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科學探究實驗的一般過程范文1
一、探究性實驗前的準備
要使探究性實驗能夠順利完成,實驗前的準備必不可少。
1. 明確實驗目的
老師必需明確在課堂上準備讓學生做什么實驗,實驗的目的是什么。每一次的實驗,都應該向學生明確這一次進行什么實驗。
2. 精心準備實驗器材
作為科學老師,都知道不同的實驗材料對實驗能否順利進行影響極大,因此科學教師應該對選用的實驗器材有所了解,最好都能夠親自試一試,才不會在實驗當中出現意料之外的結果。
3. 合理組合實驗小組
在課前組建適當的實驗小組是順利完成探究任務的基礎。一般說來,適當的小組人數不宜過多,一般4到6人為宜。有了合適的小組成員,還得給小組的每位成員安排合適的任務。筆者給每個小組設置了材料員(負責實驗材料的交收和保管)、實驗協調員(負責監管整個實驗的過程,安排各位成員的分工)、實驗記錄員(負責填寫活動記錄表)及匯報員(負責組織實驗后的匯報)。每個小組成員都有具體的任務,并且每節課都會適當的調整他們的任務,讓學生輪流擔任各個任務。這樣不但可以讓學生有明確的分工,不再糾纏于誰該做什么,而且能讓學生在不同的方面得到鍛煉與提高。
4. 科學設計實驗記錄表
在探究性實驗過程中,學生應該及時進行觀察并把結果記錄下來,但小學生年紀小,書寫能力有限,這就要求我們在設計實驗記錄表的時候要注意降低難度,減少文字性的表達內容。實驗記錄表可以采用多種方式設計,可以是表格式的,把一些選項都列舉出來,讓學生以選擇或打勾的方式完成,也可以讓學生用圖式的方式代替文字的表達。
二、探究性實驗過程的指導
在實驗過程中的指導是實驗能夠完成的關鍵因素,探究性實驗的指導包括整體性的指導和個別指導。
1. 整體性指導
整體性的指導是指面向全體學生進行了對實驗目的、要求、操作過程的指導。在這個過程中,教師應該向學生明確本次實驗活動的任務是什么,有什么要求,以及實驗的流程是怎么樣的。這些內容較多,建議用PPT的方式呈現給學生。實驗的步驟如何較多或較復雜,最好能夠把流程在學生的記錄表上有所呈現。
除此之外,教師要教會學生操作實驗儀器,讓學生認識一些儀器的名稱,能夠使用正確的名稱。
每次實驗活動前,對于一些容易出現問題的地方教師可以特別進行指導,讓學生在進行操作時重點注意。對于一些涉及安全的操作更加要在整體指導時講清楚,避免實驗當中出現意外事故。
2. 個別指導
實驗過程中的個別指導,實際上是指對整個實驗小組的個別指導。個別指導一般是在學生開始實驗探究的開始后,老師巡視活動過程中進行。當學生的活動開始后,老師不能自顧做自己的事,而應該關注學生的活動情況。在活動開始之后,往往會有一些小組還沒有弄清實驗該如何做,或者在做實驗的過程中遇到各種各樣的問題,這時候就十分需要教師的指導了。老師在巡視的過程中,要善于發現學生的困難,并對具體的問題作出指引。
三、探究性實驗后的匯報交流
所謂匯報,就是以小組為單位把自己的設計思路、實驗過程,實驗結果等的內容進行一定整合,用文字、圖畫或其他方法呈現給全班同學,并在這個過程中和其他小組同學進行交流。匯報往往是科學探究的核心部分,匯報交流做好了,學生的收獲會更大。
1. 組內交流篩選好匯報人選
在實驗結束之后,讓各小組有一定的時間在組內先進行交流,選出合適的人選進行匯報,就能夠有效地節省時間,避免因為表達不清而導致的拖延。
2. 強調傾聽,培養學生認真聽的習慣
而在實驗結束時,老師應該創設一個良好的傾聽環境,如及時把實驗的儀器收上來,并讓匯報者面對傾聽者,集中學生的注意力,在匯報過程中,要注意對匯報者給予肯定及鼓勵。
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一、目前科學實驗教學存在的問題
