第一篇:藥物化學探究性實驗教學模式的探索
藥物化學探究性實驗教學模式的探索
謝媛媛,施湘君,陳志衛(wèi),蘇為科*(浙江工業(yè)大學,浙江 杭州 310014)
[摘 要] 藥物化學是藥學專業(yè)的必修課,文章分析了現有藥物化學實驗教學中存在的局限性,改革傳統(tǒng)的藥物化學實驗教學方法和內容,增加探究性實驗項目和內容,改革實驗成績評定體系。實踐證明,藥物化學探究性實驗教學模式不僅提高了學生的學習熱情和主動性,同時還培養(yǎng)了學生的自學能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
[關鍵詞] 藥物化學;實驗教學;改革;創(chuàng)新能力
藥物化學是一門建立在多種化學學科、醫(yī)學和生物學基礎上,發(fā)現與發(fā)明新藥、合成化學藥物、闡明藥物化學性質、研究藥物分子與機體細胞(生物大分子)之間相互作用規(guī)律的綜合性學科,是藥學專業(yè)重要的專業(yè)基礎課。藥物化學與化學、醫(yī)學、生物學等學科相互交叉滲透,內容繁多,具有很強的理論性和實踐性,學生普遍反映學習難度大,很難適應。但是,現有的教學體系過于強調理論知識的教學,而忽視了實驗教學方法的改革。藥物化學實驗教學是藥物化學課程的重要組成部分,對培養(yǎng)學生的基本技能、創(chuàng)新意識、動手能力、分析問題和解決問題的能力有著不可替代的作用。在傳統(tǒng)的實驗教學中,從實驗儀器的準備到實驗方法的確定,基本上都是由教師事先安排好,學生只是被動的接受和效仿,不利于學生創(chuàng)新性、自主性的培養(yǎng)。而目前關于藥物化學實驗教學方法改革的研究還比較少[1-6],為此,我們對藥物化學實驗教學模式進行了改革,將現代化教學理念和創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結合,注重學科之間的聯(lián)系,強調以學生為主體,加強學生動手能力的培養(yǎng),形成了具有特色的實驗教學新體系,并取得了一定的成效。
一、藥物化學探究性實驗教學模式的構建 1.改進教學理念
教學活動中最基本的要素是教師和學生,教師和學生角色扮演的好壞直接決定了教學活動的效果。傳統(tǒng)的驗證性教學過程以教師和教材為主體,是一個以教師為中心的靜態(tài)、封閉的教學過程。而探究性實驗教學是要讓學生根據已有的知識和技能,在假設的指導下獲得推翻假設或支持假設的科學證據,達到驗證假設*通訊作者 1 目的的科學活動過程,該過程是學生主動參與的動態(tài)教學過程。在實驗教學中必須發(fā)揮學生的主體性作用,教師則起到指導性、監(jiān)督性的輔助作用。要充分發(fā)揮學生在教學活動中的主動性、自主性和創(chuàng)新性,鼓勵學生在教學活動中發(fā)現問題、解決問題,只有這樣,才能更好的實現探究性實驗教學的目的。
2.改革教學內容
現有的實驗教學主要是驗證性實驗,從實驗儀器的準備到實驗方法的確定,基本都是教師事先安排好的,學生做實驗通常都是“被實驗”,而非主動探究。長此以往,學生會喪失對實驗的興趣和樂趣。相比驗證性實驗而言,探究性實驗不僅強調學習的過程和自主探究的統(tǒng)一,而且更加注重學生對實驗過程的參與和理解,更有利于培養(yǎng)學生的獨立工作和解決問題的能力。但是,筆者在多年的實踐中發(fā)現,驗證性實驗因其封閉性、嚴謹性的特點在學生基本技能的培養(yǎng)方面也具有不可忽視的作用,因此,我們在實踐中保留少量的驗證性實驗,增加大量的探究性實驗,將二者有機結合,設定藥物化學的實驗內容。
在做基礎驗證性實驗時,不僅按照教科書上的要求實驗,而且還應鼓勵學生使用非“經典條件”,觀察實驗變化,學會如何設計簡單實驗去發(fā)現人為影響因素造成的錯誤是什么,在實踐中加深對所學知識的理解。在進行探究性實驗時,指導教師可結合自己的科學研究課題,給學生安排一些實驗課題,讓學生根據所學的理論知識和方法,自己去想、去發(fā)現問題、解決問題。例如,在做最經典的阿司匹林的合成實驗時,并不僅僅局限于照章(教材)操作,而是在實驗之前就向學生提出相關問題:阿司匹林是哪類藥物?有哪些新用途?理化性質如何?阿司匹林的合成路線有幾條,每種方法的優(yōu)缺點是什么?實驗中會生成什么副產物,如何控制反應的進行,提高產物的收率?怎樣提純產品?讓學生帶著問題去查閱文獻,提出實驗方案,闡明實驗原理、理論依據及具體實驗步驟,論證可行性,并對實驗細節(jié)及注意事項進行補充,集思廣益,使實驗方案更加完善,在老師的指導下確定最后的實施方案。通過這樣的過程,充分調動學生的主觀能動性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維及獨立思考,分析解決問題的能力。
3.培養(yǎng)學生查閱文獻的能力
閱讀科技文獻是專業(yè)人員了解工作進展不可缺少的基本手段,藥學專業(yè)的學生畢業(yè)后將從事多種行業(yè),也需要查閱各種各樣的資料,了解并掌握文獻查閱基 2 本技能不僅可以培養(yǎng)、鍛煉學生的創(chuàng)新能力和綜合素質,更可以為他們今后在職業(yè)生涯中的發(fā)展奠定堅實的基礎。文獻查閱的方法主要有兩種,一種是人工查閱,即通過紙質論文進行查閱;另一種就是利用網絡資源進行文獻查閱,如利用學校的數字資源系統(tǒng)(中國學術期刊全文數據庫、維普全文數據庫、ACS、RSC、John Wily、SciFinder Scholar、ISI of knowledge、Springer Link、Elsevier ScienceDirect等)查閱,或直接用Google等搜索引擎搜索。這些利用網絡進行檢索的活動主要是通過輸入所要查閱文獻的題名、關鍵詞、作者、單位等即可查到相關的文獻。在查閱資料時還有一些方面需要注意:其一是關鍵詞的選擇,如果關鍵詞選取不恰當會導致資料查不到或無效資料太多;其二是需要搜集正、反方面的資料,這樣才能對實驗方案的設計有所幫助。
4.注重人文精神的滲入教育
在實施實驗教學的過程中,實驗指導教師的一言一行都會對學生起到非常重要的作用,因此,指導教師應注重培養(yǎng)學生嚴謹求是的科學態(tài)度,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新探索精神,提高學生的動手能力和實踐精神,培養(yǎng)學生良好的心理素質和科學素質,訓練學生堅強執(zhí)著的意志力,強烈的責任心和團隊精神,提升學生的科學思維方法。
5.重視實驗后的總結
