中化学开展探究性学习的可行性和重要性
化学是一门以实验为基础,在生产和生活实际中具有广泛应用的学科。这两个特点使科学探究在化学发展过程中能够发挥十分重要的作用。翻开化学发展的历史,我们能十分清楚地看到,任何化学概念和原理的形成与发展、任何化学发现或发明在生产和生活中的应用都离不开科学探究。例如,较早时期,人们发现在翠绿色的孔雀石等铜矿上面燃烧炭火,会有红色的铜生成。就这样,人们在逐步了解和利用这些物质变化过程中,制得了对人类生存具有实用价值的产品。学生用科学探究的方法学习和研究初中化学,一定能提高科学素养,加强对科学本质的认识。在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面得到全面的发展。
科学探究作为一种重要的学习方式,对发展学生的科学素养有着不可替代的作用。如何提高学生的科学探究能力是我们在化学新课程的实施中必须思考和回答的问题。学生在以前的学习中,已经习惯于以接受式学习为主的学习方法。这对在初中化学新课程中实现学生从接受方式向科学探究的学习方式的转变是一个挑战。相对于较多地关注知识和技能学习的接受式学习而言,科学探究还注重学生对科学探究活动的体验和对科学方法的学习,注重学生的情感、态度和价值观的养成。学生是科学探究活动的主体,科学探究的自主性特征,要求学生能积极主动地参与科学探究活动。因此,使学生具有强烈而又持久的科学探究的欲望是提高学生探究能力的前提。另外,学生是否具有探究活动所必需的知识,也直接影响到学生科学探究活动的进行。
二、开展探究性学习的步骤和方法
1、选题立项 课题最好是教师根据学生的兴趣和发展需要,结合自己的专长和学生正在学习的学科内容,提出一个探究课题,做到有的放矢,不搞花架子和形式,让学生在探究性学习中,真正有所得。
2、确立探究目标由于初中学生生活经验少,课题提出后,学生往往无法正确把握探究的目标和方向,这就需要教师进行引导,但千万不能包办代替,否则开展探究性学习就失去了意义。
3、探究准备在确定课题和明确探究目标后,作为指导教师不仅要让学生了解一般的探究程序,而且要指导他们针对自己的课题选择探究的方法,指定切实的探究方案,按计划认真实施探究。
4、活动实施初中学生由于年龄的特点,往往容易产生兴趣和热情,但真正参加,往往不能长久。这就要求教师认真组织学生都参加到活动中去,学会调查、学会探究。学生每一次重要的研讨活动和调查,教师都一起参加,并给予指导。教师多鼓励学生对每一个活动环节和遇到的问题积极开展讨论,同学与同学之间要加强合作,依靠集体的智慧去完成调查任务。
5、探究设计
6、成果展示与交流学生的设计尽管是稚嫩的、是可笑的,甚至是不正确的,但从探究的过程看,学生们的收获远远大于探究的成果,这是课本上学不到的,将对他们的一生都会产生巨大的影响。
三、教师要学会评价
新课程强调教学评价不仅要重视学习的结果,而且要重视学生在学习过程中的表现;不仅要关注学生的学业成绩,而且要关注学生的智力品质;要重素质,重过程,重表现,把评价作为促进学生发展的重要手段。在与学生一起进行探究性学习中发现一些平时学习成绩优秀的学生在调查中,往往不如成绩一般的学生,也许这正是暴露了我们常规教学中用分数评价学生的缺陷吧。而在探究性学习中可以发挥学生的各自的长处,为他们展现自我风采、实现自我价值搭建了各种舞台。我们教师要学会用赞赏的目光看待每一个学生,学会用多种方式评价学生,让学生在探究性学习中体会成功的喜悦,体会到做人的价值,认识到化学学科知识在实际生活中的作用和意义。
关键词:高中化学;探究性学习;教学策略
在最新一轮课程改革进行得如火如荼这一背景下,我们的化学教材也紧跟潮流,在每一版块的知识内容之后,设置了一定量的课外阅读资料或者是让学生动手操作研究类的内容,这样的内容设置对于提升学生研究性学习能力大有裨益,对于那些偏爱化学的拔尖生来说更是如虎添翼,能够更好地展示他们在这方面的学习天赋与才华。故而,我们高中教师在上课的时候就一定要强调探究性学习活动,让学生关注生活,关注社会,关注事件,在高中求学阶段不忘提升自己的创新能力与探究意识,为未来在化学知识领域能够任意驰骋奠定坚实的基础。
一、化学探究性学习的基本特点
1.问题性
让学生能够围绕所给出的某一主题,可能是一个知识点,可能是一项发明创造,可能是一项技术运用,让学生通过自己对于知识的掌握,网上资料的查询,同学间的互相询问与帮助来解决这一难题。
2.开放性
这一性质具体表现为时间的开放性,可能让学生一天解决,一周解决,哪怕是高中阶段解决了都行,哪怕是在学生的未来工作与研究中播下一粒希望的种子都是一件功德无量的好事。此外,还体现在空间的开放性上,即学生可以在课堂自习上进行探究,可以在实验室里进行探究,可以在课外生活中进行探究等等,极具开放性。
3.主体性
