自主探究實驗提高科學素質(zhì)

自主探究實驗 提高科學素質(zhì)黑龍江省賓縣第三中學 陳悅玲自主探究實驗 提高科學素質(zhì)黑龍江省賓縣第三中學 陳悅玲化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學教育對培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)有著義不容辭的責任。當今世界，科學技術突飛猛進，國力競爭日趨激烈，國力的強弱越來越取決于勞動者的素質(zhì)，取決于各類人才的質(zhì)量和數(shù)量。面對新的形勢，全面推進素質(zhì)教育，為實施科教興國戰(zhàn)略戰(zhàn)術奠定堅實的人才和知識基礎。提高學生的科學素質(zhì)是自然科學的首要任務，在這一方向下，如何調(diào)動學生自主學習、自主探究實驗尤為重要，也是提高學生素質(zhì)乃至民族素質(zhì)的充要條件。一、觀察實驗是自主探究實驗興趣的基礎興趣是最好的老師，興趣是提高學生學習情緒的內(nèi)動力?；瘜W實驗能生動、直觀地展示化學現(xiàn)象，以特殊的魅力引起學生的好奇心和求知欲，在新課程理念下，由激發(fā)學生積極地接受學習，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥奶剿鲗W習，觀察實驗是基礎，是推行素質(zhì)教育的重要手段和途徑，也是激發(fā)學生學習興趣的一種催化劑。案例1：老師在以往演示鈉與水反應的實驗時，有“反應速率快，信息呈現(xiàn)多”的特點。學生初次觀察這個實驗，覺得好奇、有趣，但一般很難一次收集到全面的信息，或把“觀察”變成“看熱鬧”，讓他們總結(jié)時往往不全面，基于這種興趣，在新的教學中，我改以住的教師演示實驗為學生自主演示探究實驗的教學方式，先讓學生分組實驗，自主觀察，自我發(fā)現(xiàn)。當每小組匯報結(jié)論時，多數(shù)小組信息記錄不完整時，及時安排他們再做一遍，善于捕捉轉(zhuǎn)瞬即逝的實驗現(xiàn)象，及時喚醒多種感官。“眼觀色形態(tài)，手感冷和熱，鼻嗅物氣味，耳聽其聲音”。全面概括出：鈉浮于水面上；鈉熔成小球；快速四處游動，并發(fā)出嘶嘶聲；滴有酚酞的溶液變紅；甚至有的實驗結(jié)果出現(xiàn)燃燒等。通過觀察實驗能力的培養(yǎng)，增強了對化學實驗的興趣。通過自主探究，更能激發(fā)學生潛在的意識，挖掘內(nèi)能，樂于探索，獲取新知識能力，所以說觀察實驗是調(diào)動自主探究實驗興趣的基礎。二、探究目標的確立，是自主探究實驗的方向確立教學目標是備課的首要環(huán)節(jié)，只有制定了合理的可操作的實驗探究目標，才能使學生明確學習的具體任務、要求，從而規(guī)定學習行為取向和評定學習結(jié)果。案例2：在做高中化學焰色反應實驗時，我設立了一個好的研究性自主學習課題，焰色反應實驗現(xiàn)象的最佳效果探究。針對這一課題同學們進入深入的研究，發(fā)現(xiàn)鉑絲可以用價格便宜的鐵絲、鎢絲、錫絲、濾紙等代替，也可以用棉花，粉筆頭代替，用濾紙、棉花作載體進行焰色反應要使用內(nèi)焰、焰心灼燒，以免載體燃燒；酒精燈可以用煤氣燈，酒精噴燈等代替。但在酒精燈火焰上進行鉀的焰色反應，效果始終不明顯，酒精燈火焰呈黃色，做鈉的焰色反應也沒有說服力。