實驗結束后要重視總結,在我們的實驗教學活動中,主要通過以下幾個環(huán)節(jié)來實施。首先,學生需要對探索過程進行反思、歸納整個實驗過程,分析實驗的成功之處和失敗之處。其次,每個學生完成自己的總結,進行分組討論和交流,然后指導教師組織Seminar,要求每組派一個代表在限定的時間內,將研究成果(實驗過程、發(fā)現的問題、解決的方法及感想和體會)用多媒體的形式向其他學生和老師進行匯報。指導教師和其他同學可以進行提問,并就不完善的地方提出改善建議和意見。最后要求學生撰寫研究論文,指導教師應認真評閱學生上交的研究論文,并就存在的問題及時和學生進行有效的交流。
6.完善實驗成績的評定制度
目前驗證性實驗的評分標準主要是按照學生上交的實驗報告作為評分標準,而不能對學生在實驗中的科學素質等因素進行準確有效的評價。對于探究性實驗而言,評分標準則變?yōu)樾〗M和個人相結合,指導教師在評分中主要是考察實驗方 3 案設計的是否合理、研究思路是否具有創(chuàng)新性,和團隊其他成員之間的合作交流能力。即使有的學生實驗并沒有達到要求,但如果他具有創(chuàng)新的思想,也會給他較好的成績。個人與小組相結合的新型評價體系,不僅考察了學生的個體操作技能,還考察了學生的科學精神、創(chuàng)新思維和分析問題、解決問題的能力,可以更好的幫助學生認識自我,建立自信。
7.注重實驗室管理體制的同步改革
實驗教學是一個復雜的系統(tǒng),既包括以實驗室硬件為依托的條件系統(tǒng),又包括以教學活動為中心的過程系統(tǒng)及以上述兩個系統(tǒng)為對象的實驗教學管理系統(tǒng)。其中,條件系統(tǒng)是基礎,過程系統(tǒng)是主體,管理系統(tǒng)是保證,實驗教學的質量完全建立在各個子系統(tǒng)工作質量的基礎之上。所以,要保證實驗教學的質量,就必須進行實驗室管理模式的同步改革,整合實驗室資源。
首先,進行資源整合,創(chuàng)建實驗中心。將原來分散的實驗室和實驗內容進行統(tǒng)一安排,實驗中心由三個層面共同構成,即基礎實驗室、綜合實驗室、創(chuàng)新實驗室;其次,改進實驗內容。減少驗證性實驗所占的比重,增加綜合性、設計性、探究性實驗的比例,促進學生的個性發(fā)展,實現因材施教;第三,實現實驗室的靈活開放。不同的實驗室可以根據自己的實際情況選擇不同的開放形式,如全天開放、定時開放、預約開放、階段開放等,確保開放實驗室的質量和效益;第四,制定規(guī)范的實驗室開放方法。針對不同的實驗室分室,制訂相應的實驗室開放實施辦法和配套措施。第五,指導教師應加強對學生的指導。學生按實驗類型和實驗要求做好實驗準備,設計實驗方案,經指導教師認可后才能進行實驗。學生在預定時間內進入實驗室,按實驗室規(guī)定領用實驗器材和器件,并要在指導教師的指導下按實驗操作規(guī)程進行實驗。第六,實驗開放前準備好開放所需的相關材料如實驗教學大綱、實驗指導書等,并根據教學實際需要和學生預約情況安排實驗器材、器件、實驗室值班人員和實驗指導教師。第七,實驗完成后應及時交還實驗器材及器件。學生在開放實驗室期間,損壞儀器設備要視情況賠償,儀器附件要自我維修。學生按實驗要求撰寫實驗報告或研究報告等,送指導教師審閱。第八,加強實驗室管理人員的責任感。實驗管理人員要切實履行職責,盡量為學生提供各種幫助和指導,確保儀器設備的安全可靠,確保開放實驗室放而不亂。
二、探究性藥物化學教學模式的實踐效果
經過多年的教學實踐,筆者發(fā)現,藥物化學探究性實驗教學模式改變了學生的學習模式,變被動為主動探究,在藥物化學實驗教學活動中,有很大一部分的實驗都是由學生獨立完成的,學生在實驗中遇到問題時首先是自己獨立思考,解決不了時再請教老師,從而提高了學生的學習熱情和學習主動性,培養(yǎng)了學生的自學能力,學生的主體參與意識很強,思維活躍,創(chuàng)造潛能得到了開發(fā),并為終身繼續(xù)學習打下了良好的基礎。
藥物化學探究性實驗教學模式改變了教師詳細講解并示范后學生重復的實驗教學模式,這樣學生能在實驗設計中有一個明確的指導思想,能統(tǒng)籌安排時間,在最短的時間內達到最好的效果。在實驗中遇到問題時,需要自己解決,或者和其他同學一起討論解決,這樣不僅可以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,還能培養(yǎng)學生的團隊合作精神。
迄今,該教學模式對于本科生創(chuàng)新能力和綜合素質的培養(yǎng)已取得了顯著的成效?!皺C械化學方法制備三芳基2-吡唑啉類化合物的研究”和“機械化學法輔助提取木芙蓉葉中黃酮類化合物的工藝研究”2項學生科技項目入選了國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目?!笆中粤虼溥蜻呋瘎╅_發(fā)及應用”和“抗禽流感新藥T-705關鍵中間體合成工藝開發(fā)”2項科技項目分別入選了浙江省大學生科技創(chuàng)新性項目和浙江省新苗人才計劃。此外,由藥學專業(yè)學生承擔的課外學術科技作品多次獲得國家級和省級獎勵,如姚臻同學負責的“紙威科技有限公司創(chuàng)業(yè)團隊”獲全國第五屆“挑戰(zhàn)杯”大學生創(chuàng)業(yè)計劃大賽銅獎、浙江省第四屆“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃大賽一等獎。
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310014, China)
[作者簡介] 謝媛媛,女,博士,副教授,主要從事藥物化學教學和研究工作。均是精品,歡迎下載學習?。?/p>
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第二篇:初三化學探究性實驗教學初探
初三化學探究性實驗教學初探
閬中市雙龍鎮(zhèn)中心學校
鄧小勇
主 要 目 錄
一、課題提出的原因分析………………………………………………………1
二、課題提出的理論依據………………………………………………………2
三、課題研究的任務和目標……………………………………………………3
四、課題研究的階段和內容……………………………………………………3
五、課題研究的主要成果………………………………………………………10
六、問題探討……………………………………………………………………11
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,隨著化學新課程的啟動和推進,我校作為一所城鄉(xiāng)結合部的中心學校。在實施化學新課程的過程中,遇到了新的問題和困難。特別是對于新課程提出的探究性實驗,在學生學和老師教的過程中,困惑最大。針對此現狀,我對初中化學探究性實驗指導策略進行了不斷的探究和實驗,經過了近一年的努力,取得了一定的成績。現將本人的心得體會總結如下,供各位參考,也希望提出寶貴的意見和建議。
一、課題提出的原因分析