客观来讲,完成一项探究性课题,不要说对于一名高中生,就是对于一名多年的研究人员来说都极具挑战性,我们在教学过程中设置这样的学习环节其根本目的还在于能够透过学生间的合作,包括与同班同学、同校同学、同校老师,还有网上的网友等人的合作,体现他们学习的主体性,激发他们学习化学的积极性就好。当然能够让学生完成这个探究的课题更好,但我们的着眼点更在于培养学生的集体意识、协作能力,还有就是他们对于化学知识的钻研兴趣与学科意识。
二、化学探究性学习的关系
1.学生与教师的关系
在探究性学习的过程中,学生的主体地位当然是不可动摇的,因为其中很多问题的解决过程都是由学生完成的,抑或是学生间相互合作完成的。但教师在探究性学习活动中的地位也是毋庸置疑的,并不是可有可无的。教师的角色意识应该停留在对于学生的正确引领中,给学生的学习活动提供一定的方向把控,并在学生“山重水复疑无路”的时候,给他们以一定的方向点拨与技术支持,然后让学生在经过努力之后能够达到“柳暗花明又一村”的理想境界。
2.模仿与创新的关系
研究过程中,学生及学生的合作者一定要正确处理模仿与创新间的关系,就是说,要成功利用前人已有的成功经验,无论是知识领域还是方法方式,都要成功借鉴。但还要大胆跳出前人的窠臼,在适当的时机中大胆创新,这也包括无论是知识领域的创新,还是在探究方式的创新。
3.成功与失败的关系
可以说,在探究性学习过程中是没有失败者的,某种意义上讲,只要你敢于尝试探究性学习,并付出了一定的坚持,就已经是成功的了。即便在探究过程中遭遇了失败,但无论是对于现在还是以后的化学学习知识的积累都是一个蓄势的过程,同时对于学生的各种良好的人文品质的形成都有很大的好处,所以,无论从成功还是失败的角度,探究性学习都是值得提倡,值得赞扬的,我们教师应该给予大力支持与帮助。
三、探究性学习在高中化学教学中的实施策略
1.抓好课本上探究实验,培养学生科学探究精神
学生是化学教学认识的主体,引导探究只有在学生的积极主动参与下充分发挥主观能动性,才能取得较好的教学效果。学生在教师的引导下有目的、有计划地进行“探究”活动,而不是包办代替,一讲到底。对于新教材中增加的探究内容,我在具体的教学实践中,往往倾向于将探究的步骤省略掉,更多地倾向于培养学生的探究意识,并增加一定的探究难度。改变方式后,所有的步骤过程都由学生自己推导出来,在整个实验过程中,学生完全沉浸在通过自己努力来认识客观世界的喜悦之中,并通过推导、猜想、设计实验、交流评价、得出结论等一系列自主活动来确定他们想要寻求的答案,将所学知识积极运用到实际生活中,做到“学而实习之,不亦悦乎”。学生在愉悦的探究过程中,不但“知其然”,而且还“知其所以然”,达到了培养学生科学探究精神的目的。
2.在课堂教学上充分利用小组合作学习,提高学生探究思维能力
我国现阶段的教育形式仍然是班级授课制,合作和分享是班级集体探究性学习的精髓,在上课前先将全班同学分成若干个小组,并给一个共同的研究课题,通过分工明确每一个小组甚至每一个学生的职责,然后开展合作式的教研活动。这样通过不断的分析、讨论,分享信息和创意,进行“头脑风暴式”的思维碰撞,让大家获得了除课本以外的更多的知识,同时,也学会了利用图书资源、现代信息技术资源为自己服务。在探究的过程中,学生的视野得到了极大的开阔,知识深度得到了极大的拓展,并且在合作探究的过程中培养了自己的团结合作能力与集体意识,收到了很好的效果。
3.加强探究性习题训练,巩固探究性学习成果
一、学生自主选择、主动实践与有效指导相结合
自主探究性学习强调“自主”原则,但这并不能否定教师作为组织者、引导者在活动过程中的作用.“自主”以教师充分给予学生实践、思考与探索的空间,让学生自由选择课题、自主完成探究性学习,但这并不意味着排斥教师的介入.在教学中,教师既要鼓励学生自己发现、提出问题、自由设计方案、自己解决问题、进行自我评价,又要积极参与其中,适时提供帮助,给予指导,让学生的自主和教师的有效引导有机结合,相互促进,相得益彰.
教师在多大程度上介入,从哪个层面上指导,视课题的难易、学生的知识储备和能力的强弱而定.有些课题具有很大的弹性,学生做到什么程度、多大范围,可由学生自身条件而定.随着学生自身条件的改变,他们还可以在原有成果的基础上充实、拓展、深入.有些课题比较容易,教师可以让学生自己组织、制定计划、搜集资料、研究分析,最终自己完成结论表述,进行自我评价.教师只需要适时进行鼓励,做好终评即可.而有些课题综合性强,涉及较深的专业知识,实施研究比较复杂.学生做这些课题时,教师应适时介入,加以指导.
对于刚接触化学的学生来说,由于化学知识储备较少、能力较弱、缺少背景资料,教师应提供参考资料目录(包括某些资料),对于如何收集资料、获取信息的方法都要指导,并引导学生分析、选择和处理信息.经过一段时间的学习,学生掌握了一定的化学知识和方法,教师就可以放手让学生自己去做,教师只需提建议和必要的帮助.