1.雖然學生對實驗有很高的興趣,但目的性和計劃性不明確??茖W課的實驗活動大部分學生都是很感興趣的,它的可操作性會深深吸引學生,進而為順利開展科學實驗創造了條件,但是課程所研究的問題卻被忽略。2.實驗的開放性和方式的科學性相矛盾。新課程的教學中,要求實驗課要具有較高的開放性,學生要自主地進行問題探究,這樣就使教學方式更加開放,但這就讓教師在指導上和準備教材上有了困難。3.小組合作有形式傾向,造成實效性很難突顯。培養學生的合作精神是教學目標之一,而科學實驗活動的展開一般來說都是實行分組制學習,但有的學生只是為了好玩,實際掌握到的知識很少。4.課外探究的主動性不高,實驗完成的情況不樂觀。科學實驗探究的過程是連續的,不可能在一個課時內就得到解決,因而需要在課外繼續開展。但是,大部分學生都沒有自主地去進行實踐,加上很多學生缺乏毅力和耐心,很難養成自主開展實驗的好習慣。
二、引導學生參與實驗的方法
(一)重視知識和生活之間的聯系
生活是一本應有盡有的教材,包含著科學方面的知識,只要好好利用,自然就會給實驗教學帶來意想不到的教學效果。在實驗教學中,教師要善于觀察,善于把教學與學生的實際生活結合起來,這樣就會發現在我們校的身邊其實存在著許多的教學實例與可探究的現象。如在教學“淀粉”時,教學目的是要通過實驗探究淀粉與唾液相混合后的結果。因此,可以在課堂開始之前布置任務給學生,讓學生帶少量饅頭、馬鈴薯、米飯、面條、玉米等到課堂上,或者教師也可以自己搜集,然后把所有的學生分成小組,讓學生自己來確定哪些食物中淀粉含量多。在進行探究的時候,讓學生結合相關方法進行實驗,這樣的科學實驗課才能夠讓所有的學生都體會到科學的樂趣。
(二)注重和學生生活之間的聯系
新課標倡導小學的實驗教學要重視學生的主體地位。在實驗教學過程中,所有的教師應當提高對學生參與性的重視度,然后給學生提一些能夠激發其興趣的問題,從而激發他們的探究欲和求知欲,鼓勵學生積極觀察、探究和思考實驗的過程。如在講述“絕緣體和導體”的知識時,教師可以先虛擬出導線被老鼠咬斷的情景,此時,小燈泡是熄滅的,那么還能用另外的什么東西來替代導線從而使小燈泡再次發亮呢?學生就會進行討論和思索,各抒己見,最后在教師幫助下設計實驗的計劃,再進行操作。這樣,學生通過自主動手、分析、觀察、以及論證來檢查自己得出的觀點,并不斷地進行嘗試,有利于學生綜合能力的提升。
(三)適當地應用多媒體提供輔助教學
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在具體的教學中,老師向學生所提的問題,常常是在備課的過程中設計好的。雖然能有助于教學進度的完成,但忽略了學生自己問題的提出。事實上,學生能提出一個有價值的問題,常常比解決一個問題更重要,因為這是創新的具體表現。因此,在生物教學中,教師要采取各種教學措施,充分調動學生的主動性與積極性,大膽地提出問題,對那些能大膽提問的學生,哪怕提出的問題偏離了教學設計的方向,都應該給予積極的肯定。
在培養學生問題意識的時候,要注意引導思維的語言,比如:“請問,你對此有什么不同的看法?”“在某種情況下,你發現了什么?是否想到其中的原因?你覺得怎么處理比較好?”等等。這些問題看上去與課本知識的聯系不大,但對啟發學生的問題意識的作用卻很大。不要提那些“是不是啊?”“對不對啊?”等的問題,以免不利于學生思維能力的培養。
二、讓學生熟悉探究活動的一般過程
探究活動的一般過程是:設置情景、提出假設(猜想)、實驗驗證、獲得結論,能引申擴展會更好。
事實上,探究活動的各個環節,都有不同的實施方法,不是一成不變的,是靈活的。比如,設置情景,可以從學生的生活中尋找情景,也可以從生物的發展史中提煉。但總體模式大致相同。但教師在生物教學中,應該做個有心人。