(1)在化學教學過程中,實驗一直被認為是能幫助學生獲得化學知識、掌握實驗技能,激發(fā)學習興趣、培養(yǎng)實驗能力的一種教學手段,它在初中化學教學中始終占有十分重要的位置。初中化學實驗過去以驗證性實驗為主,在2001年的《九年義務教育全日制初級中學化學教學大綱(試用修訂版)》中提出。教師應“適當引入一些探究性實驗”,“應逐步加強學生的探究性實驗”,“適時地安排一些學生自主探究的實驗”,“探究性實驗和綜合實踐活動能較好地體現學生的創(chuàng)新思維和實踐能力”。最近,在新化學課程標準提出“科學探究是一種重要的學習方式,也是義務教育階段化學課程的重要內容”,化學教學中比較常見的一種初三化學探究性實驗教學初探
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探究活動是進行適合學生的探究性實驗。
(2)當前,對探究性實驗的研究,只是局限在個別范圍內進行試驗,呈現出單一性、個體性、隨意性。單一性——對一個一個實驗單獨進行研究;個體性——個別學校、個別教師在進行研究;隨意性——對實驗的選題、設計隨教師個人的意愿而定。由于缺乏系統(tǒng)的、整體的研究,探究性實驗的研究和實踐尚處在自發(fā)試驗的狀態(tài)。
(3))面對新的教材和新的化學課程標準要求原有的實驗教學方式已逐漸顯示出不足:統(tǒng)一的實驗要求、實驗教學模式,不利于學生的個性發(fā)展,單一的實驗內容又脫離社會實際,學生喪失學習的主動性、能動性和獨立性。因此開展化學探究性實驗的研究,是化學教學走素質教育之路的有效途徑。
(4)在實踐過程中,根據我校學生特點和學校化學實驗室儀器設備條件,把新教材上的50多個實驗分為學生探究實驗,教師演示實驗,學生家庭小實驗等,并以學生探究實驗為主。但學生在進行探究性實驗時存在許多的問題,比如:只習慣于思考老師向他們提出的問題,而不會主動地去發(fā)現問題、提出問題;當老師給學生設置了問題情景后,讓他們能獨立地設計實驗去解決問題時,學生多半會到教材中找現成的實驗方案,很少有學生能創(chuàng)造性地去設計新的實驗方案。而提出問題,設計解決問題的方案恰恰是探究性實驗最重要的兩個環(huán)節(jié)。隨著新課程實施的不斷深入以及我校實驗室條件的不斷改善,在汲取過去幾年新課程實施中的經驗和不足,我對初中化學探究性實驗進行改進和探索,旨在進一步以學生為主體,促進學生主動發(fā)展。
二、課題提出的理論依據
所謂“探究性實驗”,指的是在教師的引導下,學生根據化學教學的內容或日常生活、生產中遇到的問題,對自然界及研究的現象提出問題,從問題或任務出發(fā),通過形式多樣的探究實驗活動,利用已知的、外加的因素去作用于研究對象,借助探究性化學實驗,獨自或合作加以探索,來認識研究對象的未知性質、組成、變化特征,以及與其他對象或現象的聯(lián)系等的一種教學方式。其教學過程初三化學探究性實驗教學初探
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中一般包括:提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等。借助該形式,引導學生主動進行實驗設計、現象觀察,結果分析,從中發(fā)現科學概念或原理,達到獲得知識,形成概念,掌握技能,優(yōu)化思維,培養(yǎng)情感體驗,提高綜合能力的目的。
《化學課程標準》中強調“化學實驗是進行科學探究的主要方式”,“教師要注意改進傳統(tǒng)的實驗教學,精心設計各種探究性實驗,促使學生主動學習,逐步學會探究”。本課題著重研究如何幫助學生了解探究性實驗的基本過程和方法,培養(yǎng)學生初步的科學探究能力和態(tài)度,使學生掌握進一步學習和發(fā)展所需要的化學基礎知識和基本技能,在實驗實踐中獲得探究的體驗和意識,從而提高學生科學探究的素質。
三、課題研究的任務和目標
1、通過本課題的研究,提煉出有助于學生“探究性實驗”實施的指導策略;
2、學生掌握探究性實驗學習的方式,具有獨立思考、自主探究、合作交流的意識和主動學習能力。
3、進一步轉變教師的教育觀念和教學行為。通過創(chuàng)造性的勞動和研究,將課程從“特定知識體系的載體”的定位上轉移到促進“師生共同探索、共同發(fā)展”的定位上。
4、通培養(yǎng)學生自主實驗、獨立思考的學習習慣。培養(yǎng)學生的探索精神、創(chuàng)新思維,勇于實踐的能力。從而開發(fā)學生潛能,促進學生的主動發(fā)展。
四、課題研究的階段和內容
本課題研究的最終目標是轉變學生實驗學習的方式,促進學生主動發(fā)展。因此,我們將課堂作為課題研究的主要陣地。
(一)準備工作:
首先要了解學生實施探究性實驗的基礎,在進行課題研究前(2014年9月),筆者對42名新初三學生進行了摸底調查。調查結果如下:
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你知道什么叫科學探究嗎?
知道14人、占33.3%,不知道28人、占66.7% 你做過探究性實驗嗎?
做過10 人、占23.8%,沒做過32人、占76.2% 你了解科學探究的一般過程嗎? 了解20人、占47.6%,不了解22人、占52.4% 你想嘗試化學探究性實驗嗎?
想42人、占100%,不想0,無所謂0
在對28名“知道科學探究”的學生進行進一步訪談中得知,大多數學生都是從初二物理教材中了解到科學探究的,卻沒有做過探究性實驗。但讓我感到欣喜的是,在調查的學生中,100%的學生都想嘗試化學探究性實驗??梢娝麄儗τ趧倓偨佑|的新學科—化學有著濃厚的興趣和探究的欲望。
(二)課堂實踐
進行實驗,觀察現象,作好記錄: 分析、歸納、證實或否定猜想
交流、討論,得出結論:。
當學生一邊觀察老師的演示實驗,感受探究實驗的同時,一邊填寫實驗報告。在邊觀察、邊模仿、邊參與、邊體驗的過程中,學生感知了探究性實驗。學生在最后的“實驗后感想”中寫到:“化學實驗很有趣、很吸引我”?!耙桓⌒〉南灎T,在老師的手里竟能做出這么多的實驗來”?!霸谶^去的學習中,老師教會我們許多的知識,包括一些物質的性質。原來,這些知識可以通過實驗自己去發(fā)現和總結,我多想向老師那樣做探究性實驗??!”
學生乙:拿一個針筒,先把栓塞向前推,排盡空氣。然后到教室里后拉栓塞抽入空氣。
學生丙:拿一個集氣瓶先裝滿水,帶到教室后,把水倒掉,教室里的空氣就會進入瓶中。??
學在教師適時“收與放”的指導下,學生
通過剛才的討論和交流,同學們產生了三種不同的猜想,那么究竟哪一個是正確的呢?各小組可根據你們自己的猜想來設計實驗方案或參考書上的實驗方案。在探究過程中若有不能解決的問題,可求助其他組的同學,也可問老師。(4)學生設計實驗方案。
學生設計的方案有很多,有代表性的有以下四種。
方案①取一小段蠟燭在一小塊木板上,把它們一起放在托盤天平上,調節(jié)托盤天平達到平衡。在托盤天平上點燃蠟燭,觀察托盤天平的平衡情況。
