在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

2024-09-02

在化学实验教学中培养学生的科学探究能力(精选6篇)

篇1:在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

【摘 要】作为科学教育的重要组成部分,新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,发挥学生自身的优势,将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。

【关键词】中学化学;实验教学;科学探究能力

随着课程改革工作的不断深化,化学课堂教学中存在的问题在逐渐减少,课堂教学向着精细化、多元化发展,但是培养学生化学综合素养的科学探究方法却没有得到充分挖掘,科学探究只是停留在形式的套用上,并没有在培养学生的科研技能、技巧上发挥自身应有的巨大作用。科学探究能力的培养能使学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程及方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观,同时对于改变学生的学习方法,形成终身学习的能力也具有非常重要的意义。

因此,在化学课堂教学中如何突出科学探究、转变教学方式成为教学改革的突破口。那么,在化学课堂教学中,如何重视探究学习,转变学生过于依靠接受式学习的学习方式,转变教师“满堂灌”的教学方式?我从以下几方面进行了探索和尝试: 以化学实验创设问题情境

当前课程改革的根本任务是:培养学生的创新精神和创新能力,以培养学生的发展为本,注重全面素质的提高。问题是思维的起点,又是创造的前提,一切发明创造都是从问题开始的,培养学生的问题意识,提高学生发现问题和解决问题的能力是素质教育的需要,是创造型人才素质的核心,在教学中,一定要重视学生问题意识的培养。

从学生本身的发展来看,创设问题意识,在问题中学习,在问题情境中发展,是学生发展的必然结果,因为它们处于日新月异发展的社会,尤其是信息时代,每天的信息量成倍增长,每天都有新的事物出现,每天都有新的问题出现,这就需要有发现问题,解决问题的能力,才能适应社会的需要,否则就会被淘汰。

化学是以实验为基础的科学,演示实验在教学中起着无法替代的作用,它不仅直观性强,而且效果明显,利用好演示实验对培养学生问题意识至关重要。如:在讲氢气的实验室制法时,首先准备四支试管,在其中分别放入镁、锌、铁、铜、然后分别加入稀硫酸,让学生观察,从中发现问题,学生观察认真,问题提出的千奇百怪,如在进行高中化学有关“原电池”的学习时,组织学生完成“将一根铁丝和一根铜丝放入稀硫酸中,观察实验现象并与同学交流”的实验,由于铁丝和铜丝放置的位置问题,可能有些学生观察到铁丝上产生气泡,铜丝上没有气泡产生;有些同学观察铁丝和铜丝上都有气泡产生。而从观察到铁丝和铜丝上都有气泡产生,到产生“为什么铜丝上也有气泡产生的问题”就需要敏锐的观察和深刻的思维能力。虽然有些问题很幼稚,但学生积极参与,大胆提出问题精神正是我们化学教学中所追求的。明确学生主体地位,师生共同参与演示实验

学生是探究学习的主体,只有学生积极主动地投入到各种各样的探究活动当中,成功、高效的探究学习才会成为可能。而这取决于学生科学探究意识的强弱。探究学习尤其需要更强烈的意识内驱力,它注重学生对科学探究活动的体验和对科学方法的学习,倡导学生自己动手、动脑,得出结论,强调学生的情感体验与价值观的培养。探究学习要比接受学习花费更多的时间和精力,对学生会提出更高的学习要求,比如高度集中的注意力,敏锐的观察力,灵敏地逻辑思维能力,坚忍不拔的科学探究精神等等。这就需要学生乐于开展学探究学习,对科学探究富有兴趣,对于未知世界的奥秘充满强烈的好奇心和探究欲望。

目前中学化学演示实验教学多为验证性实验,先由教师演示实验,学生观察现象,归纳得出物质的性质、定律,这样学生只是被动、消极的知识接受者,没有积极的思维和创新,也没有探究的目标和方向。化学教学中,开放演示实验,是渗透探究性教学的良策。从学生的问卷中得到:大多数学生认为,看老师的操作,不太注意操作动作,只注意现象,看同学操作注意每一步的操作,不对马上指出,很注意实验现象,担心能否成功。大多数学生愿意在全班同学面前演示,以显示自己的实力,一旦操作错误,改正后记得特牢。基于此,在实际教学中,笔者尽量多请学生一起参与实验演示,有的甚至完全放手让学生独立操作,经常性、有针对性的训练,学生学习化学发生以下变化:首先提高了学习化学的兴趣。学生开始学习化学时,由于固有的好奇心,学习兴趣很高,但随着化学知识的增加和知识难点的出现,学生出现“分化”,学生学习化学的兴趣逐渐降低。借助实验教学方法的转变,这种现象明显改观。其次化学学习方式发生根本性转变。原来学生学习化学基本上是听课、看书、做题的循环往复,学习过程中自主学习的成分很少。现在,学生学习化学的方式正朝着探究学习、合作学习、自主学习的多元化方向发展。仅以作业为例:已不单单是做习题,更富有挑战的“作业”是做家庭小实验、发明小制作、学写小论文等。在课堂实验教学中培养学生的科学探究能力

