开展快乐化学提升学生的探究的方式
开展快乐化学提升学生的探究的方式 山东省荣成市第三十七中学是一所“五·四”制农村 学校,近三年来我校在课堂教学改革方面进行探索,目的是 破除原有的“满堂灌”和“满堂问”的教学模式,变学生被 动接受为主动学习,建设“服务于学生主动学习的课堂”。经过多种教学模式的探索,逐渐提高了课堂效率和学习质量, 跨越了“三代课堂”,学生的学习能力和探究水平都有所提 高。接下来,笔者将介绍教学改革中的“快乐化学”。
一、通过研究,发现问题 通过调查,我们发现在课堂上存有学生表演过度而深度 内涵研究不够的现象。究其原因,有教师专业能力不足的问 题,还有学生探究能力不足的问题,特别是化学等以实验为 基础的学科,学生提不出有价值的问题,对实验中的疑问缺 乏再探究的意识,纸上谈兵多,动手操作少,这成了制约我 校教学改革的重点问题。为此,我们参与了“快乐化学”项 目的研究,立足农村学生的实际,认真实施“做中学”的理 念,开展“先做后学”的研究,为课堂教学改革引领了方向, 提供了新的深入研究的平台。
二、找出根源,解决问题 学生缺乏探究能力,既有学生自身思维方式、学习方式 的问题,也有教师缺乏探究意识的问题,还有学校在教学理 念上的问题。找到了问题的根源,就应该从问题的源头找出 解决问题的途径,设计解决方案。1.教会学生“提出问题” 在科学探究中,提出问题是一个重要的前提。然而,学 生在以往的实验中,往往不能提出有价值的问题。究其原因, 主要是只注意强烈刺激的现象、忽视其他现象,忽略操作顺 序、装置特点和条件,只观察不思考,提出的问题不规范、 描述不准确等等。针对上述问题,我们采取以下两种解决方 法:
(1)教会学生一个方法 经过反复研究,我们确定了“观察——描述——质疑” 三步法对学生进行训练。在观察层面,要求学生学会从空间 和时间两个方面着手,既要观察实验的整体装置,又要从实 验前、中、后进行对比观察,并总结操作步骤。描述是质疑 的前提,要求学生认真观察,并能把观察到的现象用准确的 语言描述出来,然后进一步追问描述出的内容,从而转化成 问题。
(2)引导学生学会两问 一是对具体现象直接设问。在镁条燃烧实验中提问“镁 条为什么能燃烧?燃烧为什么发白光?燃烧后生成的物质 是什么?”引导学生用规范的化学语言来描述问题。二是对 类似现象比较追问。在“锌和硫酸反应”时追问“锌放入硫 酸里能反应,其他金属和硫酸也能反应吗?换成其他酸行不 行?生成的气体是一样的吗?都能放出热量吗?”力图通过 类比追问训练学生的发散思维,使他们学会从化学的视角提出更深层次的问题。
2.鼓励学生“质疑异例” 在以往的实验中,学生更注意观察与课本描述相一致的 现象,而对实验中出现的异常现象关注度不够。清华大学宋 心琦先生说过:“科学上最伟大的发明,往往是在对异例的 质疑中产生。”因此,我们应鼓励学生敢于质疑和探究异例 现象。
(1)鼓励探究异常实验 在“换一种视角看世界”一课中,学生分组做“镁条燃 烧”实验,有学生说看到了黄绿色的光,这一描述引起了学 生们的好奇,课后,教师引导学生进行了一系列的探究活动, 把镁条放进一定浓度的氮气中燃烧,大家终于知道了“黄绿 色”的秘密。还有诸如“石灰水变浑浊再变澄清”等实验中 的异常现象,教师都引导学生进行了探究。学生在探究过程 中突破了惯性思维,拓展了知识空间,培养了质疑的学习习 惯。