教师要做到具体情况具体分析,分层指导.在开展自主探究性学习的过程中,学生会遇到种种困难,出现种种新问题、新情况,这都需要教师提供必要的帮助.
二、结合化学学科特点,开展自主探究性学习
化学学科强调实验操作.在化学实验教学中,教师应鼓励学生发现问题、提出问题、设计方案,从而寻找解决问题的方法.
中学生对未知的世界有强烈的好奇心,当他们走进实验室时,并不那么“循规蹈矩”,往往会生出许多奇思妙想,这就是创新意识的萌芽,教师应鼓励并加以正确引导.一次偶然的发现、一个小小的成就,往往对学生的发展产生不可估量的影响.科学史上许多伟大的科学发现,正是来自于实验中的“错误”,如青霉素的发现、天然橡胶的硫化会改变橡胶性能等.要做到实验教学与自主探究性学习的有机结合,不仅需要教师认清教学方式变革的必要性和紧迫性,深刻把握自主探究性学习的内涵,还需要教师加强探索、总结经验、提高水平.
另外,化学与生活、社会生产关系密切.因此,教师要鼓励学生走出课堂,走向社会,发现问题,收集信息,设计方案,解决问题.社会是开展自主探究性学习的大课堂.
三、结合学校条件和地域条件,开展自主探究性学习
我校地处农村,大多数学生来自农村.近几年,我校在教学设施上有所改善,但与先进学校相比,还有差距.因此,在选题时,教师要注意因地制宜,因校制宜,充分考虑到实施的可行性,让学生在比较熟悉的基点上深入研究,在条件成熟时纵向深入.有些课题虽然全面实施比较困难,但可以让学生从某一角度、某一层面上开展调研,获得局部和阶段性成果.
四、化学教学中开展自主探究性学习
1.由趣入手,以疑开路,调动学生的思维,激发求知欲
例如,在讲“盐的性质”时,我提问:碳酸钠的水溶液显什么性?学生回答:显中性.我演示碳酸钠溶液使酚酞溶液变红的实验,全班同学都感到惊奇,这就激起了他们思维的浪花,引发了他们的求知欲.接着我让学生亲自动手取少量氯化铵溶液、氯化钠溶液,还给他们准备了醋酸钠溶液,分别用pH试纸测定三种溶液的pH.实践证明,醋酸钠溶液显碱性,氯化铵溶液显酸性,氯化钠溶液显中性.这是为什么?在我的引导下,学生经过思考、讨论、交流,最终明白了:并不是所有盐的水溶液都呈中性,呈现酸性、中性还是碱性与构成它们的离子有关.
2.营造平等和谐的课堂氛围,创设师生互动、生生互动、合作学习、共同发展机制
关键词:化学教学 探究性学习 问
科学是在纠正自己的错误中不断前进的,对任何没有弄清的事情绝不故弄玄虚。正如许多科学家所严肃主张的那样,科学的精髓就是去弄懂那些我们所不懂的东西。正是出于这样的目的,我们才去探索,去研究。如今培养学生的探究能力已经成为一项基本要求。
引导学生进行探究性学习,让教学过程成为一种在教师的引导下展开的严密的学术创造性活动,让学生通过探索主动的去发现问题、提出问题、分析问题并解决问题。这样一来,学生的角色就由被动的接受者成了主动的探究者。化学教学中,为学生设置和提供一定的生活情境、问题情境或者科技情境等探究情境,必然会引发学生的兴趣和疑问,激起他们探究的热情,提高他们的学习效率和学习能力。一般来说,探究性学习过程虽然具有各种各样的方式,但其基本过程包括如下几个阶段:(1)呈现问题情境;(2)提出问题、分析问题、提出合理假设;(3)设计方案验证;(4)归纳总结、得出结论。因而在化学教学中,我们要结合教学实际和探究性学习的特点,就教学的各个环节进行精心设计,合理生成,将探究性学习的理念渗透到教学的各个环节之中,不断地提高学生的探究能力。
1 在课堂教学中创设情境,巧妙设疑、引导学生进行探究性学习
在课堂教学中渗透探究性学习要求教师改变教学模式,一改其局限于干巴巴的讲述概念,从一般原理出发教条式的讲解传授和教诲,使学生常处于消极地接受现成的学科知识,死记硬背,抄写笔记的教学模式。需要积极进行教学研究,注重在教学中如何创设情境、导趣质疑;如何设置问题、激发学生思维的火花;如何承接问题、将问题推向深处;如何引导问题、促进学生处理问题和整合结论等。
例如,在进行化学(鲁科版)必修一中气体摩尔体积教学时,为帮助学生探究影响物质体积的因素时,可以设置水果店情境引导学生体会和探究。在水果店里有各种各样的水果,同样是苹果,有大苹果和小苹果。假定你是水果店的老板,在将苹果堆成堆时,提出以下问题:
(1)一个大苹果和一个小苹果的体积大小一样吗,为什么?
通过这个简单问题的讨论,引导学生体会到物质的体积受自身大小即粒径的影响
(2)水果店将苹果堆成堆,大苹果堆一定比小苹果堆大吗,受什么因素影响?
