关键词 质疑能力 问题情境 科学思维
一、问题的提出
化学实验是科学探究的重要方式,九年级化学实验对训练学生科学思维有着重要的作用。然而在实验教学中学生盲目对照课本或按照教师指示做实验,成了照方抓药的操作员,在实验中没有自己的思考,不能提出有价值的问题。
美国的布鲁巴克认为“最精湛的教学艺术,遵循的最高准则就是让学生自己提问”。问题是科学探究的开始,一切科学探究活动都是围绕问题而展开的,没有问题就没有探究。在实验探究中提出有价值的问题决定实验探究成败,能否提出有价值的问题与学生是否善于质疑密切相关,因此在教学中要对学生进行质疑能力的培养,使学生懂得质疑的道理,明确质疑的重要性,让学生学会质疑,勇于质疑,带着疑问进行实验探究。
二、实验教学中培养学生质疑能力的几点做法
(一)实验教学中创设问题情境,让学生有疑而发
化学实验不但为化学知识、技能的形成提供生动具体的感性材料,而且能为化学知识技能的应用提供良好的情境。教师在教学过程中要尽可能的以实验为引导,联系学生的已有经验在实验教学中设置问题情境,引发学生认知冲突。不断激发学生主动质疑、通过实验解决疑问。
1.在问题情境中培养学生质疑能力
化学实验现象、实验操作和实验设计等构成了问题情境,教师在实验教学要引导学生从真实的情境中发现问题、提出问题,要引导学生通过科学探究解决问题,发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。例如:在测定空气中氧气含量的探究实验中,教师让学生分别用红磷、木炭、蜡烛进行分组实验。红磷的一组出现了预期现象,而木炭和蜡烛一组却没有出现水面上升1/5的现象。实验现象的明显不同,构成了问题情境,学生受到情境的刺激,问题意识被引发,探究的欲望被调动起来。学生提出了用木炭、蜡烛实验没有成功的原因是什么?氧气含量测定的原理是什么等问题。接着教师向学生介绍了拉瓦锡研究空气组成的实验及其研究的结论,学生发现拉瓦锡并没有发现空气中含有少量的二氧化碳等气体。因此学生对又提出了如何测定空气中二氧化碳的含量?学生在问题情境中经历了发现问题,解决问题,再发现新问题的过程,随着一个个问题的深入,学生对知识的理解也逐步深入,学生的质疑意识也越来越强烈。教师为学生创设开放性的问题情境,激励学生独立探索,提出高质量的问题。
2.在实验异常中培养学生质疑能力
影响化学实验的因素有许多,实验中常出现异常的现象,教师应将实验异常作为教学资源,引导学生质疑,进行实验探究。例如用氢氧化钠溶液中和稀盐酸实验中,将氢氧化钠溶液加入稀盐酸中有气体产生。学生质疑产生的是什么气体,将生成的气体通入澄清石灰水中发现石灰水变浑浊,推导出是二氧化碳。学生提出为什么会产生二氧化碳?猜测原因可能是氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳而变质。教师引导学生提出如何测定氢氧化钠的变质程度?学生提出向变质的溶液中加入氢氧化钙溶液,通过测定生成沉淀的质量来测定变质生成的碳酸钠的质量。也有学生提出加入稀盐酸,根据反应前后减少的质量来测定碳酸钠的质量。重视实验异常,在实验中不断发现问题,有利于培养学生严谨、认真的实验习惯和创新思维能力。
3.在实验探究中培养学生质疑能力
在实验探究过程中,经常会遇到有些内容高于初中学生知识范围,如果用语言搪塞过去,学生很难发现问题且错过了探究的好时机。教师应指导学生查阅资料、了解实验原理、控制实验条件,进行探究活动。例如将锌插入硫酸铜溶液中,锌的表面会有黑色物质生成。根据置换反应原理,活泼金属锌将不活泼金属铜从它的盐溶液中置换出来,实验现象应是在金属锌的表面有红色铜生成。学生提出黑色物质是什么?教师指导学生查阅资料铜盐在溶液中发生水解,生成氢氧化铜,氢氧化铜分解得到黑色铜,因此黑色物质是铜、氧化铜和锌粉的混合物。学生在此基础上设计实验验证了氧化铜和锌的存在。实验探究活动培养了学生尊重实验事实的科学态度,也培养了学生发现问题的能力。教师鼓励学生有疑问要积极探究并给与适当的指导,学生在遇到困难时就不会轻易放过问题且善于触类旁通发现有价值的问题。
(二)实验中培养学生科学思维,让学生善于质疑
化学实验是科学探究的主要方式,它的功能是其他教学手段无法替代的,实验教学有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象的本质,因此教学中要运用实验产生的清晰、生动的现象启迪学生的思考。
1.培养学生观察能力