课堂是师生共同展示的舞台,教师必须要引导学生情不自禁地加入到这种展示自我中来。要充分考虑到学生的爱好、兴趣和渴望成功的心理,想学生之所想。实验是化学学科的基础,课堂实验教学是培养学生科学探究能力的主阵地,教学中应充分利用实验手段,最大限度地激发学生的兴趣。在教学中设置问题和创设丰富的教学情境,充分利用实验引导学生进行探究,学生在实验中亲眼观察到色彩斑澜的化学现象,使好奇心得到满足,求知欲望更加强烈。使学生透过现象去认识事物的本质,去探索物质变化的规律。

例如:在探究一氧化碳的性质时,先给学生提出两个问题:一是一氧化碳和二氧化碳的性质是相似还是截然不同?二是一氧化碳和二氧化碳谁更稳定?同学们在老师的启发下,经过分析和讨论形成两种意见:一是性质相似,依据是组成两种物质的元素相同,均有碳元素和氧元素;二是截然相反,依据是组成两种分子的原子个数不同,碳元素的化合价不同。这时教师引导学生设计了一组实验,请同学们将实验现象填入附表。学生们通过实验、观察、填表等,对上述问题一的答案自然清楚。同时他们又做了一氧化碳燃烧生成的气体能使澄清石灰水变浑浊的实验。具体做法是把一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在一氧化碳燃烧的火焰上,可以观察到燃烧所生成的气体能使小烧杯内壁上的澄清石灰水变浑浊。由此证明了一氧化碳燃烧的产物是二氧化碳,故得出二氧化碳比一氧化碳更稳定的结论,上述问题二的答案也清楚了。最后引导学生归纳并比较出两种物质在性质上的差异和相互转化关系。在这样的探究性实验中,学生动手做、用脑思,做得积极,学得主动,能力得以提升,思维得以激活,智慧得以彰显。在这一过程中,学生把科学知识与观点、推理和思维的技能结合起来,从而能动地获得对科学的认识理解,最终培养学生观察实验、操作实验的能力,尊重事实、重视证据的科学态度以及相互合作的团队精神,从而全面提高学生的科学素养。

鼓励自主探究,发展学生个性

生活、生产实际中蕴涵着丰富的化学现象和科学道理,它既是我们学习的资源,又是我们拓展、利用知识的场所。科学探究的问题来自于对周围现象的观察和基于生活经验之上的对现象的理解;学生从生活、生产实际中发现问题进行科学探究活动,或是从生活、生产实际中获取解答问题的资料、证据,既可以让学生主动学会探究,又可以培养学生联系实际的学风,树立对社会、自然的责任感。在学生学习了氯气的性质后,我组织学生自行设计实验,对自来水的成分进行实验探究,学生通过对自来水成分的实验探究,激起了他们对身边水环境探究的兴趣,他们自主地成立探究小组,利用课余时间他们深入生活实际,有的探究顺德大良河河水的水环境,有的探究农村井水的水质状况,有的去参观顺德自来水厂,学习水的净化过程,有的去顺德环保站,请教如何检测自行车厂排出的污水对河流的影响……回到课堂他们互相交流科学探究的方法和经验,交流探究的成果,交流探究过程中的情感体验,他们写成的探究性小论文《河水质状况的探究》、《地区酸雨状况的调查报告》获得广东省佛山市顺德区优秀论文一、二等奖。学生把课堂所学的探究方法较好地运用到课外,又把课外生产生活实际中有关化学的问题自主地拿到课内来探究,学生在探究的过程中,为了解决问题主动地、如饥似渴地阅读参考书、查找资料、搜集数据信息,获取新知识,甚至废寝忘食地在实验室度过节假日,学生在相互探讨、相互交流、相互学习、互相评价中主动学会了探究。通过活动,学生的探索精神、实践能力得到很好的锻炼,学生获得了亲身参与研究探索的积极情感体验;通过活动,学生逐步形成喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向;通过研究过程的表述与展示过程,学生获得了锻炼自身能力的机会,素质得到了提高。以解决问题为目的设计探究实验,提高学生应用知识能力

在教师的引导下,以自主学习和合作讨论为前提,以教材为基本探究内容,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会。学生通过个人、小组、集体等互动活动,更加关注学探究过程而不仅仅是结果,将自己所学知识应用于解决实际问题。如在《金属的防护与回收》教学中,我设计了一组探究“铁生锈的原因”的趣味实验,学生根据预先拟定的实验方案,先分组在自己家中完成实验,课上由各组同学汇报实验现象和心得体会。活动中绝大多数学生都能积极参与,有些能力稍微欠缺的学生在组内同学的帮助下,也真真实实体会到了探究的乐趣。更重要的是学生在了解了铁生锈的原因的基础上,还设计出许许多多防止铁生锈的方法,有些方法虽然不具有可操作性,却较好地体现了学生解决实际问题的意识。通过对这类有着较强实际价值的实验的探究,不仅能提高学生的应用知识能力,同时也让学生知道化学与我们生活实际及工农业生产有着密切的关系,化学就在我们的身边,研究化学并不神秘。

总之,探究性学习是新课程改革的要求,探究性实验教学是化学教学中重要而有效的实践活动。化学教师应顺应时代的发展,积极探索新课程要求下化学教学的方向,多挖掘、开发探究性实验资源,扩大探究性实验数量,以此为载体,提高学生的科学探究能力,进而发展学生创新精神、丰富学生科学素养

参考文献:

[1] 刘知新.化学教学论.高等教育出版社.2004,6.[2] 中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验稿).北京:人民教育出版社,2003.[3] 宋心琦.有关化学实验改革的想法与建议.化学教育,2001,(3).