教師要盡力將探究的一般模式在學生的思維模式中不斷強化,努力培養學生的探究意識,并使探究成為學生學習的主要方式之一。具體可以采用以下方式。
1.在教學中,要經常引入生物科學發展史中,研究科學過程的內容,不只是說說結果。比如,光合作用,它的發現歷程是:亞里士多德到海爾蒙脫的柳樹實驗―普里斯特利的鐘罩實驗―英格豪斯實驗―薩克斯實驗―恩格爾曼實驗,最后到利用同位素做實驗,這可以作為探究的典范,能引導學生領悟科學探究的一般過程。
2.新課程強調發展學生的科學素養,提高學生的創新能力與實踐能力。因此,教師要盡力為學生提供各種探究實踐活動。其中,包括對問題的討論、辯解,對特定的課題設計實驗進行探究學習,通過實地考察與觀察發現新問題,對某個議題進行信息收集、分析、交流。
3.對學生的探究活動,要采用多元的評價手段,注重對學生活動過程的評價,既要有量的評價,又要有質的評價。特別要重視學生在學習過程中所表現出來的積極態度與獨立思考能力的評價。評價的出發點是有助于學生學習興趣、積極性的提高,有助于激發學生積極主動地參與到教學中去。
三、案例分析
1.低溫誘導染色體加倍的實驗
在教學之前,教師應該先讓學生知道低溫誘導染色體加倍的原理,也就是較低的溫度能改變細胞內酶的結構,就不利于酶促反應的進行,從而導致在細胞分裂過程時形成紡錘體所需要的ATP無法供應,進而使體細胞分裂時已經完成染色體加倍,但細胞不能分裂。在教學中,我建議學生用已經萌發的大麥、玉米種子,首先分別在-20℃、-10℃、1℃、常溫等條件下處理,然后進行觀察。
由于本實驗的材料是在不同溫度條件下處理的種子,種子的細胞周期受到了溫度的影響,因此,在具體的實驗過程中,首先要固定好室溫下處理的大麥、玉米的幼根。為了體現實驗的科學性與嚴謹性,以及讓學生能體驗到實驗的過程,本實驗最好采用對照設計,對照實驗的過程,同時要求學習小組的學生共同、認真完成好實驗的每一個步驟。實驗不僅能讓學生明確染色體加倍的原理,而且能提高學生的探究能力、實踐能力與相互合作的能力。
在實驗完成后,教師還要引導學生分析、思考、討論不同溫度條件對細胞染色體加倍的影響,實驗的重點是讓學生體驗低溫誘導染色體加倍的原理與實驗的過程。因此,對學生的評價,應該看學生是不是積極主動地參與實驗的探究過程,而不是只看結果。何況此實驗有一定的難度,欲取得較明顯的效果并不容易。因此,在學生實驗時,教師應要求他們規范操作,選擇好對實驗材料進行固定的時機。
2.探究細胞表面積與體積的關系
第一步:用小刀將含酚酞的瓊脂切成邊長分別是1cm、2cm、3cm的三個正方體。
第二步:把這三個正方體瓊脂放入燒杯里,并加入0.1%的氫氧化鈉溶液,將正方體瓊脂塊浸沒,再用塑料小勺翻動瓊脂塊,大約十分鐘。
第三步:翻動十分鐘后,戴好手套,用塑料小勺把瓊脂塊取出,并用面紙將瓊脂塊吸干,假如還沒有干,就不能接觸。然后將每塊瓊脂用小刀將它們切成兩半,觀察橫切面,將觀察的結果記錄下來。最后測量每一塊瓊脂上的氫氧化鈉擴散的深度,并將數據填在表格里。
第四步:將表面積、體積與比值計算好,填寫在事先畫好的表格中。數據不要繁雜,小數點后面的數字不要很多,比值也是簡單點好,比如3∶1等。
分析討論:
(1)請大家根據表面積與體積比值的計算,以及瓊脂塊變色的深度的測量,你能預測到什么?
A.我們知道大多數細胞與微生物的邊長不足0.01厘米,那么思考一下:擴散速率與細胞大小之間存在著什么關系呢?
B.能找到說明氫氧化鈉在每一塊瓊脂中擴散的速率大體相同的證據嗎?
(2)大多數的高等動物體細胞的直徑在二十到三十微米之間,根據本實驗細胞模型的探究,你能分析一下細胞如此小的原因嗎?
A.為什么生物體由很多細胞發展起來的,而不是由較大的細胞發展來的?用假設的方式說明一下。
B.一般情況下卵細胞的體積較大,比如,駝鳥卵黃的直徑達到五厘米左右,它是否違背了細胞體積的守恒規律?