方案②取一段鎂帶,在托盤天平上稱的質量W1。用坩堝鉗夾持,在酒精燈上點燃,把燃燒后的白色粉末收集起來并在托盤天平上稱的質量W2,比較反應前后質量的變化。
方案③在小燒杯中加入20mL稀硫酸銅溶液,取一根砂去鐵銹的鐵釘,將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量,記錄所稱的質量W1。將鐵釘浸到硫酸銅溶液中,觀察現象,將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量,記錄所稱的質量W2,比較反應前后質量的變化。
方案④在100mL錐形瓶中加入10mL左右的澄清石灰水,將一支內有少量小塊大理石的小試管有細鐵絲固定在與100mL錐形瓶配套的橡皮塞上,將一支盛有稀鹽酸的滴管插入橡皮塞,將上述錐形瓶放在托盤天平上稱量,記錄所稱的質量W1。將滴管中的稀鹽酸慢慢加到盛有大理石的試管中,觀察現象。待反應完全后,再將錐形瓶放在托盤天平上稱量,記錄所稱的質量W2,比較反應前后質量的變化。
[說明:其中方案①和方案②,學生從老師提出的問題情境中受到啟發(fā)。方案③和方案④同學們參考了教材上的實驗方案。由此可見,學生自主設計實驗方案的靈活性和創(chuàng)新性有待于提高。此時教師的引導和指導是很重要的。)(5)師生共同評價。
學生對以上實驗,產生了如下想法:
①“蠟燭燃燒后質量減少,是由于生成的氣體沒有被稱量所造成的” ; ②“鎂帶燃燒后質量變大,是由于參加反應的氧氣沒有被稱量所造成的”
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③“鐵與硫酸銅的反應質量不變,因為反應中既沒有氣體參加反應,又沒有氣體生成” ;
④“研究蠟燭燃燒反應的質量變化,應將參加反應的氧氣和生成的二氧化碳、水一起稱量” ;
⑤“如果把蠟燭放在一個集氣瓶中點燃,塞上塞子再稱,質量可能就不變了” ; ⑥“在密閉容器中進行實驗,反應前后物質質量肯定不會發(fā)生變化” ;(6)進行實驗再探究。
同學們在采納大家意見的基礎上重新修改實驗方案后,再實驗就看到了反應前后天平是平衡的。(7)師生得出結論。
通過實驗探究大家達成共識,那就是:參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。我們把這一規(guī)律稱為質量守恒定律。[說明:這樣的課非常地費時間,往往一課時的教學內容,兩課時也完成不了。所以在平時的教學中,只能精選有代表性的實驗來嘗試教學]
這是我們老師事先準備好實驗,然后在課堂上展示講解而實現不了的。
(三)運用的指導策略
在近一年的實踐與研究中,針對不同階段學生對探究性實驗的實施水平、針對不同特點的探究性實驗,我總結出了一些不同的指導策略。比如:教師示范策略,邊講邊實驗策略,合作實驗策略,變演示實驗為探究性實驗策略,動畫模擬演示實驗策略,等等。比如:
1、變演示實驗為探究性實驗策略
在《鐵的冶煉》中,教材“觀察與思考”部分,是鐵的冶煉模擬實驗。用Fe2O3粉末和CO氣體反應,反應原理:Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2。這是一個教師演示實驗,因為CO氣體有毒,操作不當引起泄漏會使人中毒;而且CO氣體有可燃性,加熱混有空氣的一氧化碳氣體可能造成爆炸。如果放手讓學生探究有許多的安全隱患。如何變演示實驗為學生的探究性實驗,以發(fā)展學生探究學習的能力。我設計了如下探究問題:請你根據反應物的狀態(tài)(氣、固)、反應條件(高溫),選擇適當的儀器,設計連接一個反應裝置。提供的儀器有:試管、具支試管、硬質玻璃管、導管(長、短)、雙孔橡皮塞、單孔橡皮塞、酒精燈等。
在課堂上,同學們時而思考、時而小組討論,時而動手連接。10分鐘后,同學們展示出自己的成果。在學生實驗和交流的過程中,他們表現出的探究意識和探究能力,是在觀察老師的演示實驗中無法實現的。
2、動畫模擬演示實驗策略
在“鐵的冶煉”模擬實驗的裝置設計中,同學們表現出的創(chuàng)造性讓老師欣喜。在接下來的實驗操作中,教材上為學生設計了實驗開始時“先通入一氧化碳,排除裝置內的空氣后,加熱氧化鐵”的實驗步驟。并向學生解釋:如果先后順序顛倒后,在加熱混有空氣的一氧化碳氣體時,可能會發(fā)生爆炸的危險!可是,學生半信半疑。但此時,不管讓學生動手實驗還是教師演示實驗顯然都是危險的、不恰當的。于是,我們采用flash動畫模擬演示的手段,不僅避免了實驗中爆炸的危險性,而且讓學生很直觀的感受到了實驗操作順序的重要性。下面,我們截取flash動畫課件中的幾個畫面說明之。
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鄧小勇
通過flash動畫課件,教師邊進行模擬演示實驗,邊引導學生思考:如果先加熱裝有Fe2O3粉末的硬質玻璃管,再通入CO氣體,結果會怎樣呢?話音剛落,隨著一道刺眼的火光和刺耳的玻璃破碎聲,同學們看到了整套裝置爆炸的現象,雖然只是一個模擬演示實驗,但帶給學生的視覺、聽覺的沖擊力是教師的多遍講述無法實現的。對于可燃性氣體的加熱或點燃,一定要保證純度這一重要的安全實驗操作,每個學生都牢牢記住了。在這一探究性實驗步驟教學中,我們充分借助于多媒體模擬演示,幫助學生化解了抽象辨證思維的障礙,降低了學習難度。
五、課題研究的主要成果
1、轉變了學生的學習方式,促進了學生的主動發(fā)展
在最初的探究性實驗學習中,我們發(fā)現他們一般只習慣于思考老師向他們提出的問題,而不會主動地去發(fā)現問題、提出問題。當老師設置了問題情境,讓學生通過探究實驗來解決問題時,學生多半會到教材中找現成的實驗方案,很少有學生能創(chuàng)造性地去設計新的實驗方案。學生在熱熱鬧鬧地完成實驗后,對實驗現象、實驗結果進行分析的意識很薄弱。而這些恰恰是探究性實驗的重要環(huán)節(jié),也是促進學生探究能力、提高科學素質的基本途徑。
而在今天探究性實驗的課堂上,學生不僅能夠獨立地進行猜測、設計實驗方案,能夠獨立或小組合作的形式進行探究性實驗來論證或否定自己的猜測,能夠交流、分析、得出問題的答案。他們會時而凝視實驗現象、時而低頭記錄;時而專心聆聽、時而激烈爭論;時而獨立探究、時而合作交流。過去實驗課堂上教師講、學生記;教師說、學生做的沉悶勁不見了。課堂上彌漫著積極探究的氣氛,涌動著生命的活力。學生在收集資料、學會思考以及創(chuàng)新精神和實踐能力都得到了提高,更學會與人交往、增強團隊精神。學習方式的轉變促進了學生的主動發(fā)展,這些成績的取得,發(fā)生在學生們身上的悄然改變,讓我們相信,我們的課題研究取得的成效是顯然的。
2、改變了教師的教學行為,促進了教師的專業(yè)化成長
初三化學探究性實驗教學初探
鄧小勇
當教師們面對了多年的教科書突然之間變的陌生時,當面對新教材中五顏六色精美的圖片時,當看著所謂的“活動與探究”時。教師曾經茫然過:這樣的化學該怎樣上?探究性實驗該怎樣教?