篇2:在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

探究和接受是学生学习科学知识的两种基本方式。正像玻亚利所说:“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现,因为这种发现,理解最深,也最容易掌握其中的规律、性质和联系”。在科学探究过程中,学生处于主要地位,教师可以是参与者、组织者、指导者和评价者。物理教学中的探究性实验为学生创设了一种再发现的学习情境,需要学生用脑子去思考,用身体去感受,用心去体验,能使学生的身心与探究过程充分交融,因而有利于学生对知识生成过程的再发现。由于学生对知识的再发现建立在对探索过程的亲身体验和心灵感悟上,所以能将探究行为转化为技能和方法,并转化为解决问题的能力,从而在根本上提高学生的创新能力。

在目前的物理教学中,普遍存在着重讲解轻实验的现象,即便进行实验,也多作验证之用,致使实验的探究性、创造性成分白白流失,造成学生创新精神和实践能力的严重不足。为此,笔者以培养学生的科学探究能力为出发点,对物理实验教学进行改革,尽可能将演示实验改为学生实验,将验证实验改为探究实验,力求让学生自己动手“学科学、做科学”。

一、改进和优化演示实验,突出科学探究

教学实践中,我将光的反射定律、欧姆定律等演示实验都设计成了探索性的学生实验。

例如:在“大气压的测定”这节课的教学中,如果教师按教材依葫芦画瓢,直接运用托里拆利实验获得结论,虽然能测得大气压值,但这种生硬的灌输式的教学,学生只知其然,达不到知其所以然的目的,我设计成探究式教学,教学效果则有很大不同:(1)将装满水的瓶子,安上一个带玻璃管的塞子,分析为什么吸不到水?(2)让学生自己设计实验测定大气压的值。(3)将两端开口的玻璃管插入水槽中,分析为什么管内外水面相平?(4)把玻璃管中安上活塞,排出管内空气,向上拉动活塞,分析为什么水柱能上升?(5)分析若玻璃管足够长时,水柱是否会一直随着上升?(6)在水柱不随活塞上升而上升时,你能从中悟出什么?(7)设想一下,怎样使管内水面以上部分达到真空状态,从而精确地测出大气压的值?(8)这个实验能否换用酒精或水银等其它液体来完成?选用哪种液体最合适?按此“质疑、实验、探索、解疑”的探索方式进行教学,使学生像科学家一样亲自参与科学探究与发现,这不仅有利于调动学习思维的积极性,激发灵感、产生顿悟,而且还可以使他们的创造性思维得到培养。

又如:将阿基米德原理的演示实验改为学生实验,进行科学探究: 【提出问题】一艘满载货物的万吨巨轮正在大海中航行,海水对它的浮力有多大呢?很显然,这个问题已经无法用前面学过的用弹簧秤测量浮力的方法来解决,问题的提出在学生心中激起了求知的欲望。为了解决轮船在海中航行时所受浮力大小的问题,必须先研究和浮力大小有关的因素。

【猜想与假设】浮力大小究竟和哪些因素有关,大家可以猜想,发表自己的见解,并说出理由。这时课堂气氛顿时活跃,同学们根据以往学过的知识、生活经验进行猜测、讨论。教师将学生提出的各种猜测进行归纳:浮力大小可能与物体的密度、物体的体积、物体的形状、浸入液体深度、液体密度大小有关。

【制定计划与设计实验】猜想是否正确,还需要动手实验去验证。浮力大小可能与其中一个还是几个因素有关?如何进行实验研究?于是学生自己设计实验,选择器材,并自觉地运用了控制变量法进行实验。

【进行实验与收集证据】学生进行了如下的实验操作:

a.用弹簧秤测出体积相同而密度不同的铜块和铝块浸入水中时所受的浮力大小,并比较。

b.用弹簧秤测质量相同而形状不同的橡皮泥浸没水中时所受的浮力大小,并比较。c.观察橡皮泥分别浸没在酒精和水中相同深度处弹簧秤的示数。d.观察橡皮逐渐进入水中弹簧秤的示数和浸没水中后,在不同深度处弹簧秤的示数。

【分析与论证】通过上述实验,学生分析得出浮力的大小与物体密度、形状和深度都无关,与液体的密度和排开液体的体积有关。

【提出新问题】我们已经探究出浮力大小和液体密度、排开液体的体积有关,那么它们之间有没有确定的数量关系呢?

【设计并进行实验】请同学们设计方案,怎样使物体放入水中后,既能测出浮力的大小,又能收集起物体排出的水。学生选用了自制的溢水杯进行实验,进一步收集证据。在教师的引导下,学生通过实验发现体积小的金属块浸没在水中时,弹簧秤读数变化小(浮力小),排开的水也少;体积大的金属块浸没在水中时,弹簧秤读数变化大(浮力大),排开的水也多。既然浮力大排开的水多,浮力小排开的水少,那么浮力的大小和排开水的多少是否有着必然的联系?从而引导学生去秤一秤排开液体所受重力有多大?看它和浮力大小究竟是什么关系?