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關鍵詞:探究性實驗;驗證性實驗;解題方法
生物是一門實驗性科學,生物學實驗是學生掌握生物科學理論的最重要輔助手段。實驗設計及實驗原理,步驟,結果與結論分析是歷年高考分值最重,區分度最大,學生失分最嚴重的部分,把握實驗設計的常規規律方法,熟習實驗考查的幾種典型模式的解題技巧是減少本題型失分的重要舉措,特別是針對探究性實驗與驗證性實驗的解題策略,更是每位考生必備的功底。以下就如何答好這兩種題型,談一談我自己的看法。
一、探究性實驗與驗證性實驗的區別
1.探究性實驗:指實驗者在不知曉實驗結果的前提下,通過自己的實驗,探究分析和研究得出的結論,從而形成科學概念的一種認識活動。
2.驗證性實驗:指實驗者針對已知的實驗結果而進行的以驗證實驗結果,鞏固和加強有關知識內容,培養實驗操作能力為目的的重復性實驗。以下是兩類實驗比較的項目:
1)實驗目的前者探索研究對象的未知屬性,特征及其與其他因素的關系;后者驗證已知對象的已知屬性,特征及其與其他因素的關系
2)實驗假設前者假設的形式表達,是根據現有科學理論事實,對所有要研究的對象設想出一種或幾種可能性的答案解釋設一般采用“如果A,則B”;后者因結論是已知的故不存在假設問題
3)實驗原理前者因探究內容而異;后者因驗證內容而異
4)實驗步驟前者應有的實驗步驟實際未完成,實驗步驟要自己設計;后者應有的實驗步驟,可以是曾經做過的或尚未做過的
5)實驗現象和預期結果前者未知,應對應假設分類討論;后者已知
6)實驗結論前者對應實驗目的作出探究結論;后者對應實驗目的作出肯定結論
二、兩類實驗設計中遵循的原則
1.科學性原則。包括實驗原理的科學性,實驗材料的科學性,實驗方法及實驗結果處理的科學性。
2.對照性原則。生物學實驗中為增強實驗的可靠性與可信度,設置科學,合理的對照可以使實驗方案簡潔明了且使實驗結論更有說服力。對照組類型如下:
1)空白對照:不給對照組以任何處理.
2)自身對照:實驗組和對照組都在同一實驗對象上進行.如植物細胞質壁分離和復原實驗
3)條件對照:給實驗對象施以某種實驗處理,這種處理是作為對照意義的?;蛘哒f這種處理不是實驗假設所給定的實驗變量意義的。
4)相互對照:不單獨設置對照組,而是幾個實驗相互對照。
3.單因子變量。要驗證誰則把誰作為變量。
4.平行重復原則。在使用中可以通過在一組實驗中同時處理多個材料來體現重復性原則。
5.隨機性原則。被研究的樣本是從總體中任意抽取的,可以消除或減少系統誤差,平衡各種條件,避免實驗結果中的偏差。
[1]實驗設計的思路及方法
⒈了解題目要求,從題干中找答案。
⒉寫出實驗名稱:指出是什么實驗,判斷是驗證性還是探究性實驗。一般有“驗證,證明”等詞為驗證性實驗;有“探究,能否,是否”等詞為探究性實驗。
⒊寫出實驗目的:在判斷基礎上,明確目的,一般在題干中有“驗證……”,“證明……”,“探究……”其后內容就是實驗目的,但有些要提煉要點。
⒋實驗原理。這對所學知識運用要求較高,需多方考慮完成此實驗的理論依據是什么。
⒌設計實驗方案(步驟),一般情況要出現以下幾點:
①.如果需要提取,配制,處理實驗材料則把提取,配制等操作放在第一步。
②.分組編號。研究對象,器皿等要編組標號,設立實驗組和對照組;注意控制無關變量,在措辭中往往有“相同”“一致”等字眼。如果有測量應測量記錄初始值。
③.實驗處理。分別對實驗組和對照組施加單一變量;實驗處理要遵循“單一變量和對照原則”。
④.培養(或飼養),觀察,記錄等。依然在措辭中體現對無關變量的控制,經常有“相同條件下”,以上條件滿足后,要明確注明“其他條件適宜且相同?!?/p>