这一问题在探究讨论时可以追问,同样数量的大、小苹果堆成堆后堆的大小,不同数量的大小苹果堆成堆后堆的大小是什么情况?经过讨论探究活动后可以比较轻易的得到微粒的数量(根据情况可以进一步引申到微粒的物质的量)也是影响物质体积的一个因素。此时顺势提出下一个问题。
(3)数量相同的大苹果和小苹果堆积成堆后,小苹果堆一定比大苹果堆小吗,能否采取某些措施使小苹果堆比大苹果堆大一些呢?
由此问题为引导,驱使学生进一步进行探究活动,在此可以适时的追问、启发、反问引导学生得出微粒之间的距离也将影响到物质的体积。
整合以上探究结果可以得出结论:微粒自身大小(粒径)、微粒数量、微粒间距共同作用的结果影响到物质的体积大小。
进一步提出第四个问题:如果微粒间距拉大到一定程度,同样数量的大小苹果的体积是否会相差较少呢?
进过热烈地讨论后可以清楚的知道,当微粒间距达到一定程度时(比如是粒径的10倍时)可以忽略微粒自身大小对体积的影响,此时只要微粒数量一定,间距相同,那么大小不同的数量相同的微粒堆积成堆的体积相同。
笔者在充分肯定了学生的成果后,让学生自己阅读教材,将在水果店情境中所得结论与课本知识联系起来。至此,教学任务圆满完成,同时也让学生感受到了一种探究模式,提高了探究能力和归纳推理演绎能力。
2 在实验教学中注重同中求异、异中求同,引导学生进行探究性学习
化学实验以其直观、新奇的特点一直深受学生的欢迎。但有很多实验为验证性实验,即在已知原理、现象、结论等的情况下,学生只需“照方抓药”。很多时候,实验还没有做完,学生已经把现象全部描述出来了。大部分只停留在“知其然”,却在“知其所以然”门前停了下来。如果教师在教学过程中能够注重拓展设计,将验证性转化为探究性,引导学生去进行一个完整的探究程序:观察质疑,讨论、整合所占有材料、提出合理假设,设计方案、整合方案,实施实验,讨论反思、得出结论。
在进行化学(鲁科版)选修原电池的教学时,在进行铜锌原电池实验时,要求学生仔细观察实验现象,归纳整合实验现象,然后解析实验现象。在这个过程中发现了异常,发现本不应该有气泡产生的锌棒上有气泡冒出,这一异常现象会有什么不良后果产生呢?
经过讨论探究可以得出结论,这一现象将会引发电流无序,通过什么现象验证这一结论?如何克服这一问题,应该怎么消除锌棒上的气泡,气泡消除后会怎么样?围绕着这一问题线索引导学生进行思维探究,实验探究,最终可以圆满完成原电池,双液原电池的教学。
3 在习题讲评中注重以疑导思、培养学生的探究能力
【关键词】 激发兴趣 探究 合作交流 评价整合 交流与应用
中学化学新的课程标准明确要求提高学生的科学探究能力。科学探究能力要具有较强的问题意识,能够发现和提出有探究价值的问题,敢于质疑,勤于思索,逐步形成独立思考的能力。科学探究的方法,要求全体学生经历对化学物质及其变化进行探究的过程,进一步理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
一、激发兴趣,诱发探究动机
学生对问题的探究动机往往来自对新事物产生的好奇。苏霍姆林斯基曾说,如果没有兴趣,我们的一切探索计划就会落空。枯燥的知识激不起探究的愿望,教师需要把枯燥的知识转化为趣味性问题让学生探究。例如对学生进行环保教育,仅仅选择一些环境污染危害的事例和数据灌输给学生,对学生来说是把知识装进了“容器”,要学习记住这些知识更是一种负担;我在组织环保教育中,让学生研究一个个主题鲜明的小课题,如“废电池浸出液对生物的危害”等,有的学生选择了“废电池浸出液对金鱼的危害”,他们把金鱼分成两组,其中一组加入浸出液,当他们观察到加入少量浸出液金鱼燥动不安,加入高浓度浸出液金鱼狂乱挣扎时,他们对金鱼的最后命运会怎么样激起了强烈的探究兴趣。当他们观察到金鱼的颜色由浅白色变成枯黄色,身体表面光滑的粘液全部退去时,直到奄奄一息时,他们感到象金鱼这么生命力强的鱼类也会受到这么大的危害时,无不感到震惊。学生对这一问题的探究完全是出于对问题本身的兴趣,并且这一问题对中学生也具有一定的挑战性,因此学生自觉自愿的承担起这一课题的探究。
二、设计实验,培养学生自主探究学习能力