【分析与论证】学生惊奇的发现,浸在液体里的物体所受的浮力,竟和排开的水所受重力正好相等。从而进一步通过实验(浸没、部分浸入、漂浮)得出了阿基米德原理。这在阿基米德是灵感思维,对学生则是在老师指导下,经过探究活动后发现的。

二、以探究的思想改进学生分组实验

教学中我把部分学生实验改成探索性实验,并增加了一些探索实验内容,以拓展学生的思维领域。通常采用以全班讨论或小组讨论的形式进行。由于学生思考问题的方式和角度不同,讨论中可能出现多种实验方案,这些方案只要合理有效,就及时肯定,并让学生去做,不必要求设计的实验和书上给出的实验相同。例如:在“测小灯泡功率”的实验中教师没有给出具体的步骤,一切由学生自行完成,结果我在巡视实验的时候发现,各小组都有明确的实验步骤,并设计出了开放性的记录表格,记录了灯丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流和功率。实验后学生多方向、多角度的分析观察到的现象和数据,从而开放性地归纳出实验结论。

分组实验时强调小组成员要有明确分工,加强小组间的合作与讨论。实验结束后,各小组将自己的探究过程,收集的证据和作出的结论,包括没有解决的问题向全班报告,然后经过质疑答辨和讨论,作出结论,达成共识,使大家都分享到探究成果。

三、加强实验设计能力的培养

为培养学生的探究能力,让学生根据物理原理设计实验。我按学生不同程度确定实验设计的内容。采用的方法一是写出实验报告或提出实验方案,组织学生讨论比较,选择最佳的可行性方案,统一进行实验。二是师生自编或精选一些探索性、综合性强的实验问题,让学生自己去设计和操作实验。

例如:学生在学习了通电导体在磁场中会受力运动,通电线圈在磁场里会受力转动,这是电动机的原理后。有的同学提出:如果把通电的液体放入磁场中,结果会怎样?学生猜想之后自行设计实验进行探究,结果设计了多种实验,可以使通电液体在磁场中运动。例如将裸铜丝弯成封闭的圆环嵌入玻璃器的边沿作为一个电极、把一小段碳棒放入玻璃器的中央作为另一个电极,向玻璃器内倒入电解质(食盐水),再把玻璃器的一半圆面“卡”在马蹄形的磁场中,用导线把学生电源、变阻器、裸铜环、碳棒串联起来。接通电源,闭合开关,移动变阻器的滑片,使其电阻逐渐减小,电流随之逐渐增大,会观察到盐水由慢到快的旋转起来,现象很明显。

问题可以由学生自己提出,也可以由教师提出。例如:在做完瓶吞鸡蛋的实验后,提问:如何把吞进瓶中的鸡蛋完整地取出来?引导学生分析压进瓶内,靠的是瓶内外的压力差,反过来也可再用瓶内外的压力差,将鸡蛋压出来,学生讨论得出一些切实可行的办法:①把瓶倒过来让鸡蛋堵住瓶口后,放入一个密封容器中减小容器内的气压,瓶内外的压力差使鸡蛋从瓶内吐出来。②把瓶子倒过来,让鸡蛋堵住瓶口,再给瓶子加热,使瓶内的气压高于瓶外气压,鸡蛋也会被吐出来。我发动学生课后进行实验探究,学生在实验中遇到很多的问题,他们不断地克服困难改进实验,结果学生把广口瓶换成150ml平底烧瓶,把去壳的熟鸡蛋换成去壳的熟鹌鹑蛋,实验时把一端浸过酒精棉的铁丝点燃后,迅速插入烧瓶中,待燃烧片刻后抽出铁丝,再迅速将鹌鹑蛋放在瓶口上,过一会即可看到鹌鹑蛋沿着烧瓶颈慢慢下滑到瓶底,这样改进可见度增大,生动形象地证明了大气压的存在。把烧瓶倒立,使鹌鹑蛋堵住瓶口(小头向下),然后把烧瓶固定在铁架台上,用毛巾包住瓶底,并不断把热水慢慢注到毛巾上,一会烧瓶就会吐出鹌鹑蛋。

教材中的演示实验和学生实验的设计及操作方法虽然都是经过反复证明了的,但实验操作方法仍然存在着这样或那样的不足,而且方法都只有一种,不利于学生创新思维的培养。为此教师可以有意识地创造一种探索氛围,比如提出“应该进行怎样的设计”、“为什么要这么做”、“换一种方法能不能做”等问题并运用多角度思考法、缺点列举法、逆向思维法等方法,引导学生探索,对其不足加以改进。

四、在实验习题的教学中融入科学探究

对一些较复杂的练习题,笔者设计了一些随堂实验,以点拨学生的解题思路。例如:用重30牛的铁桶到井中提水,待桶内装满水后,用力提桶使它直立于井水中,既不露出水面,又不与井底接触,如果桶内水重100牛,那么,提桶的力量将小于30牛。但不少同学有疑问,提桶的力为什么不包括水重?我布置学生课后自己设计实验去探究,并让学生在课堂上将探究结果加以演示:取一小铁桶,将它直立于水中,记录下弹簧秤提桶的力的大小,然后再将小桶的口朝下,会发现弹簧秤提桶的力大小不变,说明了将桶直立于水中,提桶的力不包括水重。这个小实验很有说服力,加深了学生对阿基米德原理的理解。

五、开展课外活动,体验科学探究

课外活动是物理课堂教学的延伸和补充,是学生将物理知识应用于实践的重要途径。当学生完成规定的学习任务后,教师更应鼓励学生自己选择课题进行探究,以满足学生的个性发展需要。

