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初中化学实验教学中培养学生科学探究精神的研究

2022-07-13唐爱华

数理化解题研究·初中版 2022年6期
关键词:科学探究初中化学实验教学

摘要:化学实验作为学生学习化学知识的重要部分,其通常能使学生更深层的理解与掌握相关理论知识.因此,在初中化学的实验教学过程中,教师需注重培养学生参与实验的兴趣,引导学生在化学实验中探究,注重学生的科学探究精神培养,从而使学生的科学探究能力得到显著提高.

关键词:实验教学;科学探究;精神;初中化学

中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2022)17-0128-03

收稿日期:2022-03-15

作者简介:唐爱华(1995.7-),女,江苏省扬州人,本科,中学二级教师,从事初中化学教学研究.

1 初中化学实验的教学现状

目前,初中化学的实验课教学中,明显存在教学质量低的现象,再加上化学教师受应试教育的影响,过于注重学生的考试成绩,这就使其将更多的关注点放在了成绩相对优异的学生身上,而忽略了成绩相对较差的学生学习与发展.同时,部分学校会将学生的考试成绩与教师的教学绩效挂钩,这不仅会影响到我国的教育事业发展,而且还会抑制学生的综合能力发展.化学教师在实验教学中,大部分都是通过黑板实施知识讲解,在讲台上将相关的化学实验示范给学生看,学生则通过笔记的形式,将其中的知识点一一记录,这就会影响到教学互动性的提高.还有些化学教师为了实现实验课的教学时间节省,就会让学生尽可能地吸收相关化学知识,而不会让学生亲自参与到实验操作的过程,这种被动接受化学知识的状况,就会使化学课堂的整体气氛较为烦闷.另外,化学实验的教学中,学生对于实验学习的需求也更趋向于多样化,而当前化学教材的实验目的、实验原理、实验器材、实验过程等都相对统一,虽然教师也会让学生自主设计些实验方案,但由于化学教师给的实验器材相对统一,因此,获得的结论也相对一致.长期以往,学生就会对化学实验的学习丧失兴趣,并致使实验室中做实验成了一种形式.

2 化学实验与科学探究能力

在最新的化学课程标准中,将“科学探究能力”作为一项重要的教学目标,要求教师在组织和开展课堂教学时,应依据科学探究的基本要素,即:提出问题、猜想与假设、制作计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等,依据化学教学内容、初中学生的认知水平等,强化学生的科学探究素养.

基于初中化学学科的特点,实验教学是教学的重中之重.基于学科素养下的要求,积极开展探究性实验,依托化学实验强化学生探究意识,发展学生科学探究能力,已经成为研究的重点.可以说,学科素养下的要求,初中化学实验教学出现了明显的发展变化,集中体现在:第一,更加具备延伸性.化学学科素养下,实验教学承担着明晰化学原理、巩固理论实施、培养学生科学探究素养、激发学生学习兴趣的任务.面对这一全新的实验教学目标,教师不仅要重视实验教学,还应紧紧围绕“科学探究”的内涵,对化学实验教学内容进行拓展、延伸,并设计出具有探究性的实验教学方案,使得学生在实验参与中,逐渐提升自身的化学综合素养;第二,实验教学应具备实用性.基于化学学科的特点,化学教师在优化实验教学,强化学生科学探究素养的时候,还应关注化学实验的实用性,使得学生在生活化的实验中,对抽象的化学理论知识进行验证、内化,最终在多角度思考、分析和解决的过程中,强化自身的科学探究素养.

3 初中化学实验教学中培养学生科学探究精神的策略3.1 基于实验观察的求真精神培养

科学探究精神的核心就是实事求是,在真理的探索道路上,只有求真務实、实事求是,才能在实践当中得出真知.伽利略曾说:“一切推理都是经过观察和实验得出的.”因此,在初中化学的实验教学当中,想要通过形形色色的化学实验探索到化学知识的本真,学生就需通过实事求是地对各种实验现象进行观察、分析与记录.正是如此,各种各样的实验现象就成了化学理论性知识呈现的窗口.例如,对检测空气中氧气含量的实验进行教学时,实验具体教学中,学生需秉持实事求是的心态观察相关实验现象,以此对空气中的氧气含量进行准确检测.在该实验中,学生就会观察到相关的现象:红磷在燃烧后就会形成大量的白烟,经过一段时间后,钟罩中的水面就会上升到约1/5,通过该现象,不仅表现出红磷在燃烧形成的白烟可以与水溶解,还表明了空气当中的氧气体积大约占了空气整体的1/5,氮气体积大约占了4/5.除此之外,通过该实验,还表明了空气当中的氮气不支持燃烧.初中化学的实验教学中,教师引导学生通过实事求是的精神观察实验,通常可以使学生在潜移默化中具备求真的科学探究精神.

3.2 基于规范操作实验的求严精神培养

严谨规范不仅是实验操作的前提,而且还是科学探究精神的关键.在化学实验的各种操作中,学生需注重严谨规范的实验操作原则,只有这样,才能保证化学实验的操作正确性,并保证其在化学实验操作过程中的安全性,保证化学实验的结果准确性.同时,科学探究的实验开展,不仅能够使学生亲自参与到实验操作,而且还能在实验中产生自己的想法,并促使学生在实验的探究中,实现思维碰撞,体会到每个学生的思维方式,并收获到更多的知识.基于此,初中化学的实验教学中,教师需引导学生严谨且规范的操作实验,在循序渐进中培养学生形成求严的科学探究精神.例如,稀释浓硫酸的实验教学中,其规范的操作为:把浓硫酸沿着容器壁慢慢地注入到水中,如果水在烧瓶当中,就需通过玻璃棒将浓硫酸引流到烧瓶中,并通过玻璃棒进行不断地搅拌散热.浓硫酸的稀释过程当中,若学生的实验操作步骤相反,就会造成严重的事故.因此,学生需严谨规范地进行实验操作,这不仅能探究得出准确的化学实验结果,而且还能形成求严的科学探究精神.