对问题的要求仅仅具有趣味性还不够,还需要探究的问题具有现实性和真实性。我们设计的问题就要尽可能在实际生活中找到原型。在探究性的实践活动中,组织和引导学生重新经历知识形成发展的过程,使学生成为知识的探索者、发现者和创造者。化学是以实验为基础的科学,化学实验是学生进行探究活动的重要手段。尽管教材中的知识是人类已知的,但对学生来说却是未知领域,实验就是学生获取知识的“自然途径”,再现从未知到真知的发现过程。
家庭小实验是化学活动的一种独特形式,是学生喜欢的一种形式,通过家庭小实验,可培养学生学习化学的兴趣,培养学生的实验操作能力和探究能力。有时同一实验会因为家庭条件不同,而产生的实验现象有所不同,这就会激发学生的求知欲,迫使他们一定要问个究竟,怎么相同的实验会有不同的现象呢?如学生在做测定鸡蛋壳成分实验时,将稀盐酸倒入装有鸡蛋的玻璃杯时,发现鸡蛋壳周围产生大量的气泡,同时还发现鸡蛋上下沉浮,这意外发现使学生的兴趣大增,一定要解开沉浮之谜,他们就去查阅课外书,请教老师,或再做实验等,不断寻找答案,学生非常兴奋,自己发现问题,又由自己找到了答案,成功的体会,使学生坚定了学习的信心。探究性学习的核心就是让学生自主地参与学习的过程,在化学教学中不仅仅让学生动手实验,还应创设问题让学生设计实验,在实验中让学生体验科学探究过程,掌握科学探究方法,培养科学探究能力。
三、合作交流,评价整合
每个人的学习方式都是其独特个性的表现。在探究活动中,每个学生都是以自己的方式,基于已有的知识经验来建构对于客观事物的理解。由于学生对同一个问题的认识角度和认识水平都存在着差异,不同的人可在共享集体思维成果上达到对当前所学知识的正确理解。在科学探究活动中,鼓励学生与人交流,携手合作,合理评价,概括整合,掌握知识,提高能力。
组织学生相互交流和讨论,有利于拓展学生的视野;有利于培养学生交流与合作能力;有利于发展学生的评价能力;可以最有效地发挥科学探究的教育功能,从不同角度完善自己的经验和认识,丰富自己的探究成果,通过评价整合,建构更全面、更准确的化学知识,掌握更完善的方法技能。使学生得到更大程度的进步。
四、科学论点的交流与应用
探究性教学的成果一般来说要以一定的形式加以表达,并进行广泛的成果交流展示。这样,既能锻炼学生的表达能力和自我表现,又能使他们体验收获的成果。在探究性教学过程中,以课程学习中提出的问题展开,以解决问题为结束。协作交流表达贯穿各个环节的活动之中,学习者通过探究过程的讨论与交流,以及书写探究报告、制作模型、辩论、展览等形式,可以形成一个有利于人际沟通与合作的良好氛围,发展乐于合作,分享信息和成果的团队精神,这也是现代人所应具备的基本素质。在交流过程中鼓励学生发表自己的见解,明确某种看法,提出探究的结论,认真听取他人的意见,理智的坚持己见,尊重客观事实,敢于修正自己的错误观点,提高自己的认识,形成气氛活跃、开放、民主的师―生、生―生间多向知识信息传递和交换的“立体状”、“交互式”的教学格局。
探究性学习是一个比较复杂的认识过程,从提出研究的问题,到完成研究过程是一个整体,不仅需要学生思想活跃、勤于观察、善于思考,而且教师构建问题的策略必须注意问题的趣味性和挑战性、真实性和现实性、开放性和准确性,这样才能使探究性学习活动深入持久地开展下去;同时,也只有这样,学生的分析、推理、决策和解决实践问题的能力才能够不断提高。总之,在中学化学教学实践中实施探究性教学是实施素质教育的重要内容,也是教育改革的重要尝试。21世纪世界各国的竞争既是综合国力的较量,也是智慧与创造力的竞争,但归根结底是创造性人才的竞争。可以预见,以激发学生兴趣、鼓励创新思维、培养分析问题与解决问题为重要特征的探究性教学将在培养人才方面发挥积极的作用。在中学化学教与学的过程中,倡导以探究式学习为核心的多样化学习方式必将对学生的思维能力和创造能力的发挥起到主要作用。
从素质教育目标出发,分析探究性学习的特点和优势,说明:探究性学习有利于培养创新精神和实践能力,对素质教育的发展有极大的推动作用。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.科学(7~9年级)课程标准.
[2] 化学课程标准编写组.化学课程标准(实验).