在一步步的摸索和嘗試中,化學實驗課堂中教師的“教”不斷讓位于學生的“學”,教師的“演示實驗”不斷讓位于學生的“主動探究”,教師的“總結結論”不斷讓位于學生的“交流討論”??師生雙方相互交流、相互溝通、相互啟發(fā),分享彼此的思考、交流彼此的情感體驗,從而達到教學相長和共同發(fā)展。教師從不知怎樣從事探究性實驗的教學,到逐漸熟悉探究性實驗的一般過程和教學方法。特別在課題研究的過程中,我們通過一節(jié)節(jié)的課題研究課,總結出了一些有效的探究實驗指導策略:教師示范策略,邊講邊實驗策略,小組合作、師生合作實驗的策略,變演示實驗為探究性實驗的策略,動畫模擬演示實驗的策略等。這些教學策略,在《鐵的冶煉》、《鐵生銹的實驗探究》中靈活運用,課堂上同學們的表現,課更讓我相信這些教學策略在探究性實驗指導過程中的有效性。綜合運用這些策略,我們取得了良好的教學效果。同時,教科研水平也得到相應的提高。
六、問題探討
由于初中化學學習只有初三一年的時間,并要面臨中考,學生時間緊,任務多。而探究性實驗由于其開放性、靈活性的特點,開展時花費的時間多。雖然考慮了適當增加家庭小實驗等課外探究實驗,但學生們還是感覺到想做探究卻苦于時間緊的無奈。同時,在三年的研究過程中,我們研究的初三學生每年都在更新,雖然這在客觀上為對比性研究提供了許多
看,能力強的學生發(fā)展得更好,而一部分學習基礎差、參與意識弱的學生發(fā)展得不太理想。如何設計不同的探究問題、運用不同的指導策略,以最大限度地滿足不同層次學生探究性實驗學習的需求,但同時又能避免課時的限制。是我在下一階段研究中努力要去思考和解決的問題。
2015年3月
初三化學探究性實驗教學初探
鄧小勇
第三篇:高中化學探究性實驗教學
高中化學探究性實驗教學法示例
作者 彭劍鋒 陜西省勉縣第五中學教師 郵編 724200
化學是以實驗為基礎的自然科學。在分子和原子水平上研究物質的組成、結構、性質、變化規(guī)律及合成、應用開發(fā)為研究范疇的基礎學科。高中化學探究實驗教學法可使學生親自感受和經歷科學研究過程,初步探索科學研究方法的重要手段和途徑。高中化學教材中選配了大量的教師演示實驗和學生分組實驗,為教師實施素質教育、開展探究性實驗教學提供了豐富的素材。教師在課堂教學中應因材施教,視教學班級類別學生層次差異不同,不應完全將其簡單視為一般性驗證實驗,可在學生已有的知識能力的基礎上重于引導,大膽推理、合理想象、精心設計、善于觀察,根據實驗現象,依照科學邏輯分析其成因,進而得出正確結論。這樣可激發(fā)學生學習興趣,培育信心、體驗成就感。
示例
一、過氧化鈉與水反應的實驗探究
在研究過氧化鈉與水的反應時,可做兩個對比實驗:首先將少量過氧化鈉粉末包裹于脫脂棉花中,用滴管滴上幾滴水,幾秒鐘后便立即燃燒。分析燃燒應同時具備的兩個條件:一是可燃物溫度達到著火點,二是須與氧氣充分接觸。由現象推理可知,過氧化鈉與水的反應過程中能產生大量的熱并釋放出氧氣。第二個實驗是將少許過氧化鈉粉末臵于試管底部,再滴入少量的水,觀察到反應劇烈有大量的氣泡產生,用帶火星的木條臵于管口發(fā)現立即復燃并用手觸摸試管外壁感覺較燙,由此證明前面的推理是正確的。隨后往試管中再加少許水并充分振蕩,待反應靜止后,滴入幾滴酚酞試液,溶液立即變紅。由此說明,該反應還有氫氧化鈉生成,其反應過程一般可表示為: Na2O2 +2 H2O == 4 NaOH + O2↑Na2O2 +2 H2O == 4 Na+ + 4 OH-+ O2↑
根據Na2O2所含O22-離子結構可知,氧元素氧化數為-1,Na2O2與水必發(fā)生歧化,分為兩個反應步驟,分別表示如下:
Na2O2 + H2O == 2 NaOH + H2O2
H2O2不穩(wěn)定,在有雜質(此處為NaOH)催化下緩慢分解產生出更具氧化性的活性氧原子,多數原子氧相互結合為氧分子。H2O2 == 2 H2O + O2↑
分析氧化還原過程:O22--2e-→O2↑(氧化反應)O22-+ 2e-→2O2-(還原反應)
待分析完該歧化反應過程后,細心的學生會發(fā)現原本試管內紅色溶液已褪至無色!這是為什么呢?這要從溶液組成和性質及酚酞的結構談起。資料查證:酚酞結構其變色原理
酚酞分子式:C20H14O4,結構為右圖所示。其分子結構中含有兩個酚羥基和一個內酯基,我們知道酚羥基具有一定的弱酸性和還原性,而酯基在較強的堿性溶液中能夠水解。酚酞是一種弱有機酸,在0<pH<8.2的溶液里為無色的內酯式結構,當8.2<pH<12.0時為紅色的醌式結構,這種酚酞的醌式或醌式酸鹽,在堿性介質中不穩(wěn)定,它會慢慢地轉化成無色羧酸鹽式;當遇到較濃的堿液即pH>12時,會立即轉變成無色的羧酸鹽式。所以,酚酞試劑滴入濃堿液時,酚酞開始變紅,很快紅色退去變成無色。從酚酞的變色范圍是8.2~10.0可知,酚酞只能在稀溶液中檢驗堿而不能檢驗酸。下圖是酚酞溶液在不同酸堿環(huán)境下的結構及變色情況,由此可知,酚酞結構從強堿到強酸環(huán)境,越來越質子化,但是只有在強酸環(huán)境與堿性環(huán)境顯現出顏色。
強酸 酸性~近中性 堿性 強堿
橘紅色 無色 粉紅~紫紅 無色
這是因為在這兩種環(huán)境下中心的碳原子為sp2雜化,所有碳原子在同一平面,形成整個分子的大離域π鍵。由此可知,存在大共軛體系的分子其溶液容易表現出顏色。這是由于大共軛體系中的自由電子可以吸收特定波長的電磁波,從而顯現出顏色。
推理與驗證:依據前述對酚酞變色原理的認識,酚酞褪色與此時試管內溶液具有濃熱的強堿性、強氧化性有直接關系,導致內酯式二元酚羥基結構很容易被破壞。而并不是堿被酚酞中和、水解而耗完所致,若此時再往試管中滴入氫氧化鈉溶液仍不變紅,即可說明。
為證明上述推測的合理性,特設計個對比實驗,在較稀Na2O2水溶液中滴入酚酞前先加入少量的MnO2粉末,充分振蕩使H2O2迅速完全分解,待懸濁液沉降靜止后再往上層清夜中滴入酚酞試液,觀察到變紅的溶液許久并無褪色。
可見,在具有氧化性的堿液中,使酚酞褪色的原因是,當堿液較濃時(pH> 12)其強堿性對酚酞褪色發(fā)揮主導作用;當為稀堿液時,其強氧化性對酚酞褪色發(fā)揮主導作用。
示例
二、氯氣通入含酚酞的NaOH紅色溶液中褪色原理的研究 在證明氯氣能與氫氧化鈉溶液反應的實驗中,有人試圖滴入酚酞用紅色氫氧化鈉褪色來指示該反應的發(fā)生進程。殊不知氯氣更易和酚酞發(fā)生氧化還原反應,才使氫氧化鈉溶液因缺乏指示劑而褪色。該結論可以通過以下實驗的到證實:
把氯氣使含酚酞的紅色氫氧化鈉溶液褪至無色的溶液分裝兩支試管,往其中一支試管中再滴入幾滴氫氧化鈉,觀察溶液并未見變紅,說明原溶液中沒有了酚酞;再往另一支試管中滴入幾滴酚酞,觀察到溶液立即變紅。說明了氯氣并沒有首先和氫氧化鈉反應。再通過另一個實驗說明我們的推理的科學性:往用酒精水溶液配制的酚酞試液中先滴入幾滴氯水或H2O2溶液,充分振蕩,觀察到溶液先變成乳白色渾濁稍后變成褐色澄清溶液,之后再滴入幾滴氫氧化鈉溶液,并未發(fā)現溶液變紅。
其實氯氣能與堿反應可解釋為氯氣先和水作用產生兩種酸,在堿性條件下兩可逆反應平衡均向右移動,發(fā)生酸堿中和的結果。
Cl2+H2O ? H++Cl-+HClO, HClO ? H++ClO-, H++OH-= H2O 若滴入還原性的酸性酚酞指示液,只能首先被氯水中次氯酸氧化而破壞。