3.3 基于创新设计实验的求新精神培养

开拓创新既是科学探究精神的活力,又是促进科学不断发展的重要源泉.实验设计能使学生自身的综合素质得到有效提高.学生在进行化学实验设计时,通常需积极思考与探究,这就能够使学生实现思维发散的同时,实现创新能力提高.化学教师在引导学生进行实验设计的时候,可指导学生阅读、查找些化学实验的小窍门、实验仪器用品、实验装置改进等相关资料,开阔学生视野的同时,启发中学生的创新性与创造性思维,尽可能提供给学生相关的动手机会.例如,在学习氧气的实验教学时,在学生充分掌握了实验原理及仪器用途的前提下,让学生通过各种实验器材、实验步骤进行实验装置的组装,开展实验操作.当学生亲自参与到操作后,引导学生对化学实验中存在的优缺点进行对比,让学生对其设计的实验进行自主评价.在学生完成实验设计后,教师可通过简单点评,表优鼓差,促使学生做到再接再厉,自主完成相关实验环节,以此将自主权交给学生,真正展现出人本化精神,从而使学生做到思动、口动、手动、互动.在化学实验的教学中,通过引导学生进行创新设计,以实验探究的形式获得新知,这不仅能强化学生对于化学知识的学习兴趣,而且还能使学生实现个性化发展,从而使学生形成创新思维.通过学生的自主设计以及分组讨论的化学实验开展,不仅自主性强、自由度大,而且还能夯实学生的知识,以促使化学实验的教学效果得到切实提高的同时,促进学生观察与实践力的提高,从而使学生形成勇于创新的科学探究精神.

3.4 基于探究实验问题引导的探究素养

纵观传统化学实验教学现状,教师受到应试教学理念的束缚,基本上都采用“口头讲实验”、“按照教材演示实验”的方式进行教学的.在这种实验教学模式下,学生难以参与到课堂中,无法在实验中进行思考和分析,制约了科学探究素养的形式.基于此,为了强化学生的科学探究素养,初中化学教师必须从传统的实验教学模式束缚中解放出来,结合实验教学内容,给学生设置出一系列的探究性问题,借助问题的驱动,使得学生在思考、探究中完成化学实验的探究学习.同时,学生在思考和分析实验问题的过程中,也拓展了思维的深度和广度,促进了科学探究能力的发展.例如,在“二氧化碳的实验室制法”实验教学中,教师就对传统的“演示实验”教学模式进行了改进,结合化学知识点之间的内在联系,引导学生结合所学的知识,思考三个问题:以往所学的化学实验中哪些化学实验产生了二氧化碳?哪些实验可以作为实验室制取二氧化碳的方法?为什么?对氧气和氢气的实验室制法进行对比,思考二氧化碳的实验室制法的要点有哪些?在问题的引导下,学生结合所学的知识,很快就能提出碳酸钙和酸反应、酒精燃烧等方式,可成为实验室制取二氧化碳的实验方案;接着,针对学生确定的实验方案展开讨论和交流,确定最终的实验方案;最后,指导学生以小组的形式,围绕实验方案展开合作探究.在这一过程中,教师应结合实验过程,通过一定的问题引导,指导学生对化学实验过程进行观察和思考,最终在探究中完成化学实验学习.如此,不仅丰富了化学实验教学手段,也促使学生在问题思考、合作探究的过程中,循序渐进提升了的科学探究能力.

3.5 基于实验突发状况强化科学探究素养

化学实验本身就是一个动态化、复杂的过程,學生在实验操作、探究的过程中,常常会发生一些意想不到的状况,尤其是实验失败.基于此,教师应及时抓住这一时机,引导学生利用所学的知识,从失败中找出问题,并围绕失败的原因进行思考和解决,促使学生在这一过程中逐渐强化自身的科学探究素养.例如,在“关于氧气和铁丝反应的性质”实验教学中,按照实验教学的要求,化学实验中应达到的预期结果是:产生很多火星、黑色的固体.但学生在实验的过程中,由于其急于求成导致实验失败.面对这一现状,就引导学生从中找出实验失败的原因.接着,引导学生围绕原因展开分析,有的学生在实验中发现火柴燃烧时间过长,就会消耗大量的氧气,无法观察铁丝在氧气瓶中的燃烧现象;如果火柴燃烧时间过短,就无法产生足够的热量,难以实现铁丝在氧气瓶中的充分燃烧.针对这一现状,引导学生对其进行改进,最终确定了运用无水乙醇作为燃料.如此一来,有效避免了火柴在实验中出现的诸多问题,也使得实验操作更加简单.同时,学生在实验失败中,分析问题、解决问题,也逐渐强化了自身的科学探究素养.

综上所述,初中化学的实验教学当中,培养学生的科学探究精神,不仅能够使学生亲身经历到化学实验观察、操作、分析、总结的全过程,而且还能使学生更加透彻地理解相关学习知识,并迅速地领悟到科学探究的思想与精神.

参考文献:

[1] 党德勇.新课改下初中化学实验中培养学生科学探究践[J].成功:教育, 2018(19):80.

[2] 高祥.浅谈初中化学实验教学中学生科学精神的培养[J].新课程(中学),2018(12):209.

[3] 邢金茹.创新化学实验教学 培养学生科学精神[J].数理化解题研究,2019(23):78-79.

[责任编辑:季春阳]

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