在课外活动中,我校开放了实验室、图书馆、校园网等探究性场所,使学生能根据探究需要进行实验操作、资料收集和信息处理。初中物理课本中有32个小实验,在老师的引导下,学生在实验室利用自制仪器,自制潜水艇、针孔照相机、潜望镜、完成了纸锅烧水等小实验。有的小组自制仪器非常巧妙,指出书本上实验的不足,并加以改进,如改进了磁极间的相互作用规律、焦耳定律等。对那些富有创造精神的作品,我及时向学生推荐,让作者为老师同学表演,并将实验情况写出报告,组织评比,引导他们不断推陈出新。曾经有学生用可乐塑料瓶做“浮沉子”,实验效果很好,其他学生看后觉得有趣味,纷纷模仿制作,有的还进行了一些改进,使之变成精美的玩具,一旦成为玩具,更容易促进学生“玩”进物理世界,“玩”出学习方法及趣味。

总之,改革物理实验教学,培养学生科学探究能力,不仅有利于国家《科学课程标准》的贯彻落实,而且有助于培养学生分析、概括能力和应用科学知识解决问题的能力,培养科学探究精神和严谨的科学态度,使学生真正体验科学的奇妙和伟大,并不断在探究中提高、发展和创新,成为适应今后社会高速发展的开拓型人才。

篇3:在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

1 改变实验教学方式

1.1 传统的实验教学模式的弊端

传统实验教学的模式通常是:教师讲述→演示→分析和归纳→记忆→学生实验。即教师根据课本内容确定教学的要求, 框定实验内容、实验仪器、实验方法和实验步骤, 并将实验原理、实验步骤中的每个环节都做详尽解说, 对学生可能出现的操作错误一一予以告诫。然后学生照方抓药, 按部就班, 在设计好的表格中填入几组实验现象和数据。学生处于被动的学习中, 接受实验方法和操作技能的机械训练。教师教什么和怎么教, 没有充分考虑学生的能力差异、个性特点。虽然这种教学可能会缩短学生获取知识的时间, 但约束了学生的创新能力的发展, 长此以往, 会使学生的创新能力丧失殆尽。所以, 传统的实验教学模式必须改进。

1.2 探究性的实验教学模式

初中生的一个显著心理特征就是有好奇心、爱动手、学习行为受兴趣的支配程度高, 这是初中学生所具有的一种积极向上、长知识的内驱力, 探究性实验完全能满足学生的这种心理需求。把学习的主动权交给学生, 充分发挥学生的主体地位, 让学生最大限度地参与实验, 增加学生的动手、动脑机会, 促使学生的感知与思维相结合, 让学生进行发现性学习和体验性学习, 在实验过程中实现创新, 提高创新能力。

2 改进实验设计, 培养学生的创新能力

2.1 变演示实验的“看”为“演”, 让学生在积极参与中展示创新

传统的演示实验教学师生之间扮演着“演”与“看”的角色, 缺乏对知识深入引导和研讨, 忽略了学生主体思维动机的激发, 当然也就很难激起学生的创新意识、培养学生的创新能力。再说, 通过观看演示实验得出教学的结论在教师看来“很显然”, 而对学生来说却“很茫然”。如能将一些演示实验教法进行改进, 让学生去自主探索, 经过分析、讨论, 透过现象看本质, 则会从中悟出很多课本上学不到的知识。

例如在“阿基米德定律”教学中, 教师先让学生进行猜想“影响物体浮力大小的因素有哪些?”这时学生会猜想可能与物体的形状、物体的密度、物体排开液体的体积、物体浸入液体中的深度、液体的密度等因素有关, 然后让学生根据猜想提出实验方案, 教师为其提供所需的实验器材, 并在此基础上让学生演示给同学们看, 并请同学们来评价。这种表演性演示实验将学生从观看者转化为表演者、评判者, 极大地激发了学生学习的积极性, 主动参与的热情打开了脑海中探究思维的闸门, 能充分展示学生创新的才能。

2.2 设问引导, 让学生在做中学习创新

创造条件, 积极开展随堂实验, 能为实验教学提供更广阔的活动空间和思维空间, 我们把课本中的一些实验设计为随堂探索性实验, 这样既可以极大地激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望, 使之达到不同层次的创新能力的培养目标, 让学生自己在实验探索过程中动手、动脑, 锻炼和培养自己的创新能力。

3 积极开发与教学内容相关的新实验

利用身边的器材, 开发一些和教学内容密切相关但又不拘泥于课本的新实验, 使实验更加贴近学生的生活实际, 不仅能满足课堂教学的实际需要, 还能激发学生学习兴趣, 扩大学生的知识面和知识迁移能力, 可让他们真正地懂得科学就在我们身边, 科学知识既有趣又有用。使学生的创新能力在实验探究的过程中获得锻炼, 在知识应用的过程中得到提高。

例如在学习了气体的压强与流速关系以后, 指导学生用吸管 (麦秆) 做一个“吹不走的碗豆”实验, 用竹片做一个会飞升的“竹蜻蜓” (如图1) 。利用这些取材容易, 制作简单, 操作方便, 原理直观的课外小实验, 既有利于加深学生对概念、规律的理解。又能让学生在动手做的过程中体验实验创新的乐趣。

4 探究性实验教学中要注意的问题

首先, 在实验探究的教学中我们不是带着知识走向学生, 而是带领学生走向知识, 课堂教学的任务不是把已有的知识传授给学生, 而是教给学生学习的方法, 使他们学会学习, 并能终生保持自主学习, 自主探究的兴趣。这种教学模式因为重视学生获取知识的过程, 有时会影响原来的教学计划, 这是正常的, 特别在开始阶段, 学生还未适应这种教学模式, 同样会影响原来的教学计划, 因此, 教师要做好统筹安排。