⒍通過對實驗結果(現象)的處理,綜合分析得出實驗結論
實驗結果即實驗過程中觀察到的實驗現象或收集到的數據,實驗結論則是通過對實驗結果的分析得出的定性表述,結論要依據實驗原理并與實驗目的相對應。驗證性實驗一般有一種結論,而探究性實驗可能有多種結論。
四、例題比較
以鑒定某人是否出現糖尿病為例對兩種實驗類型進行對比。兩類實驗的原理(斐林試劑與可溶性還原糖作用出現磚紅色沉淀)、步驟相同(與教材同),不同表現如下:實驗名稱前者為鑒定某人是否出現糖尿;后者是驗證某糖尿病患者尿液中含還原糖
實驗現象與預期結果前者出現或不出現磚紅色沉淀;后者出現磚紅色沉淀
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關鍵詞:科學實驗;質疑;探究;設計;總結
科學實驗的主要方式是探究性學習。探究是一種多側面的活動,并不是簡簡單單地培養單一的動手能力。一個完整的科學實驗一般要通過提出問題——設計實驗——實驗操作——結論收獲幾個階段才能完成。下面我就從實驗的這幾個環節談談科學實驗中其它能力的培養。
一、實驗的第一過程:質疑能力的培養
在科學實驗教學時,一般以學生熟悉的問題提出課題,這個問題可直接提出,也可通過一種現象間接引出,并充分調動學生的想象力和創造性思維。這一階段不僅要給學生留有足夠的思考時間,還要采取討論式的方法,給學生創造一個相互交流、集思廣益的氛圍。最后,通過篩選,得出解決問題的眾多假設。就是這樣一個科學有序的過程讓學生在科學實驗的第一過程中形成質疑能力的培養。
例如:我在教學“電產生熱”一課時,要求學生用一根鐵絲把一節電池的正負極連接起來,并摸一摸鐵絲,手有什么感覺?這個實驗本身效果不明顯,可是有的學生的效果卻很突出——手很燙,原來他是用了三節電池。雖然他與實驗的要求不一致,但恰恰由于這一個不一致,使他發現了電熱效果明顯的一種方法。因此,這時教師切不可訓斥否定學生,否則就把學生質疑思維的萌芽扼殺在搖籃里,教師應該大力表揚,并以此為契機進行啟發,喚起創新意識:“除了增加電池,還有哪些辦法也能使電熱效果更明顯呢?請你自己設計實驗動手試試?!边@時學生創新的意識則更強烈。正像“蘇教版”科學(自然)教材主編徐康毅同志所說:“孩子能想別人沒想過的,說別人沒說過的,做別人沒做過的,這是一種創新行為的表現,我們不僅不能批評,反而應大加稱贊……”
二、實驗的第二過程:設計能力的培養
在設計實驗時,首先要將假設的眾多因素擺出來,然后提出究竟與哪種因素有關,怎樣才能驗證一個假設是否正確。這個提問是讓學生思考,并說出實驗的方法和采用這個方法的理由。這種表述很重要,它是將學生的內在思維過程用外部語言的形式展現出來,然后再產生設計思維。只有通過表述,才能知道這種方法對不對,合不合邏輯;只有通過表述,才可以促進學生設計思維能力的提高,也才有助于學生對實驗原則的理解。例如:我在教“彩虹的形成”這課時,需用三棱鏡做太陽光的色散實驗,因學校沒有三棱鏡,怎樣上好這節課呢?學生也為此而感到失望,老師鼓勵學生結合日常生活中的現象,想辦法解決。沒想到學生的點子還真多:有學生用筆筒吹肥皂水泡對著陽光,肥皂泡出現了各種顏色;有的學生帶來了噴霧器,連續不斷的噴霧出現了各種顏色;還有的學生摸索出這種方法:端來一盆水,水中放一塊平面鏡,放在陽光下,變換水中鏡子的傾斜度,將陽光反射到一張白紙上,也出現了七種清晰的色光。沒想到還有個學生帶來了家里的“停電?!?,充足了電來代替太陽光,也得到了同樣的效果。這樣讓學生自己想辦法做實驗,不僅克服了教師指導實驗單一化,而且讓學生也嘗到了自行設計實驗的甜頭,學得特別來勁兒!
