化學科學探究的具體實施

化學科學探究的具體實施

　　化學科學探究的具體實施
　　
　　文/樊 瑞
　　
　　義務教育化學課程改革強調：要提升學生的科學素養，關注學生學習的過程，重視培養學生的創新能力和實踐能力。科學探究是適應現代教育教學的需要，經過精選而完成的。它對增強學生學習化學的信心，培養學生終生學習的意識和能力，有著重要的影響。本文以“化學科學探究”的幾點實施方法進行探討，從而讓學生更好地學習化學知識，學習科學探究的方法，初步形成科學探究的能力。
　　
　　一、逐漸培養學生科學探究的能力
　　
　　1.利用物質變化課進行科學探究的啟蒙教育
　　
　　物質變化課是初三學生接觸到的第一次實驗探究課，鎂條燃燒能發出耀眼的強光、小蘇打固體與稀鹽酸反應產生氣體，這些新奇的實驗把學生帶進化學的大門。講化學變化的概念時，做鎂條燃燒實驗第一是為了引起學習興趣，第二是培養學生的分析能力。通過以上教學活動達到的教學目的是：首先培養學生的觀察能力，教學生怎樣觀察，觀察變化的前、中、后各階段物質的狀態和顏色，及是否有光、熱等現象產生，從而為學生以后獨立進行科學探究打下基礎；其次是使學生明確實驗不是為了好玩，而是為進行科學探究打下基礎。
　　
　　2.按照“化學實驗基本操作”進行細致的初步訓練
　　
　　將整個實驗分組，并按照規定課時完成，每一組內容都要經過教師演示、學生討論、教師糾正、學生練習的步驟來完成。
　　
　　3.在明確探究目的的情況下，按教材設計的探究程序，讓學生自主進行探究
　　
　　目的是：練習鞏固基本操作并解決具體實驗問題；進一步訓練學生的觀察能力，并形成較熟練的實驗技能；形成初步探索世界的能力。
　　
　　二、從學生的實際出發，依據科學探究要素，提高學生的科學探究能力
　　
　　1.科學探究的基本功——觀察、記錄和表達
　　
　　觀察強調在化學學習中關注物質和性質的變化，尤其關注物質的變化過程及其現象。
　　
　　記錄和表述方面，要求學生能夠獨立地或與他人合作對觀察和測量的結果進行記錄，能用文字、圖表和化學語言等形式加以表達。
　　
　　只要有意識地訓練自己觀察，記錄、表述的能力，經過一段時間的探究活動后，學生才會發現隨著自己觀察，記錄、表述能力的提高，探究活動開始變得有序和輕松了。
　　
　　2.科學探究的核心工作——分析和得出結論
　　
　　在初中階段，學生進行科學探究的目的，是為了掌握探究學習的方式。所以在進行探究的過程中，一方面通過分析和得出結論獲得具體化學知識；另一方面要訓練學生分析和總結的能力。
　　
　　3.科學探究的關鍵——提出問題和方案設計
　　
　　提出問題和方案設計涵蓋了提出問題、猜想與假設、制訂計劃等要素。對教師來說，一定要鼓勵學生敢于提出問題。例如，在進行金屬活動性順序的學習時，對所設實驗可以進一步思考，是否只有一種金屬不與酸反應。與酸反應的金屬，可以根據與酸反應的劇烈程度判斷金屬的活動性，那么如果有兩種都不與酸反應的金屬，如何確定它們的活動性順序？從而引出進行金屬與鹽反應的學習。
　　
　　三、把科學探究作為一種重要的學習方式
　　
　　義務教育階段，化學課程中的科學探究是學生積極主動獲取化學知識，認識和解決化學問題的重要實踐活動。
　　
　　1.用觀察、記錄、表述等科學探究的基本功來進行識記類知識的學習
　　
　　物質性質的學習，可以設計成科學探究，一方面通過觀察讓學生在活動過程中形成知識；另一方面通過記錄和表述幫助學生掌握知識。
　　
　　例如，學習酸的化學性質，可以將一根生銹的鐵釘放入盛有稀鹽酸的試管中，持續觀察現象。可以看到鐵釘浸入稀鹽酸的部分，鐵銹慢慢消失，一段時間后鐵釘浸入稀鹽酸的部分繼續反應，生成無色氣泡。
　　
　　2.通過分析和得出結論來學習概念和規律類知識
　　
　　例如，溶解度概念的學習，固體溶解度表示在一定溫度下，某物質在100克溶劑里達到飽和狀態時所溶解的質量。通過探究實驗，如，加熱使過量硝酸鉀溶于水；等溫條件下，等量氫氧化鈣分別溶于水和酒精；等溫條件下，等量硝酸鉀分別溶于水和酒精。根據實驗現象，最終分析得出溫度、溶劑等是物質溶解性的影響因素。
　　
　　3.學習基本的實驗技能
　　
　　化學實驗是科學探究的重要方式。實驗技能的學習體現在完成探究的整個過程之中。新課程標準提出的實驗技能有6條：
　　
　　（1）能進行藥品的取用、簡單儀器的連接、加熱等基本的實驗操作。
　　
　　（2）初步學會配制一定溶質質量分數的溶液。
　　
　　（3）能在教師指導下根據實驗目的選擇藥品和儀器，并能安全操作。
　　
　　（4）初步學會根據某些性質檢驗和區分一些常見的物質。
　　
　　（5）初步學習使用過濾、蒸發的方法對混合物進行分離。
　　
　　（6）初步學習運用簡單地裝置和方法制取某些氣體。
　　
　　例如，進行碳酸鈉和氯化鈉的鑒別。首先根據碳酸鈉和鹽酸反應生成二氧化碳，碳酸鈉和澄清石灰水反應生成碳酸鈣白色沉淀以及碳酸鈉水溶液顯堿性都可以進行碳酸鈉和氯化鈉的鑒別。
　　
　　在此基礎上，可以訓練學生根據實驗目的選擇實驗藥品和儀器。
　　
　　根據碳酸鈉和鹽酸反應生成二氧化碳進行鑒別，可以有意識地訓練學生藥品的取用、簡單儀器的連接及運用簡單的裝置和方法制取某些氣體。
　　
　　根據碳酸鈉和澄清石灰水反應生成白色沉淀進行鑒別，可以訓練學生藥品的使用、滴管的使用，甚至可以讓學生自己配制一定溶質質量分數的碳酸鈉溶液。
　　
　　根據碳酸鈉水溶液顯堿性進行鑒別，可以訓練學生藥品的取用。
　　
　　現在，我們已經能夠體會初中化學課程中進行科學探究的目的，一方面是為了更好地學習化學知識；另一方面是為了學習科學探究的方法，初步形成科學探究能力。
　　
　　（作者單位 內蒙古自治區烏蘭察布市集寧區濱湖中學）