其次, 营造和谐氛围是实验探究教学的基础。要在整个教学活动过程中始终发挥学生的主体作用, 教师在教学中应该对每个学生都寄予成功的希望, 对学生的表现多做鼓励性评价, 公平给予每个学生以成功的机会。积极创设一个宽松的情境, 努力营造一个和谐的氛围。让每位学生以开放的心态将思维发散开来, 大胆发表对问题的看法, 相互释难答疑, 相互启发补充, 充分发挥所思所想, 促进学生个性的发展和创新能力的提高。

其三, 在整个教学活动过程中, 老师要积极发挥主导作用, 既不能包办代替, 也不能放任自流。驾驭好课堂, 起好引导作用是我们教师的责任。学生学习的分组要根据学生的个性特点、基础的差异做好组织调配工作, 可以在学生自愿组合的基础上由学习较好的同学任组长, 让能力较强的同学均匀分布在各组内。这样有利于学生的讨论和交流, 既有利于能力较差的学生的学习, 也锻炼了优生的各种能力, 保证课堂教学顺利进行。

实验探究教学, 为学生提供了一个自我发现学习以及和同学合作切磋、协同学习的机会。与传统的实验教学形式相比它有着更为鲜明的探索感悟、实践体验的创新性特点。只要我们一如既往地在更深、更广的层面继续开展实验教学方面的研究, 一定能走出一条有自己特色的实验教学模式。

参考文献

[1]王耀村.初中科学教学案例专题研究.杭州:浙江教育出版社, 2006.

[2]励兰英.初中科学探究性教学案例.宁波:宁波出版社, 2004.

篇4:在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

摘 要:一切科学学科都来自实践,都是从科学实验和生产生活实践中总结发展起来的,小学科学也不例外。教师在教学时,要让学生充分感受到生活的丰富多彩,培养学生探求科学知识的兴趣、爱好,增强学生学科学、用科学的能力。认识科学规律始于观察生活中的科学现象,让学生用观察的方法认识科学。

关键词:小学科学;探究欲望;探究基础;探究指导;探究能力

中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)17-095-01

小学科学学科不仅要求引导学生从周围常见的事物与现象中去发现科学的基本概念,获得科学知识,同时要求学会亲身经历以探究为主的学习活动,是学生学习的主要途径。学生的探究潜能无法估量,如何真正开发学生潜能,让学生成为学习中的主人,我进行了如下探索。

一、感受成功体验,激发探究欲望

要培养学生的这一欲望,教师必须在教学过程中不断地为学生创造机会,激发学生的求知欲望和探索精神,发挥好“导”的作用。让学生运用已有知识,自己去探索知识的宝库,体验成功的快乐。

1、提出的探究问题难度要适中。既不能过于难,也不能过于简单。教师必须先是要了解学生智力水平,了解学生现有的知识状况、了解学生的学习兴趣等等,才能给出适合学生程度的问题。怎样来让他们进行自行探究,教师要有充分的准备。

2、给出的实验要求要符合学生的认知水平。让学生根据已有的材料进行自己探究。教师要有意识地给予设制一些障碍,让学生体验困难的情境,同时不失时机地给予点拔。这样才能有利于学生的自我发展,也让学生感觉到自己经过努力得了回报,体验成功的喜悦,也有利于培养他们的探索精神。

二、掌握科学方法,奠定科学探究的基础

科学方法是科学素养的重要组成要素,是科学的认识方法。因此,在科学教学过程中,我们要善于通过实践活动使学生掌握了一定的科学方法。

1、培养实验、观察的能力

科学课中有大量的观察实验,我们要让学生亲自动手进行观察实验,使学生不仅从中学习科学知识,获取探索乐趣,还培养了科学的行为方式。在实验方面,要指导学生认识和使用一些简单的仪器,学习初步的设计实验的方法,会做一些基本的分组实验,包括验证性实验、探索性实验和测定性实验等等;在观察方面,要指导学生观察各种事物现象的观察方法,包括顺序观察、多角度观察,边观察边思考、边观察边研讨、边观察边记录等等,从而培养学生认真细致的科学态度,掌握基本的科学方法。

2、传授科学研究的方法

在探究实践活动中,我们要教给学生“发现问题──作出假设──实验验证──得出结论”的科学研究的基本方法。我们还要教给学生记录与整理、思维和逻辑等科学研究的方法,使学生逐步养成从实际出发,实事求是地分析问题的习惯,养成他们全面而不片面、联系而不孤立、发展而不静止地看问题的习惯,从而使学生学会良好的科学方法。

三、创设情境,加强学生科学探究指导

情境化的学习科学知识,会避免科学探究的枯燥,会使科学探究活动成为一个有血有肉的肌体。情境创设也要把握度,不能离开创设情境的真正目的,情境创设是为了课堂效果和提高学生的参与度。好的情境能抓着学生的心,去引导学生发现和提出问题。

同时在教学的过程中,教师必须有师生平等、民主、合协的教学情境,形成民主平等的师生关系。教学中,要鼓励学生质疑,发表不同意见,尊重学生的看法,保护学生的积极性,保证学生具有安全感。