观察能力是是发现问题首要步骤,是学生学习化学知识的重要方法和途径,是发展思维能力与创造能力的基础,教学中教师要指导学生掌握正确的观察方法。九年级化学学习中需要学生观察的内容有:物质变化前后的变化如颜色、状态、气味等;化学实验中产生的沉淀、气体的生成以及声、光、电、热等现象。教师要引导学生对观察结果进行思考,透过现象看本质,思考实验现象反映出的化学本质规律。例如在蜡烛燃烧实验中变化前观察到石蜡是一种白色固体、质软、硬度小、密度比水小且不溶于水等,石蜡燃烧时发出光和热、石蜡融化等。根据这些实验现象学生得出石蜡燃烧过程中既发生了物理变化也发生了化学变化,变化过程中还伴随着能量的转变。教师既要引导学生重点观察也要引导学生全面、细致的观察并与思考相结合。学生还观察到石蜡燃烧有白烟产生。学生质疑石蜡熄灭后产生的白烟是什么?为什么白烟能点燃?教师鼓励学生进行猜想并通过实验证实了白烟是石蜡固体小颗粒。在观察实验现象的过程中学生的实验思维能力也得到了发展和训练,对培养和提高学生整体素质具有重要促进作用。
2.培养学生实验思维能力
初中化学实验由实验原理、实验试剂(药品)、实验条件、实验装置、实验操作和实验结果等要素组成。培养学生的实验思维能力也应从这几个方面入手,而这几个方面相互制约的,因此在教学中要指导学生综合考虑实验各要素。在选择实验原理时要考虑实验室的条件允许的范围内;实验装置要简单易操作;实验现象要直观鲜明;实验要安全符合学生心理等。例如实验室常见气体的制取教学中,教师要引导学生掌握气体制取的思路:制取气体选用实验原理;实验仪器、装置的选择;正确的操作方法、步骤;气体的检验方法等。其中气体发生装置的设计和改进是气体制取过程中的重点和难点。教师要引导学生逐渐理解:由于反应物和反应条件的不同,制取同种气体可选择不同装置;考虑到节约药品、使反应更加合理、易于操作等实际需要,实验装置还可以进一步改进。化学实验与观察、测量、条件控制、数据分析等科学方法密切联系,由于实验目的、实验条件等不同,实验设计方法有差异,在教学中要指导学生科学地选择适当的方法,使学生认识科学态度和方法的重要。
(三)实验教学中创设课堂民主气氛让学生敢于质疑
1.创设对话情境
在实验教学中若学生只是想教师所想,说教师所说,学生的实验能力得不到锻炼。因此教师要创设对话情境,要把学生既有的经验与要探究、解决的问题关联起来。例如在高温煅烧石灰石的实验中,将高温煅烧后的石灰石放入滴有酚酞的水中,酚酞变红。结论是碳酸钙高温分解生成了氧化钙,氧化钙与水反应生产了氢氧化钙。有学生质疑碳酸钙是否全部变成了氧化钙。有的学生认为是部分变成了氧化钙。学生意见不一致,教师让学生讨论并参与到学生讨论中,经过讨论教师组织学生小组汇报讨论结果。在教学过程中无论从教师角度看还是从学生角度看,彼此的发言都是复杂地交杂在一起、具有内在的联系。学生不仅注意教师的教,学生彼此间也直接联系开展活动。这样一旦谁发了言,全班学生就都参与,各自仔细听取发言,彼此发表想法,互相补充,互相修正。学生在自由、民主的气氛中交流与讨论,激发了学生学习热情,他们敢于表现,敢于质疑和争论。
2.自主实验
有些教师只注重教给学生实验的方法,而忽视了培养学生自主实验的能力。学生只是被动地按照教师安排的实验方法去做,至为什么这样做?还能怎么做?却很少思考。学生作为实验的主体,不能充分发挥自己主观能动性,缺乏自主实验的能力。因此,我们必须在教学中,充分重视对学生自主实验能力的培养。教师要将实验选择的权利交还给学生,让学生自主参与组织实验、选用仪器、操作实验、得出结论。例如实验室制取二氧化碳的探究性实验。教师让学生根据实验原理自主选择实验药品,学生分别选择了贝壳、大理石、鸡蛋壳、石灰石等药品。实验发生装置有的学生选择了试管、单孔塞;有的学生选择了长颈漏斗、大试管;有的学生选择了分液漏斗、大试管;有的选择了注射器等仪器。学生在自主实验探究过程中操作步骤和方法各不相同,暴露出不少问题,但是实验思维得到了发展,对实验的原理有了更深的理解,实验探究能力得到提高。
3.积极评价
教师要对学生提出的问题给与积极的评价,对学生的回答、所提出的问题、解决的方案要持合适的态度,学生对问题的任何真诚的质疑,即使是错误的,应得到教师的肯定与鼓励,如果一开始就对学生求全责备,学生就不敢大胆质疑参与讨论。
不同的学生的知识背景不同,思考问题的方式也可能不同,他们对同一个问题的认识角度和认识水平也存在差异。教师要尊重学生的个体差异,引导学生学会倾听与自己不同的观点,了解自己知识结构的局限性,取长补短完善自己的知识结构。例如:在酸碱盐的性质探究实验中,有的学生只能做简单的酸碱性质,而有的学生兴趣较浓,教师可以指导他们增做酸碱与盐溶液的实验,前者培养学生的基本化学素养,而后者培养化学方面的专业人才,使他们向专业的方向发展。对于探究能力差或信心不足的学生,可以采用低起点、小步子、分阶段评价方法,不断地为学生设置小的目标,让每一个学生都能获得的成功。
在实验教学中培养学生质疑能力,旨在培养学生实验能力和在实验探究活动中提出问题、解决问题能力,转变学生的学习方式,提高学生科学素养。
参考文献:
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