【关键词】信息技术应用化学探究
化学是21世纪的核心科学,它是生物、医药、材料、能源、环保等学科的研究的基础,并越来越多地与人类的社会活动发生关联。传统的化学课程资源是相对封闭、陈旧的,缺少与学生实际生活和社会生产的联系,缺少与化学发展史和现代高科技发展的联系。信息技术包括信息网络、多媒体教学系统以及各种各样的设计工具,极大地丰富了学习资源,优化了化学知识的呈现方式。信息技术使建构主义理想中的自主、合作、探究的学习成为现实,使师生之间或学生与学生之间都能平等交流,互相激励,共同发展。
1.应用信息技术优化提出问题环节
提出问题是探究性学习中的首要环节,对于诱发学生探究动机、引导学生进入主动探究状态具有重要作用。这就要求要探究的问题具有一定的挑战性,且尽量贴近学生实际。教师创设的问题情境应直观、生动、富有启发性,能够唤起学生发现问题的欲望和解决问题的热情,利用信息技术可在一定程度上优化提出问题的环节。
1.1应用网络技术发现探究问题。在平素的学习中,化学教师应有意识地指导学生通过互联网搜索和了解关于化学科学的社会问题,从中发现与课堂学习有关的内容进行探究。如学生在科普网站上看到酸雨的资料时,会在学习SO2性质、硫酸工业制法、氯碱工业和硝酸性质等化学课上时提出有关问题,尤其是酸雨的成因、化学成分及化学反应原理等问题,从而产生探究的欲望。
1.2应用多媒体技术创设问题情境。在“碘与人体健康――氧化还原知识的复习”的教学中,教师先给学生播放碘与人体健康关系的录像片段,生动的画面、真实的场景和形象的模拟给学生以强烈的直观视觉感受,让学生体会到研究有关碘元素化学知识的趣味性和必要性。信息技术可以方便地将视频、图片、动画、声音等媒体整合在一起,从而优化问题情境的呈现方式。
2.在探究活动环节中应用信息技术
探究活动是探究性学习进行的核心环节,是学生利用各种探究手段和工具获取相关资料和数据研究解决问题的过程。在化学探究活动中,除了化学实验外,信息技术可以帮助学生更方便、快捷、高质量地完成某些探究任务。
2.1网上查询有助于获取大量相关资料。学生从互联网中搜索、查找、评价和收集相关信息,研究相关问题;学生从科普类网站搜集化学史、生活中的化学常识、最新的化学科学研究进展等资料,以帮助学生分析和研究相关化学问题。
例如在讲“元素周期表”时,可以让学生在网上查找关于元素周期表被人类发现的故事,然后让同学们在课堂上将搜索到的故事进行交流,并且互相补充,这样同学们不知不觉的就已经学习了元素同期表的一些规律,因为故事中会提及门捷列夫是根据何种规律发现并组织成元素周期表的,还会提及到其他科学家关于元素周期表的一些规律的补充。这样,既创造了一个很好的主体性课堂的氛围与开端,又让学生尝到探究性学习的乐趣,因为书中所讲的一些规律已经被他们在搜索故事的过程中发现并理解,能给他们一种收获感。
2.2动画模拟软件有助于解决微观物质结构问题。现代信息技术对图形处理能力高超,利用这一特有功能可以降低学习难度,使教学难点得以顺利突破;学生也为其形式之新颖、声画之精彩而耳目一新,产生乐学情绪。
例如在“化学键”一节中,利用动画模拟核外电子运动和化学键的形成就很成功。计算机的二维和三维图像与动画模拟达到了其它教学手段无法或很难达到的效果。它把形成离子键时的电子转移、阴阳离子的形成、离子间引力与斥力的平衡都表示得清清楚楚,使学生有了直观的感受,能较科学准确地理解化学键的实质和特征。再如应用动画软件模拟模型金刚石晶体与石墨晶体、冰与干冰的结构特点等问题,可以帮助学生从多角度、更细致地观察晶体的结构。
2.3数据处理软件有助于分析化学实验数据。利用数据处理技术分析实验数据、绘制图表解决pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化问题。利用饼图分析酸雨成因使同学对酸雨的主要成分一目了然。
2.4化学实验软件有助于某些化学实验的研究。学生可以通过计算机模拟的质谱仪,分析实验数据;通过模拟的扫描隧道显微镜,观察原子的存在,这使学生有可能像化学家那样进行科学研究,从而使学生获得进行科学研究活动的体验,有助于激发学生实地探究的动机和愿望。因为它并不能代替实际科研中的仪器分析和实验观察。
3.表达交流环节中应用信息技术
表达交流是探究性学习中学生形成正确概念、共享研究成果、得出科学结论、彼此相互提高的阶段。信息技术有助于学生提高化学学习效率并提高学生表达探究成果的质量。信息技术使交流具有更快速、灵活等特点,可以丰富和补充传统师生交往和互动方式,使之更广泛、更深入及更开放。
3.1信息技术作为学生表达探究成果的工具。使用Office-2003组件完成文字处理,尤其是一些特殊符号,可以方便地书写化学方程式,绘制原子结构示意图等。如“维生素C”的教学中,教师让学生总结已学的有机化学知识,并鼓励使用信息技术进行展示。有的同学用Powerpoint制作成幻灯片投影,巧妙地应用了其超链接的功能,将有机化合物之间的官能团的转化关系立体、网状地表现出来;有的同学用CW3软件书写有机方程式并介绍该软件的下载地址。