四、加强实践,培养科学探究的学习能力

学生是课堂的主人,是学习的主体。教师应该把学习的主动权真正还给学生,把课堂学习的时间交给学生。根据学生好动、喜欢探究的特点,有的活动可鼓励学生自行完成例如在教学《鱼》一课时,我放手让学生分组自选研究议题,自定研究方法,独立研究。有的研究鱼鳃,有的研究鱼鳞,有的研究鱼怎样游泳。我为他们提供所需的器材,每组一个水盆几条鲫鱼、放大镜、显微镜、木片、绳子、剪刀、镊子等等。每组同学共同实验、互相合作、齐心协力都总结出了有一定水准的结论,接着由每组选派一名代表发言,向全班同学介绍本组的实验收获,其他同学有不同意见,可反驳,同学之间进行激烈的争论,最后我只作了一个简短的小节。整堂课都是学生们的观察活动和热烈讨论,所得到的知识比教师讲多得多,掌握得更好。

五、突破课堂,促进科学探究的课外延伸

我校地处偏远的农村,有丰富的动植物资源和矿产资源。这些抬头可见、垂手可得的实验材料,为丰富科学教学实验提供了方便。教师在设计实验时,充分利用这一科学优势,通过多种形式,使原本生动的科学课教学更加丰富多彩。

在教学中鼓励学生用眼睛去观察生活中的万物,用所学的知识去解释生活中的自然现象。比如倡导学生观察四季的景物,提出问题,设法去引求答案。学生的问题可真多:为什么有的树四季常青,而有的树秋天会落叶?为什么农民在傍晚种各种蔬菜瓜果?金鱼在水中为什么不会闷死等等,问题可真不少。针对这些问题鼓励学生利用课余时间进行探究,有的查阅课外书,有的实地调查,有的请教长辈,还有的做实验,同学们想尽各种方法,在大家的努力下,一个个难题都有了满意的答案。这些探究性学习活动,激发的是求知欲,发展的是思维,提高的是探究能力。

篇5:在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

葫芦岛市南票区金星中学 黄丽娜

化学是一门以实验为基础的科学,作为科学探究的主要方式,在化学教学中化学实验既可以激发学生学习化学的兴趣,又可以让学生学习获得新知识,还能让学生学会科学的学习方法,提高科学探究的能力。因此,在教学中,要充分发挥实验的探究功能,培养学生的科学探究能力。

一、加强实验教学,激发探究欲望

1、做好演示实验,创设学习情境

初三伊始,学生刚刚接触化学这门课程,对她是即渴望又害怕。如何让学生感受到化学是一门有趣而又与生活实际紧密相关的科学,克服畏惧心理,是化学教师上好第一节课的关键所在。因此,在绪言课的教学中设计了以下几个趣味实验:“烧不坏的手帕”、“魔棒点灯”、“水火相容”等,一个个新奇的实验现象看得学生目瞪口呆,在引发学生思考的同时激发了学生进一步探究学习的兴趣和欲望,使他们感受到学习化学的乐趣所在,从而也消除了畏惧的心理。在其后的教学中充分利用演示实验开启学生思维,让学生从实验结论中去学习化学的理论知识,使学生不再认为那只是一堆枯燥无味的文字,激发学生探讨化学的兴趣。

2、引导学生自主探究,激发学生的探究欲望

实验可以帮助学生认识和理解科学的发现过程,培养学生的创造性思维能力。因此,教学中教师要尽可能多地创设实验,引导学生自主探究。例如,在“实验室制取二氧化碳”一课教学时,首先引导学生分析氧气的制取装置,得出实验室制取气体装置的一般思路,然后根据实验室制取二氧化碳的反应原理,由学生自主设计并动手装配一套最满意的装置,组装完毕后召开“装置展示会”,并由各组代表介绍其装置的优点,再由全班学生作出评价,最后选出一套最合理的实验装置并完成实验。这种教学方式,有利于调动学生的积极性和创造性思维,让学生在探究过程中经受挫折和磨炼,体验探究的乐趣和喜悦。在学生自主探究过程中,教师要经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题,尽量给学生多一些动手的机会,让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。

二、合理安排探究活动,让学生体验科学探究的真谛

对科学探究的理解不应该仅仅停留在探究活动和实验层面上。家庭小实验、调查与研究、查阅收集资料、讨论、制作设计、数据处理、小组学习竞赛等都是不同内容与形式的探究活动。因此,课堂、家庭、社会都可以成为探究活动的场所。而在处理教材的相关栏目时,我们也依据学生的具体情况提出要求。例如:在“家庭小实验”中,鸡蛋壳与食醋的反应、清洗餐具、自制汽水、塑料保鲜膜对水分蒸发的影响等,必须完成;对“调查与研究”中的内容,我们重点放在“我们周围的水资源的现状”及“当地使用化肥的情况”。学生通过调查与研究,写出了“是谁在让女儿河哭泣;千万别再让农药污染我们的水源等调查报告,增进了对家乡的情感。

报告一:是谁在让女儿河哭泣?