通過以上兩個探究性實驗研究,使學生從探究性實驗中悟出科學研究方法的靈活性和科學研究過程的嚴密性,分析推理的邏輯性、試驗過程設計的合理性。為學生培育科學思維奠定啟蒙基礎。
第四篇:化學探究性學習的探索與實踐
初中化學探究性學習的探索與實踐
[摘要] 什么是探究性學習?時代和學科特點要求初中化學教師在教學中必須滲透新課程理念,如何在現行初中化學教學中滲透以科學探究為主的多樣化的學習方式?在教學中把握探究性學習的五個特征:實踐性、創(chuàng)造性、廣泛性、自主性、民主性;通過探討初中化學探究性學習的教學模式:提出問題、實驗探究、成果展示與交流、反思與評價,培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識的人才。
[關鍵詞] 新課程理念 初中化學教學 探究性學習
最早提出在學??茖W教育中要用探究方法的是杜威。在1909年前,大多數教育者認為科學教育的方法主要是通過直接教學讓學生學習大量的科學知識、概念和原理。1909年杜威在美國科學進步聯(lián)合會的發(fā)言中第一次對這種方法提出批評。他說,科學教學過于強調信息的積累,而對科學作為一種思考的方式和態(tài)度沒有予以足夠的重視。杜威認為科學教育不僅僅是要讓學生學習大量的知識,更重要的是要學習科學研究的過程或方法。
從1950年到1960年,探究作為一種教學方法的合理性變得越來越明確了。教育家施瓦布指出“如果要學生學習科學的方法,那么有什么學習比通過積極地投入到探究的過程中去更好呢?”這句話對科學教育中的探究性學習產生了深遠的影響。施瓦布認為教師應該用探究的方式展現科學知識,學生應該用探究的方式學習科學內容。為實現這些改變,施瓦布建議科學教師首先要到實驗室去,引導學生體驗科學實驗的過程,而不是在教室里照本宣科地教授科學。這就是說,在向學生介紹正規(guī)的科學概念和原理之前應該先讓他們到實驗室里 1
做實驗。用實驗的證據來解釋和深化教材中的內容。
初中化學由于學科特點,要用上按課程標準編制的教材,而新的形勢要求初中化學教師在現行初中化學教材教學中必須滲透新課程理念。為此,我們這些初中化學教師不得不思考:現行初中化學教材在教學中,如何滲透新課程倡導的以科學探究為主的多樣化的學習方式?探討這一問題對初中化學教師能夠在新課程理念下,為了每位學生的發(fā)展,自如地進行初中化學課堂教學,具有深廣的意義和價值。
人類已進入一個嶄新的知識經濟時代,知識創(chuàng)新也成為民族進步,國家興旺的根本動力。知識需要創(chuàng)新,學習方式也需要創(chuàng)新,如果固守老的教學方法、教學方式,勢必培養(yǎng)不出具有創(chuàng)新意識的人才,勢必不可能創(chuàng)造嶄新的知識經濟時代。所以我們作為一名人民教師,就要研究新的教學方式,探究式學習就是我們探討的一種有利于培養(yǎng)新型人才的教學方式。探究式學習,從廣義來說,它是一種學習方式,是學生在教師的引導、啟發(fā)下,積極主動地獲取化學知識,認識和解決化學問題的學習實踐活動。從狹義來說,是學生在教師的指導下,開展的科學探究活動或課題研究。如何引導學生進行探究性學習,是新時期化學教師的一個重要的研究課題。探究性學習重過程、重應用、重體驗、重全員參與、它把學生臵于一個動態(tài)、開放、主動、多元的學習環(huán)境中,給學生提供了更多獲取知識的方法和渠道。探究性學習是實施素質教育的最佳途徑,是新課程改革中的一個亮點。全日制義務教育《化學課程標準》將科學探究作為此次課程改革的突破口,在第三部分“內容標準”中開明宗義明確提出:“義務教育階段化學課程中的科學探究,是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動”,同時“科學探究是一種重要的學習方式,也是義務教育階段化學課程的重要內容”,按照傳統(tǒng)的觀 2
念,課程實施過程是知識的傳遞過程,由此形成的以教師和教科書為中心的課程實施模式,就決定了學生“奴隸式”的被動學習地位。
《化學課程標準》將科學探究作為一種重要的學習方式,十分重視和強調學生自主的、開放的探究學習,這也是本次課程教材改革的一個重要特征。它打破了原有的課程體系框架,重新注入新的課程理念,構建新的課程標準。可以這樣說,新課程標準的實施,是所有學科一次全方位、全領域的脫胎換骨、前所未有的變革。按照新的課程標準和課程設計理念,在科學(綜合)課程或理科課程中大力倡導探究性學習。
現行初中化學教材在教學中,如何滲透新課程倡導的以科學探究為主的多樣化的學習方式?探討這一問題對初中化學教師能夠在新課程倡導探究性學習,其目的在于:讓學生通過親身經歷和體驗科學探究活動,激發(fā)化學學習的興趣,增進對科學的情感,理解科學的本質,學習科學探究的方法,初步形成科學探究的能力。初中化學由于學科特點,要用上按課程標準編制的教材,而新的形勢要求初中化學教師在現行初中化學教材教學中必須滲透新課程理念。為此,我們這些初中化學教師不得不思考:正因為探究性學習旨在提高學生的化學科學素養(yǎng),顯然化學科學素養(yǎng)不可能單純地依靠知識的傳承、講授、灌輸來形成,必須通過改變教學的策略和方法,改變學生的學習方式來實現。為了有效地促進學生發(fā)展,要變注重學習結果為注重學習過程,變學生被動地聽講為動手、動腦的主動參與的活動,變學生的接受式學習為探究式學習。廣泛地應用探究教學、問題解決、情景教學、開放教學、合作教學、實踐教學等行之有效的模式,只有這樣,才能真正保證學生在課程實施過程中的主體地位,也才能保證新的《化學課程標準》的貫徹實施。在教學過程中培養(yǎng)學生的獨立性、自主性,3
引導學生在質疑、調查、實驗、收集、分析和解讀數據,推理、判斷和反思等探究活動中,既能理解、掌握和應用知識,又發(fā)展了收集和處理科學信息的能力,獲取新知識的能力,分析解決問題的能力,交流和合作的能力,特別是培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和實踐能力。倡導探究性學習,還將使學生的學習過程更富個性化,對情感的體驗、科學態(tài)度的養(yǎng)成、正確價值觀的確立,也將會大有裨益。在《化學課程標準》中把科學探究列為內容標準的五大主題的第一主題,足見其科學探究的突出地位和作用,這就要求我們在整個教學過程中予以堅決貫徹。
探究性學習是由學生在學習和社會生活情境中發(fā)現問題,選擇課題,設計方案,通過自主性探究,收集和處理信息,研究和討論,求得問題解決,從而體驗和了解科學探索過程,養(yǎng)成自主探究、創(chuàng)新的意識和習慣,形成和提高創(chuàng)新能力,建構知識積累和豐富直接經驗的活動過程。探究性學習的特征有五個方面:
1. 實踐性。這是探究性學習的首要特點,也是探究性學習有別于其他學習方式的 關鍵。在探究性學習中學生運用類似科學探究的方法,進行獨立自主的探究,這本身就是一種科學實踐。實踐性是其特點,亦是其優(yōu)點,因為只有通過實踐才能更好的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