經(jīng)過查閱資料，為了更好、更方便地解決酒精燈火焰的顏色對鈉、鉀焰色反應現(xiàn)象的影響可在蒸發(fā)皿中加入3-5ml酒精（氣溫低可適當多加一些）用火柴點燃酒精，使蒸發(fā)皿被灼燒，當酒精燃燒火焰顏色很淺時，用膠滴管滴入3-4滴各種金屬鹽溶液，都可以看到3-6cm高的火焰，這種方法所用試劑消耗量少，尤其是對鉀的焰色反應進行觀察時，不必透過藍色鈷玻璃，就可以直接觀察到鉀的紫色火焰，現(xiàn)象非常明顯，這個課題的研究很有實用價值。所以說任何事有目標就有了方向，自主探究實驗也不例外。三、科學精神的培養(yǎng)，是自主探究實驗的關鍵雖然高中生在學習中獨立性開始增強，為自主探究打下良好的心理基礎，然而高中生的心理發(fā)展，并未完全成熟，在自主學習中常常還是憑著興趣行事，有決心而缺乏耐心和恒心，天真的自信又會因遇到困難而輕易放棄。所以教師要幫助學生進行自我評價發(fā)現(xiàn)自己進步，從而不斷地激勵學生，增強學生自主學習的意志。培養(yǎng)探索科學的科學精神。案例3：鈉與水反應這一教學素材蘊涵諸多科學精神教育因素。實驗時，由于試劑不純，會導致異?，F(xiàn)象。如用自來水做實驗，因其中含少量Ca2+、Mg2+，產(chǎn)生難溶物而使溶液出現(xiàn)渾濁；再如鈉表面不潔凈會聞到有股刺激性氣味，我支持鼓勵學生如實匯報，并引他們學會識別真?zhèn)?，培養(yǎng)學生求真務實的科學精神，同時也培養(yǎng)頑強的意志。用純凈的藥品多做幾次實驗，類比實驗效果，得出正確結(jié)論。隨后我的教學引進科學史：“1807年英國化學家漢費萊戴維通過電解熔融NaOH首先制得金屬鈉，在實驗時因鈉與水劇烈反應爆炸，致使右眼受傷，他沒有畏縮，總結(jié)經(jīng)驗教訓，之后又用類似方法得到了幾種活潑金屬，在化學元素發(fā)現(xiàn)史上，做出了杰出的貢獻。”激勵學生在科學上要有敢于進取、勇于奉獻、頑強拼搏的精神，樹立敢于超越前人的遠大志向。四、學會質(zhì)疑是自主探究實驗的重要途徑我國有句古語：“學貴有疑、小疑則小進、大疑則大進”愛因斯坦也曾經(jīng)說過：“提出問題比解決問題更重要”充分說明了質(zhì)疑的重要性，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，這恰是當今知識經(jīng)濟和民主社會建設所需的新一代建設者的重要品質(zhì)。案例4：在學完了鹽類水解之后，我把金屬活動順序表的應用問題提出來讓學生討論，如向CuO4溶液和FeSO4溶液中分別插入鎂片，其發(fā)生的化學反應相類似嗎？討論的結(jié)果正確與否不由老師來作定論，而是讓學生到實驗室去做實驗，以事實為依據(jù)來做結(jié)論，在實驗前的討論中，絕大多數(shù)學生認為是類似的，即均應有Cu和Fe析出。然而在實驗時，現(xiàn)象明顯不同，前者中是有Cu析出，后者中則鎂片上產(chǎn)生的是氣泡，沒有Fe析出。同學們再通過討論、探究，找出了在Fe2+的溶液中產(chǎn)生氣體的原因是Fe2+的水解所致，即氫離子的氧化性比Fe2+的氧化性強，所以H+還原為H2而析出。通過討論、探究實驗、再討論，使學生認識上有了一個飛躍，即由開始時的機械運用知識到質(zhì)疑金屬活動順序表和否定自己的認識，最后做出符合客觀實際的解釋，并且還提出了應用金屬活動順序表的修正意見為：金屬活動順序表的排序本質(zhì)上是正確的，應用時要具體情況作具體分析，不能生搬硬套。一是位于H之前且不能與水反應的金屬可置換位于H之后的金屬陽離子；二是位于H之后的金屬之間前面的可置換后面的金屬陽離子；三是位于H之前的金屬之間前面的金屬不能置換后面的金屬陽離子，只能與水電離出來的H+（包括水解）發(fā)生置換反應。綜上所述：化學實驗是中學生開展研究性學習的一塊沃土，而自主學習、科學探究，才能充分