3.2信息技术作为师生、生生交流的工具。利用网络技术的BBS论坛、班级校友录论坛、网上聊天室、QQ和电子邮件甚至可以用上通讯工具如电话、手机短信等,交流学习心得和体会,开展研究性学习,同时可以把网上学到的知识输入电脑,与全班同学共享等通过网上交流开展合作学习。在这样的学习环境中,学生学习有了动力,发挥了创造精神,实现了学习的自我反馈。
4.应用信息技术促进探究性学习应注意的问题
4.1选定适宜的探究性学习内容。应用信息技术进行探究性学习是属于自主性、高知识密度的学习方式,对于仍以传递间接经验为主的学校课堂教学而言只是众多教学模式的一种,选定适宜的学习内容是教学设计的首要工作。探究性学习内容首先必须是基于探究的、能自然地整合各种探究工具,其中包括利用信息技术。
例如在“乙醇”一节中,在课程设计中我们将学生可能提出的问题按照乙醇的结构、性质、制备和用途、醇类的分类、醇类的性质、酒文化六个方面进行分类,搜集了许多相关图片、文字资料和教学课件,整理了部分网址供学生在学习过程中使用和参考。同时借用了一间多媒体教室,每位同学一台微机,所有老师和同学的电脑都与Internet连接。然后教师在投影仪上列出当天的课题“大话乙醇”。同学们对此课题觉得很新奇,产生一种想知道和探究其中究竟的感觉。
4.2保证合理的探究性学习过程。探究性学习过程的合理性要求教师精心的组织与指导学生开展工作,而绝不越俎代庖、粗暴地干预学生自主探索的探究过程,不片面地追求所谓“唯一结果”的结果而抹杀“求真”的科学精神。
在实际教学中如果盲目地依赖于信息技术而把所有的教学环节全部使用多媒体手段再现出来,用课件代替板书、用Flash代替学生实验,那么教师就会成为信息技术的奴隶,只起到了播音员和解说员的作用而起不到教师应有的主导作用。
在探究性学习过程中,把知识的传授过程设计成一个斜坡,让不同层次的学生都能“顺竿爬”。随着教学手段的丰富,还要考虑各手段应用空间的分配问题。怎样把学生从兴趣引入思考是整个课堂教学的重要一环,不要让学生只停留在事物的表面上,让他们怎样深入探究下去是教师应时刻注意的。
在信息技术处理方面,教师要指导学生如何识别和选择有效的网络信息,介绍优秀网站,帮助学生学会使用Google、Baidu等优秀网络搜索工具;鼓励学生采用数据采集软件、数据处理软件、图像处理软件、文字处理软件等收集、分析和解释数据之间的联系,为最终的探究结果提供真实、可靠的依据。
5.结束语
高中化学新课程力求改变教师教学行为和学生学习方式,把倡导探究性学习放在突出地位。现代信息技术的应用必将加速这一变革目标的实现,在提升学生科学素养、培养创新精神和实践能力的同时提高学生的信息素养。
参考文献
[1]崔静.《中学化学实验的计算机模拟》,《中学化学教学参考》,2004(7):27
[2]费金忠.《多媒体在中学化学教学中的应用》,武进教育网
[3]余胜泉.《基于Internet的学习模式》,《中国电化教育》,1998.4
学校应当充分重视探究性学习的开展,加强对探究性学习课程的管理。不同学科虽然学科知识不一样,但是开展探究性学习有很多共性的理念和做法是相通的,应该鼓励全校范围内,学科内部以及学科之间相互交流。有条件的学校可以考虑邀请校外专家对学生进行探究性学习开展专题讲座,动员全校教师参与进来,使大家明确开展探究性学习活动的意义和操作要领,同时,学校有关处室应对开展探究性学习情况进行必要的督导检查,为开展探究性学习提供各种激励和支持。
二、提高教师的自身素质,加强教师在探究性学习中的指导作用
政治教学中开展探究性学习,不仅需要政治教师转变观念,而且需要我们政治教师大力提高自身素质,教师自己首先要学习探究性学习的相关理论,把握探究性学习的本质,熟悉探究性学习的特点,这样才能指导学生更好地开展探究性学习,真正成为学生探究性学习的指导者、管理者、帮助者和合作者。政治学科涉及政治、经济、文化三个领域,因此,教师一定要努力拓宽自己的知识面。在探究性学习的开展过程中,学生由于选择的问题不同、探究性学习方式不同、知识和能力的局限,因而会不可避免地遇到各种不同的困难、问题和挑战,此时,教师需要给予适当的指导和点拨,帮助学生解决困难,迎接挑战。此外,教师要随时关注学生的情绪和心理状态,帮助其树立克服困难的信心和勇气,激发其对探究性学习的兴趣,及时地鼓励学生。政治教师在探究性学习中的指导作用要从以下几个方面着手:选题上的指导,帮助学生出主意,特别结合时事热点问题或重大会议精神,但又不能越俎代庖。方法上的指导,要求学生有选择、有重点地阅读,适当引导学生套索思考问题分主体,分角度等等。教师用恰当的方法引导学生进行探究,使学生通过探究过程达到丰富体验、完备知识、提高能力、增长才干等探究性学习的目的。同时,教师要呵护学生的兴趣,促进学生的个性化发展。
三、探究性学习必须强化学生的主体地位