2. 創(chuàng)造性。此創(chuàng)造性不同于科學家的創(chuàng)造性,科學家的創(chuàng)造性是發(fā)現,而探究性 學習的創(chuàng)造性更多的是再發(fā)現。但是,兩種創(chuàng)造的實質是一樣的,都是指創(chuàng)造意識和創(chuàng)新精神。
3. 廣泛性。探究性學習不局限于探究性學習這門課,只要具備條件,隨時隨地都 可以開展。探究性學習要求全體學生都參與,充分肯定他們創(chuàng)造的潛能,而不僅僅是瞄準少數尖子學生。正如陶行知先生所言:“處處是創(chuàng)造之地,時時是創(chuàng)造之時,人人是創(chuàng)造之人”。4
探究性學習充分體現了這一點。
4.自主性。探究性學習的主體是學生,學生要參與課題的設計,自己搜集資料,從中發(fā)現問題,并提出解決的方法,最后整理出解決問題的方案。只有學生的主動性得以淋漓盡致的體現,探究性學習才算成功,否則便是失敗。
5.民主性。營造一個有利于探究性學習的環(huán)境,形成和諧、愉快、民主的氛圍,有利于誘發(fā)學生探究性學習的欲望。在探究性學習中,老師要尊重學生的意見,尊重學生的情感、尊重學生的選擇,使學生敢問、敢疑、敢探索。教師要鼓勵學生沖破常規(guī),同中求異,異中求同。下面就現行初中化學教材教學中如何引導學生探究學習談一些體會和反思。
一、“初中化學探究學習”教學模式 現以初中化學第六單元課題2《二氧化碳制取的研究》為例,說明“初中化學探究學習”教學模式:
(一)、提出問題。首先向同學們提出:如何在實驗室里制取一瓶二氧化碳氣體?提示同學們可找出課本中所有能得到二氧化碳的方法,參考課本第六單元課題2內容,探究課本中實驗室制取二氧化碳氣體的方法是否是最好的方法。要求同學們寫出實驗方案、實驗過程、現象、結論及體會,每位同學都要參與其中,分工合作,用家中的小實驗室制取出二氧化碳氣體,下星期一各“科學小組”進行展示(班中共42位學生,根據住址自愿組成7個“科學小組”)。
(二)、實驗探究。周末的兩天里,各科學小組都行動起來,我用電話摸底,并提出相應的建議,對較弱的小組,到現場輔導和鼓勵。
(三)、成果展示與交流,上課前要求各“科學小組”先把設計 5 的實驗方案先交上來。上課開始后,各小組開始展示其制取二氧化碳氣體的實驗裝臵,并進行實驗,一邊實驗一邊陳述探究的過程。八個小組實驗方案各不相同,甚至有的小組有多種方案,實驗的用品更是五花八門,酒精燈有小藥瓶做的、有指甲油瓶做的;反應容器卻用醫(yī)用吊瓶、墨水瓶、各式各樣的玻璃食品罐;導氣管用水筆芯、圓珠筆芯、吸管、細軟管代替;止水夾用輸液開關代替;而橡皮塞只有這些具有原創(chuàng)力的、可愛的學生想得出:用橡皮擦、捏成小動物的橡皮泥、小木塊加透明膠帶代替。實驗過程中針筒、小藥瓶、衣服架、風鉤、回形針等,都成了同學們手中的實驗儀器,家里的醋、食用堿、裝修用剩的大理石、泡沫、雪餅中的干燥劑等成了同學們實驗用的藥品,曾有一位科學院的院士說:能用最簡陋的實驗設備做出實驗來是最了不起的。我們的學生不正是用最簡陋的實驗設備做出實驗來的了不起的人嗎?而且有的實驗跟教材中的實驗原理完全不同,當然不一定更好,但都是他們通過查資料想出的,這不僅使他們理解了二氧化碳的實驗室制法裝臵和原理,而且回顧了實驗室制取氧氣、氫氣的裝臵,還掌握了制取氣體的一般思路。
(四)、反思與評價。當一個“科學小組”展示完畢后,先由小組成員自我評價,后其他小組對展示小組進行評價,最后由教師對整個活動進行總結、反思,包括知識技能、過程方法和態(tài)度情感的總體評價。經過前期的準備,學生已完全具備進行科學探究學習的思維能力,并對知識技能、過程方法和態(tài)度情感的自我反思和評價能力。
二、體會
(一)學生探究的內容要視教學內容的價值性。本次課程改革以科學探究為突破口,但我們不可能也沒有必要將所有的內容都設計成探究性的。哪些教學內容讓學生自己探究,哪些內容要教師給出相關 6
信息或啟發(fā)講授,我的體會是:分析和挖掘教材知識的價值,選擇具有核心地位和基礎地位的、規(guī)律性的內容讓學生探究。因為學生通過探究活動真正理解了這樣的知識,就等于掌握了化學知識的主干,形成了擴充和擴展自己知識結構的能力。
創(chuàng)設情境:學習應在與現實情境相類似的情境中發(fā)生的,以解決學生在現實生活中遇到的問題為目標。創(chuàng)設情境有利于學習的真實性和復雜性,有利于引出整體性的任務,選擇與學生生活經驗有關的問題。教學設計不僅要考慮教學目標,還要把情境創(chuàng)設看作是教學設計的最重要內容之一。如在講解第六單元課題3《二氧化碳和一氧化碳》時,我給同學們留的預習作業(yè)是一個小故事:警察牽著警犬追壞蛋來到一座深山里,發(fā)現這座深山很久沒有人來過,這里有陡峭的峰巒,奇峰絕壁,一座座是大自然天才的杰作,松柏茂密,在微風中婆娑起舞。在不經意中,警察看到一個山洞口處似乎有被踩過的跡象。他帶著警犬進入這個山洞。進入不久警犬突然倒下死了。警察很驚訝,但他很快恢復鎮(zhèn)靜,忙掏出打火機準備點火,但是他怎么也點不著火。他明白了。……通過這個故事,我給同學們引出探究學習二氧化碳的情境。同時問題也自然出現了,使他們自然而然去研究去探討去學習。
(二)幫助學生建立進行探究的條件。在學生剛開始學習化學時,盡量利用傳統(tǒng)的講授、提問、討論、實驗等方法引導學生探究,并有意識地向學生滲透探究學習的方法,如把探究學習的5個基本階段印成小冊發(fā)給學生,讓學生具備進行科學探究學習的思維能力,幫助指導學生用家里的廢棄物、兒時玩的玩具和少量化學藥品建立小實驗室,以便為開展完全的科學探究學習做好準備。
(三)、引導導協(xié)作:協(xié)作應發(fā)生在學習過程的始終。從資料的搜集與分析、假設提出與驗證、學習成果評價直至意義的最 7
終建構具有重要作用,每個學習者的智慧是整個學習群體的共享資源。如在教學過程中,我組織學生分小組討論。通常,小組學習是最常見的組織形式,它能促進學生之間的溝通,體現“協(xié)作”。在合作學習中,也有利于實現“角色扮演”。在小組中,學生既有分工又有合作,分別就某個子問題做更多的鉆研,而后再匯總各方面的信息,運用到當前任務中。為了不是個別人“借用”知識,小組必須明確分工,明確每個人的責任,讓每個學生都投入到學習活動中,同時讓每個同學展示自己的作品或搜集的材料。
(四)教師應當做探究“向導”。在學生探究階段,教師要融入學生的探究活動中,要巡視各小組的表現情況,及時給予必要的幫助和輔導,如有的小組只是在盲目地做實驗,沒有一定的計劃性和目的性,融入學生的探究活動中,更為后面的整合、精致及今后的教學安排提供具體的學生情況。
(五)、組織交流:這是協(xié)作過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。其實協(xié)作學習的過程也就是交流的過程。包括教師與學生進行相互式的學習,學習小組成員之間通過交流、商討完成規(guī)定的學習任務。首先,學生圍繞問題進行討論可以激活學生的思維,活躍先前的知識,在原有知識背景與當前信息之間產生更多的聯(lián)系;其次,交流討論可以使學生思維過程表現出來,學生會感受到觀點、方法的不同,從而更好地進行反思和評判彼此的想法和做法。
三、有待反思的問題