(2)自主探究失败的实验 我校设置了开放实验室,中午、课外活动、双休日全部 对学生开放,让他们自主探究失败的实验。在学习“让天平 说话”一课时,部分小组在实验中发现铜的质量反而比氧化 铜还要多,实验宣告失败。在课后探究中,学生们更加小心 地操作,每个环节都确保无误,最后通过对比发现问题出在 试管后贴的标签上,学生们称量完试管后再贴上标签,在极其精准的天平上当然会有误差,而这一误差通过他们的自主 探究得到了解决。失败的实验是自主探究的开始,学生能在 自主探究中集中精力、开动脑筋,找到问题的关键,从而发 现并解决问题,这是提升探究能力的重要途径。
3.拓展学生的想象空间 爱因斯坦说过:“想象力是科学研究中的实在因素。” 微观世界对学生而言很陌生,因此,探索微观世界除了实验 以外,还要通过激发学生的想象力来实现。
(1)激活学生的想象思维 为激活学生的想象思维,我校主要采取“猜想——事实 ——描述”的课堂设计、微粒观的引入和图片展示的方式, 使学生经历由假设到确认的过程,学会用微粒来描述物质的 构成,此外,我校还组织初三学生参加以《水分子一家》为 题的拟人化文章比赛,从而增强了他们对微粒观的理解。
(2)丰富学生的想象空间 丰富学生的想象空间主要是通过组织学生参加想象力 作品比赛来实现,鼓励他们用类比、拟人的手法,以漫画的 形式,画出分子、原子的模型、大小、间隔和运动方式,学 生创作了《氧分子漫游记》等主题作品,通过想象用多种方 式描述了物质与微粒之间的联系,实现了对化学知识的深度 理解。
4.引领学生实践探究 探究性实验的环节相对较多,因此,指导学生的探究性实验,我们注重从两个方面做起:
(1)打开学生的设计思路 合理的计划是探究的前提,在“变旧得新谓之‘化’” 的点燃蜡烛实验中,多数学生认为蜡烛变成蜡烛油是一种化 学变化,教师一开始并没有反驳,而是把这个问题变成了探 究实验,指导学生分三个阶段完成实验:第一,做一个设计 证明蜡烛油是新的物质;
第二,如何证明能燃烧的蜡烛油就 是蜡烛;
第三,如何证明蜡烛燃烧生成二氧化碳。经过教师 的引导,把学生的设计思路引向深入,保证实验的顺利进行。
(2)指导学生动手实践 在化学实验中,想要解决问题就要动手实践。蜡烛实验 在课后的探究中,首先就遇到了“如何点燃蜡烛油”的困难, 学生在教师的指导下,点燃了蜡烛油并验证生成物,然后通 过实验推翻了自己的想法。教师也借学生探究的热情,让他 们提前学习教材的“科学探究要素”环节,鼓励他们自主完 成探究实验报告和化学作文,从而体验到了一次完整的化学 探究过程。实践探究不仅能帮助学生解决问题,而且还能调 动他们的学习积极性,进一步开展探究活动。
三、项目研究带来的变化 一是学生喜欢。学生对实验探究满意率总体超过96%, 课堂效率接近86%,实验成功率为85.7%,61%的学生表示非 常喜欢化学课。经过仅半年的时间,项目就在所有的课程中 脱颖而出,深受学生欢迎。二是教师提升。我们要求教师做好“再教设计”和“教 学机智”等资料的汇总,通过测量数据、研究原理、体验细 节及实验改进,教师的专业能力得到了快速提升。
三是家长支持。通过问卷调查,我们了解到大多数家长 支持学校的项目实验工作,关注学生在实验中的反应。92.3% 的家长们对实验研究表示很满意,部分家长对项目实验能否 保证学习质量提出了质疑,这也是我们下一步要重点关注的 问题。
四是学校发展。“快乐化学”实验半年,对学校而言, 最大的收获就是锻炼了教师的思维,项目研究引入了问题提 出、问题剖析、问题解决等思维方式,使教师的思维进入到 研究中去,引领和助推了学校的课堂教学改革与发展。