三、實驗的第三過程:探究能力的培養
實驗操作不是簡單的動手操作,而是要將前面的設計用實驗再現出來,同時也是將學生的思維過程再現出來。教師在開展探究教學時,要根據各種具體情況,充分發揮主導作用,逐步讓學生學會獨立的探究學習。如:對《爬行動物》一課的研究過程就經歷了“部分探究——完全探究——科學歸納”的過程。我花了兩節課的時間讓學生根據自己的認識和對資料的占有去自由地對動物進行分類。一開始學生從各種不同的角度對動物進行了分類:如分為肉食、草食和雜食類,哺乳類、鳥類、魚類、兩棲類和爬蟲類等,當時就為學生的“探究”能力所折服。后來,隨著研討的深入,引導學生成功運用現代信息技術協助探究,從而使學生們很好地理解各類動物的特征。這樣的學習不僅充分體現了教師的促進者角色,而且還改變了傳統的課堂學習方式,促使了探究學習的形成,這時學生獲得的概念才是真正意義上理解了的。
四、實驗第四過程:課后研究熱情和總結能力的培養
一個科學實驗的結果就是一個因果關系。就一個大課題來說,如“怎樣加快溶解”,它包括三個小課題,也就是三個科學實驗,這三個科學實驗的結果就是三個獨立的因果關系,而實驗的目的不僅是得出這三個因果關系,還要將這些因果關系綜合起來解決“怎樣加快溶解”的問題。所以在教學中不應該只停留在學會做幾個科學實驗,而是需要會運用科學實驗解決一些問題。這個綜合運用的過程對學生來說也是一個思維訓練的過程,即通過對幾個獨立因果關系的歸納概括,得出對大課題的解決辦法。如,攪拌能加快溶解;加熱能加快溶解;研沫能加快溶解。如果要迅速加快溶解,就必須同時采用攪拌、加熱、研沫辦法。在教學時,要將這個思維過程充分體現出來,讓學生自己去歸納和概括,最后通過一個綜合性的比賽來完成這個大課題。
蘇霍姆林斯基說過:“獲取知識――這就意味著發現真理,解答疑問。你要盡量使你的學生看到,感覺到,觸摸到他們不懂的東西,使他們面前出現質疑。在設計實驗中自主的探究并且形成最后的總結能力和課后的研究熱情。如果你能做到這一點,那樣的科學實驗才是真正成功的科學實驗。”那就讓我們把目光從科學實驗那簡單的動作要求上面轉移開來,在質疑、設計、探究、總結中引領我們的學生去發現、去探索更多未知領域。讓真正的科學實驗之花爛漫在中國素質教育的原野上……
參考文獻
[1] 《全日制義務教育科學(3-6年級)課程標準(實驗稿)》 教育科學出版社
科學探究實驗的一般過程范文6
關鍵詞:初中化學
新課程教學強調對學生科學素養的培養,注重學生實踐能力的鍛煉,尤其要重視學生自主發現知識、探索知識能力的培養,變被動接受知識為主動獲取知識。當今,化學實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的物質載體。從本質上看,這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的?;瘜W實驗能形象、生動、直觀地產生化學問題,化學實驗能對學生在科學探究中提出的猜想或假設進行驗證;學生通過實驗研究和認識物質,掌握化學基礎知識和基本技能,初步學會化學研究的實驗方法;在實驗過程中學生積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。
一、更新教學理念,充分認識化學實驗的教育教學功能
實驗既是學生學習化學的重要內容,也是學生學習化學的重要方法,教師應充分賦予學生動腦、動手的權利。同時意識到對學生進行實驗技能的訓練,是化學實驗的功能之一,但不是唯一功能,所以應將實驗技能的訓練,置于實驗探究活動之中,使二者有機結合起來,引導學生把注意力放在實驗探究活動上,在積極、主動的實驗探究活動中,形成化學實驗技能,使實驗技能的訓練成為實驗探究活動的結果之一。
二、教學方法上,從驗證性實驗轉化為探究性實驗,培養學生的探究能力
化學教師還應在實驗教學模式上作更多多探索。實驗的形式要逐步從以演示實驗轉變為以學生實驗為主,以驗證性實驗轉變為探究性實驗,多手段多管齊下,尊重學生主體,實施新課程提倡的自主、合作、探究,師生互動的實驗教學形式,給學生活動的時間、空間,通過學生活動,動中學,學中動,討論交流、質疑反思,得出結論,形成實驗報告。