雖然“初中化學探究學習”在現行初中化學教材這棵“老樹”中“開出了新花”,取得了較好的教學效果,但在實施過程中,同時發(fā)現了一些其它問題有待解決:①如何讓學生在開始學習化學時,盡快具備進行科學探究學習的思維能力。②學生學習化學的日益深入,想探究 8 的實驗越來越多,非課堂內做探究實驗,在沒有教師在場的情況下,存在的不安全因素如何控制。③學生對探究學習表現出極大的熱情和興趣,由于時間概念淡,易影響其它學科學習,引起家長的反對這一矛盾如何解決。相信,經過更全面系統(tǒng)的理論與實踐研究,“初中化學探究學習”會取得更佳的教學效果。
第五篇:初中科學實驗教學與探究性學習模式論文
摘要:初中科學可以說是建立在實驗基礎之上的課程,新課程提倡在教學中把科學探究放在顯要位置,充分重視科學探究在教學中的作用和意義。作者結合教學經驗,分析了運用探究性學習的意義及應該怎樣在科學實驗教學中開展探究性學習等方面問題。
關鍵詞:初中教學;科學實驗;探究性學習;實施策略
運用探究性學習能使學生親手操作、親眼觀察,從中掌握汲取知識技能,有利于激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。然而,現實教學中的情況并不理想,應試教育嚴重束縛了科學實驗課的發(fā)展。在傳統(tǒng)的教學形式中,一般教師把握主動權,一味講解,注重滿堂灌,學生只是一味聽講,被動接受,導致學生學習效率不高,自然教學效果也不好。探究性學習模式摒棄了傳統(tǒng)模式的弊端,它著眼于培養(yǎng)學生的動手操作能力,在實踐中學會解決問題,思考問題,扭轉了以往初中實驗教學的死板生硬局面。所以,探究性學習模式應該受到重視,并能在初中科學實驗教學中得到大力推廣和運用。
一、初中科學實驗教學中應用探究性學習的作用
(一)拓寬學生的思維,提升他們的創(chuàng)新意識。目前傳統(tǒng)的初中科學實驗課程上,可以說實驗的規(guī)程已定,操作流程已定,試驗器材已定,甚至試驗結論都是一致的,那么學生只得依葫蘆畫瓢,按部就班操作,毫無新意,嚴重束縛他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性思維。運用探究性學習模式,教師可以逐步引導學生開拓思維空間,發(fā)揮想象力,學生可以運用所學知識大膽設計,動手實驗,積極摸索實踐,在這樣的過程中,學生的創(chuàng)新意識得到培養(yǎng)和提升,學習效果也自然增強。
(二)轉換角色,使學生充分掌握學習的主動權。學生是學習的主體,因此學習的主動權應該在他們手里,所以教師也應該逐漸從傳統(tǒng)的主導角色轉換過來,做學生學習的輔導者和組織者。開展探究性學習的教學模式就是要求教師學會放手,讓學生學會動手操作,動腦思考,找到解決問題的方法,養(yǎng)成勤于思考習慣和獲得實踐中獲真知的能力。這樣舉一反三,學生在學習中的地位自然就轉換了,掌握了學習的主動權。
二、在初中科學實驗教學中開展探究性學習模式的實施策略
(一)集結合初中科學實驗課程特點,開展探究性學習模式。初中科學實驗課程時間有限,導致很多實驗不能完整地展現給學生。比如月相及其變化的觀察實驗,觀察生鐵生銹等實驗,這些實驗要求在展示實驗前做好充分準備。所以教師可以把此類實驗放到課外,布置給學生任務,適時引導詢問實驗開展情況,并拿到課堂上分析探討,這樣達到的效果會明顯強化。借助開展課外實驗,就是結合初中科學課程的特點,實施探究性學習模式的體現。比如做雞蛋被“吸入”玻璃容器中的試驗,可采取以下步驟:先準備一個熟雞蛋,浸泡在白醋溶液中,一段時間雞蛋皮和醋酸反應充分,雞蛋皮變軟,準備一口徑稍小于雞蛋的容器,在底部鋪一層細土。然后在容器中扔進點燃棉團,待熄滅之后,立即把雞蛋對準容器口處。發(fā)現棉團火焰熄滅之后,雞蛋迅速掉進容器中。冷卻一段時間發(fā)現雞蛋皮又恢復了堅硬狀態(tài)。教師接下來剖析原因:棉團燃燒容器內的一部分氧氣,且排除一些空氣。待火熄滅后,容器內氣溫迅速降低,壓強低于空氣大氣壓強。因此,大氣壓把殼變軟的雞蛋壓入容器中。從這個實驗就可以發(fā)現,開展課外探究教學一方面能夠完成初中科學教材所要求完成的實驗任務,另一方面能拓展科學實驗內容和形式。值得推崇的是,接著試驗調動學生到生活中搜尋試驗素材和尋找實驗的方法,通過引導他們的實驗過程,探索實驗步驟等,培養(yǎng)了他們勤于動手、敢于創(chuàng)新的習慣,大大激發(fā)了他們思考探索和動手操作的技能。然而,在這一過程中、意味著學生要處理面臨的許多實際問題和難處,甚至付出努力和心思最終沒有收獲和成功。這個過程是很造就人的,給學生提供了一個自我探索、主動學習、尋求創(chuàng)新的經歷,對個人的生活經驗和學習發(fā)展都是不錯的歷練和提升。因此,探究性學習模式帶來的作用是積極高效的,影響是意義深遠的。
(二)讓學生分組討論探究問題。教師根據課程需要預先布置學生動手設計操作某一個實驗,在課堂上設計一些問題,讓他們展開探究,探討實驗步驟是否合理,器材使用是否正確,并積極探討改進策略。如在操作光合作用與溫度之間的關系探索實驗時,教師可以先引導學生自行設計實驗方案,或者公布教材實驗步驟,并讓學生自由組合小組,探討設計方案步驟是否正確有效。雖然學生對于實驗原理都能表達明確,就是調節(jié)綠色植物所處環(huán)境的溫度,會發(fā)現溫度對植物生長的影響。可是,在實驗實際操作中,會有一些客觀因素影響實驗效果,比如環(huán)境中的光線條件、空氣濕度、空氣氧氣和二氧化碳含量等,都需要學生考慮進去。
(三)引入情境教學法。要在初中科學實驗教學中高效實施探究教學模式,教師就得盡心準備,深挖教材內容,根據學生的生活經驗和知識結構情況,巧妙設計一些問題,引入采用情境教學法,使他們進而進行深思深究,激發(fā)他們的學習欲望和探索精神。比如在講解“月相及其變化”試驗時,教師就應當根據試驗要求,做好充分準備,設計一些趣味的問題,結合試驗和教學搜集實驗器材和道具。接下來,教師和學生互動,創(chuàng)建一些情景或者場景問題,如在一個月當中看到月亮由缺到圓,又轉為月缺,那么為什么會有這種現象發(fā)生呢?上弦月和下弦月是怎么回事?日食和月食又是怎么產生的呢?你能詳細敘述其中原理嗎?提出該問題調動學生的探索欲望,進而查找真相,了解月相變化秘密。教師就可以結合課本內容,利用準備好的材料和器具展現月相變化的過程,引導學生積極思考問題,找出合理解釋和自然現象原理,提升他們的認知能力和解決問題能力,拓寬他們的知識范圍??傊瑢嶒炘诳茖W教學中的地位舉足輕重,把探究性教學模式引進初中科學實驗課程,會達到事半功倍的效果,新課改提倡培養(yǎng)學生的實踐操作能力,在探究學習中提升學生的綜合素養(yǎng),探究性教學模式摒棄傳統(tǒng)模式,給科學實驗課堂注入新的活力,注入新鮮空氣,教師教學煥發(fā)新生,學生學習也興趣盎然,所以,在科學教學中開展探究性學習模式對強化教學效果和提高學習效率尤其必要,完全契合當前教育改革需要,這種教學模式應當受到教育界的推崇和探索,結合我國教育實際,合理運用,促進我國素質教育更好地發(fā)展。
參考文獻:
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