我们学校所处的金星镇位于女儿河畔、乌金塘水库的下游。作为葫芦岛市部分居民饮用水源的乌金塘水库,位于市区东北35公里,建于1971年,位于山地峡谷之中,拦蓄女儿河,水面面积12万平方公里,景色优美,有“塞外小洞庭”之称。然而,现在的乌金塘水库已风光不再,接连的干旱和污染使水库水位下降,水质不达标,生物锐减。目前环保部门已经向葫芦岛市政府提出建议,将乌金塘水库由饮用水改为工业用水。是谁在让他们哭泣?对此我做了一次深入的调查。„.是钼矿弄胀饮用水源!据环保部门分析,水库的水中金属钼含量超过国家标准13.7倍。水库中的钼是从哪来的呢?据了解,乌金塘水库上游十多公里处,是全国著名的钼生产基地---兰家沟钼矿,而流入乌金塘水库的最大河流---女儿河的支流流经这些钼矿。据环保部门分析,乌金塘水库里的钼,大多数来自钼选场。„„

报告二:千万别再让农药污染我们的水源地!

连山区金星镇地处女儿河下游冲积平原,以种植业为主,是连山区乃至葫芦岛市无公害蔬菜的主要产区之一。由政府出资30多万元进行绿色无公害基地建设和环境检测。目前,全镇绿色无公害基地已经发展到了3万多亩,其中棚菜面积达5000亩。„„

所谓的无公害无污染绿色蔬菜是指在整个生产过程中,所采用的农药、肥料完全符合国家规定的无公害达标标准。使用的肥料主要是各种生物有机肥和农家肥等:农药主要选用多菌灵、白菌清等药效高、污染小的品种。不仅使人们吃上放心的蔬菜,也使对环境的影响达到了最低限度。蔬菜大棚协会成立以来,对今后棚菜发展的方向提出了更具体的要求:依靠科技致富,全力打造绿色品牌。我们知道,农业生产中的农药、化肥使用不当将会对水造成严重污染。如果没有“使对环境的影响达到最低限度”的意识,金星的农业生产会不会也成为我们的污染源呢?

三、对“活动与探究”的进行处理,形成科学探究能力

篇6:在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

俗话说:“要给学生一碗水,教师自己必须有一桶水。”由于科学探究是一种新的教学模式,教师缺乏这方面的理论和经验,因此有必要努力学习科学探究的知识,只有这样才能应付实施科学探究教学过程中所出现的各种问题。

所谓科学探究指的是学生在学习中用以获取科学知识、理解科学思想观念、领悟科学家研究自然规律所用的方法和发展科学探究能力而进行的各种活动。科学探究的要旨是:在科学探究过程中,重在探索的过程,而非结果;重在收集证据,而非繁杂的计算;重在对结果的评价,而不迷信结果。在科学探究过程中要处理好师生的位置关系,学生应处于主体地位,是过程的实施者;而教师则可以是组织者、参与者、学习者、指导者或评价者。

二、培养学生探究能力的途径

1.上好“初探”课,激发学生的“探究”兴趣

俗话说:良好的开端是成功的一半,开展好第一节探究课,才能激发学生的“探究”兴趣。例如新教材浙教版第二册第一章第二节《声音的产生和传播》,我是这样开展的:

(1)引起悬念。前一天,布置学生回家后寻找能够发声的简单物体,并把这些物体带到课堂上来。

(2)探究课的开展。

放一段音乐(或举例),使学生明确我们无时无刻地不在与声音打交道(情境导入)→提出问题:声音是怎样产生的?使学生进入学习角色,激发学习兴趣(质疑,稍微猜想)→教师提出:科学是一门以实验为基础的学科,所以我们可以用实验来探究科学规律,然后让学生用自己带来的简单仪器做物体发声的实验,体会声音是怎样产生的。此过程中,可以完全放手让学生自主完成或生生合作完成,学生交流、探究完后,教师利用自己带来的小鼓,采取师生合作的方式来探究本课题(探究过程)→通过讨论,教师点拨,从而成功地揭示了科学规律:声音是靠物体的振动而产生的(事实)→再检验,再探究(如用手触摸自己讲话时的喉)→应用、提高(解释蝉是怎样发声的)→整理探究结果,并用文字表达。

2.循序渐进,培养学生“会探”

为了不把学生的兴趣扼杀在摇篮中,科学探究要循序渐进。不要每节课都“探”,即使探究课也不一定探究全过程,可以只训练探究的某一方面,如训练学生提出问题、训练学生查阅资料、训练学生收集探究所用的简单易行器材等等。当然,随着探究课循序渐进的开展,当学生有一定的探究能力时,可以培养学生“自主——合作”的探究方式。在教师导入新课后,就可引向学生的探究,而且探究过程中每个小组所用的资料、仪器、方法都可不同,但他们都采取合作、交流的方式来揭示科学现象,得出科学规律,完成探究课题,培养探究能力。

3.利用学生实验,培养学生的探究精神

有教师认为,探究课就是让学生在课堂上通过自己动手实验来得出规律,所以不用另外开展学生实验了。事实并非如此,因为有些实验仪器涉及太多,也不容易找,这时可充分利用学校实验室开展学生实验。如“观察水的沸腾”,教师可利用学生实验来培养学生的探究精神:对实验教师准备的仪器进行改进;对实验时出现的问题想方设法解决。教师可在适当时机给予一定的指导,从而使实验效果更明显,提高实验效率,增强学生创造发明的自信心。同时教师还可把学生实验变为开放式的实验,让学生自己探索,通过不断的动手实践探究实验过程,以此来使学生手脑并用,提高创新能力,实现探究精神的培养。

4.以科技发展、生活应用创设题目设计课外作业,让学生“乐探”

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