1.激发学生的探究热情,培养学生的探究兴趣。在高中思想政治课中,开展探究性学习必须要注重激发学生的探究热情,培养学生的探究兴趣,因为只有学生对这种教学模式产生兴趣,才会自发去努力,追求不断的进步。在思想政治课的教学实践中,部分学生对探究性学习存在着比较狭隘的认识,认为这是一种不切实际的教学模式,浪费大量的时间和精力,因而对探究式学习缺乏兴趣。而实际上,在课堂上开展探究性学习,尤其对政治这门课程开展探究性学习,实质上是一种多元的教学形式,因为它不仅仅局限于书本知识,很多知识贴近学生生活,所以想方设法让学生在投入到探究活动过程中,体验到通过合作获取知识、应用知识的快乐,从而激发他们的热情和兴趣。
2.培养学生良好的探究性学习品质。所谓探究性学习品质是指学生具有不怕困难、敢于探索、主动发现问题,并乐于找出问题解决方法的精神。探究性学习离不开学生追求目标的信念,如果没有追求和达到目标的意志,就难以达到预期的教学目标。因此,在高中政治课中开展探究性学习,必须培养学生探究毅力、探究态度和合作意识等良好品质。
关键词: 初三化学 探究性学习 儒实化学课堂
美国著名的心理学家霍华德·加德纳在《智能的结构》中倡导学生的学习方式应以主动参与、探究发现、交流合作为主。新课程改革很关注对学生探索能力的培养,注重开展学生探索性学习;认为学生学习化学的过程应该是学生在学科领域或现实生活的情境中通过主动参与、获取知识、掌握技能、实践的学习过程。探究性学习所关注的三个目标是经历探究过程,获得理智和情感体验,积累知识和方法,探究性学习就是创新学习。
我校打造的“儒实课堂”是“真实、朴实、扎实的课堂”,是“大气、大雅、大智的课堂”,教师在儒实型课堂上要实现从“教书育人”到“文化育人”,再到“文化人”的目标。只有建构起和谐的儒实化学新课堂,才能引领学生徜徉在化学的乐园中,真正诗意地栖居在化学课堂上,体验到化学之奇,感受到化学之趣,领悟到化学之妙,从而使化学学习活动成为学生积极、主动、有意义的活动。结合日常工作的经验与相关实践内容,我认为应从以下几个方面入手:探究兴趣的激发、探究意识的培养、求异创新的鼓励、合作意识的培养。
一、探究兴趣的激发
爱因斯坦曾说:“兴趣是最好的老师。”和谐的儒实化学课堂给每一位学生以展示自己的空间,使学生的聪明才智在研究性学习中得到了充分的展示,潜能得到了发挥,能力得到了提高。因此,融趣味于化学教学活动中符合学生年龄特征,是一条行之有效的探究性学习的途径。
首先,利用化学自身的学科特点,开展演示实验、分组实验和家庭小实验。这些实验的现象会把他们带进五彩缤纷的化学世界,产生学习的原动力,激发学习的兴趣,持续地保持学习的积极性。在学习中,老师要注意收集、归纳在学习过程中枯燥、乏味的化学知识,把它们编成顺口溜。如记忆地壳中元素含量顺序:氧、硅、铝、铁,记忆为“养闺女铁”,金属活动性顺序:镁、铝、锌、铁,记忆为“美女心铁”,这样就大大提高了学生的兴趣。因此,教师只要常收集,多积累,勤总结,顺口溜就会源源不断,教学也定会趣味横生。激发学生的兴趣,能达到“四两拨千斤”的效果。
二、探究意识的培养
学生有一种与生俱来的好奇心,喜欢对周围的世界刨根问底。但是传统的教学模式,扼杀了学生的这种探究欲望和探究意识。而探究性学习课堂从根本上改变了学生传统的学习方式,帮助学生学会思考、学会探究、从而学会实践,提高综合实践能力。因此,在探究性学习中,教师应合理地进行引导,激发学生的学习兴趣和探究意识。“问题”是探究性学习的核心,而如要建立和形成旨在充分调动发挥学生主体性的探究意识,就须从问题意识入手。
要组织丰富的活动,如家庭小实验,化学演讲竞赛,参观自来水厂、炼铁厂等社会实践活动。让学生在亲身经历的同时感到化学就在身边。“问题”就在身边,时时要保持对“问题”的探究意识。更重要的是,还可引导学生通过报纸杂志、影视、因特网等很多途径搜集化学知识,提高对化学学习的兴趣。
三、求异创新的鼓励
“亲其师,信其道”。在教学中要激活学生的创新思维和培养学生的问题意识,就要营造一个宽松、民主的学习氛围,建立和谐的师生关系。这样学生才能敢于质疑、勇于争论、善于思辨,创造性思维的火花才会迸发。
在化学教学过程中,新旧知识的联系与交替无时不在学生的认识过程中发生。教师要充分运用化学的演示实验和分组实验,以及五彩缤纷的实验现象,让学生产生强烈的求知欲和探究愿望,使其冲出重围。这样既调动了课堂气氛又激发了学生的学习兴趣,使这种兴趣贯穿整个教学活动的始终,达到“课伊始,趣亦生;课进行、趣渐浓;课结束,趣犹存”的境界,使教学活动情理交融,有张有弛,从而增强了学生的感知力,激发了学生的学习兴趣,使学生进入乐学的状态,达到诱发创新欲望的目的。
四、合作意识的培养
合作意识和能力是现代人所应具备的基本素质。现代科学技术的发展,都是人们合作探索的结果。社会的人文精神弘扬也把乐于合作、善于合作作为重要基石。但是在以往的课堂教学中培养学生合作精神的机会并不多,且较多停留在口头引导鼓励的层面。因此在探究性学习中,教师应给学生提供讨论、分析的机会,使学生发挥资源互补的优势,从而达到共同提高、解决问题的目的。