化學實驗過程本身就是一個創造性探究的過程?;瘜W發展的歷史也充分證明:化學科學的任何一項重大的突破,無一例外地是經過化學實驗而取得的。中學化學實驗,雖然絕大多數是對物質及其變化的再認識,但從本質上看,這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。探究是學生的天性,作為對傳統實驗教學的改革,要求教師在實驗中要給學生充分的思考時間和空間,留有探究的余地。能由學生動手解決的問題,教師就不輕易包辦;能由學生分析思考得出的結論,教師就不急于下結論。還可創造條件讓學生獨立進行實驗準備,包括自擬實驗步驟弄清實驗原理;獨立操作實驗儀器、完成實驗觀察任務;獨立處理實驗數據;獨立分析推證實驗結果;獨立想辦法解決實驗過程中遇到的各種意想不到的問題等等。這一過程,就是要讓學生不停地動腦:該做什么,怎么做,為什么這樣做?以此激活他們的思維,使他們所有潛能和創造性都充分表現出來。經過長期的訓練,學生的實驗能力會有質的飛躍。
為了改變傳統的教學模式,在教學中可以進行以下幾個方面的嘗試。一是可以根據實際情況調整知識教學和實驗教學的先后順序。教材的教學順序一般是先講授后做化學實驗,為了提高教學效果,可以將某些教材的順序作些調整,即學生先做實驗后講授。例如,在學習常見金屬化學性質這一節時,先組織學生分別做學生實驗,然后組織學生討論實驗結果,交流并歸納小結。這樣做由于學生事先對不同金屬的化學性質沒有印象,只能通過自己所得到的結論進行討論分析,推理得出,所以學生操作認真,觀察細致,思維活躍,從而達到培養能力的效果。二是對實驗的內容進行局部的變動,有時也能達到較好的效果。
改變以學科為中心為以問題為中心的實驗探究模式,更能促進學生自主地發現問題、設計問題,運用所學的知識解決問題,對發展學生多種能力具有重要的意義。因而化學的實驗功能不僅僅在于驗證和擴展化學知識、培養實驗能力,更為重要的是它為學生走近科學提供一種獨特的形式,即通過親身的觀察、操作和體驗,去感受和領悟科學的理念對發展學生多種能力具有重要的意義。
三、結合教材特點,有序組織實驗教學,不斷加強實驗教學
新課程標準中展示的化學實驗有40個,其中超過80%的實驗由學生親自動手完成。50%以上的實驗是作為科學探究的途徑呈現的。新課程提供了生動豐富的實驗教學情境,幫助教師理解實驗教學重點,啟迪學生科學思維,訓練學科學習方法,培養科學態度和情感價值觀。
1、認識化學儀器是基礎,掌握基本實驗操作是化學實驗學習的基本。貫穿整個化學實驗的始終,教學中學生多實驗練習,教師幫助指導校正必不可少。
2、常見氣體的制備是教師普遍重視、學生學得較好的實驗內容。教師引導分析示范,從八方面(藥品、原理、發生裝置及儀器、收集方法及收集裝置、操作步驟、檢驗和驗滿、實驗注意點分析、性質實驗)分步解讀實驗學習內容,學生練習注意觀察,歸納對比掌握規律,活學活用掌握方法,做好初高中化學教學銜接。氣體的制備是初中化學的典型實驗,師生重視,名列學生印象最深的實驗首位。
3、加強書本實驗探究,重平時,巧設疑,小中見大,重視探究。如河北省中考2006年第28題:影響鋁與硫酸、稀鹽酸反應速度的因素、07年探究影響雙氧水化學反應速率的因素,2008年第27題:高錳酸鉀物質微粒的性質實驗,09年第29題:三種不同的鋁片與硫酸銅溶液反應的實驗。許多探究實驗都是典型的對比實驗。如做金屬的化學性質探究實驗,鋁片在酒精燈火焰上加熱融化,不同金屬分別與稀鹽酸、稀硫酸反應實驗時,實驗中不僅要體現學生實驗中分工合作團結互助,還應引導學生對比觀察,捕捉實驗細節。
4、要注重探究實驗的組合,形成遞進式問題,提高探究層次。如露置在空氣中的氫氧化鈉變質的探究。酸堿鹽性質中中和反應大家認識是重要的,但平時缺乏深層次思考,探究能力沒有提高。
5、綜合實驗的設計和探究。化學知識不再是作為組織教學內容的出發點,可根據這些知識所涉及的問題來組織教學內容(以問題中心),關注社會,貼近生活,從學生熟悉的生活情景和已有的實際經驗中提煉學習素材,從豐富、生動的現實生活中尋找學習的主題。