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化学新课程标准的主旋律—科学探究
作者:侯黎红    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2009-3-23

                         侯黎红     威海一中

摘要   化学新课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。让学生真正体验科学探究的过程,学习运用以实验为基础的实证研究方法。引导学生发现学习和生产、生活中有意义的化学问题,根据具体情况设计解决问题的方案,进行各种形式的“研究”。

关键词  新课程标准  科学探究  研究性学习

科学探究是学生学习化学的一种重要方式,也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径。化学教学要体现新课程改革的基本理念,改变学生的学习方式,倡导以探究为主的多样化教学形式。教师应尊重和满足不同学生的需要,充分调动其主动参与探究学习的积极性,帮助他们获得未来发展所必需的化学知识、技能和方法,提高科学探究能力;培养他们的合作精神,激发创新潜能,提高实践能力。

一 将化学实验作为进行探究的重要方式,让学生真正体验科学探究的过程

在化学教学中,通过实验不仅可以使学生获得化学知识,学会实验技能,更重要的是通过实验创设生动的学习情景,达到启迪学生思维,培养科学态度和科学方法的目的。以往的教学比较重视前两个方面,甚至将化学实验教学片面理解为实验操作训练,过分强调操作技能的程序化和规范化,达到了机械僵化的地步,这影响了实验教学功能的全面发挥。

新课程标准实验教科书改变了以往教材中对实验的处理,大部分实验不再出现具体实验内容,实验方法和步骤,对实验现象和结论也没有明确的叙述,而以“活动探究”这一活动性栏目出现。栏目中首先创设问题情境,然后提供主要试剂,让学生自己设计实验方案进行实验。为了启发学生思维,以“方法引导”和“工具栏”等方法性栏目将一些实验原理提供给学生。教师可引导学生以此为依据,对自己的实验方案进行评价和优化,从而总结出最理想最可行的方案。随后在自己动手做实验的过程中,规范实验操作,认真观察现象,发现问题,填写实验记录,得出实验结论。在整个过程中,学生能够独立或与同学合作完成实验,主动进行交流,记录实验现象和数据,并要对实验现象做出合理的解释,对实验数据科学地加以处理,完成实验报告,真正体验了科学探究的过程。使学生初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用,学会运用以实验为基础的实证研究方法,逐渐形成良好的实验工作习惯。

高一新生,化学知识储备较少,很多同学实验技能较差,自主学习,主动探索方面的训练较少,所以这种实验探究方式,刚开始实施起来确实有些困难。这就要求教师从长远目标考虑,慢慢启发引导学生,挖掘他们的潜能。只要坚持这样做,学生会逐渐形成良好的科学思维,掌握一定的科学方法,运用化学实验解决问题的能力也会有很大提高,事实证明了这一点。期末考试,有这样一道题目:列表给出某种常见金属的部分性质(颜色、状态、硬度、密度、熔点、导电性、导热性、延展性),让学生推断出该金属可能的一种用途;提出探究该金属化学性质的两个假设;设计实验方案对提出的两个假设进行探究(简述步骤、现象及结论)。这道7分的题目,不是很容易得分,要求学生有比较高的材料分析能力,实验探究能力和设计能力,但最后统计的结果表明:20%的同学得了满分,50%60%的同学得了5分或6分。这样高的得分率与平日的训练是分不开的。另外,寒假进行的化学研究性学习,很多同学也应用了实验探究方法来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质,取得了良好的效果。

二 充分利用教材,引导学生开展多种形式的化学研究性学习

新课程标准的精髓之一:从生活走进化学,从化学走向社会。新课程标准实验教科书联系学生已有的生活经验,从学生关心的具体问题引入,让学生亲自体验探索、思考和研究的过程,引导学生积极参与教学活动。在学习活动的设计上提倡主动的、建构的、体验的和发现的学习方式,使学生真正成为学习的主体,从而为终身学习打下基础。

研究性学习并不是一个新名词,但新课程标准第一次对研究性学习提出了明确的要求,每位学生都必须参加,高一、高二至少进行四次,并进行学分认定。“研究性学习”是实践性很强的学习,其中充满乐趣也极富挑战性。它和“研究”有着本质的区别,它仍是一种学习,只不过是一种“像科学家一样工作”的学习,形是“研究”,但实是“学习”,一种综合性的学习,这种活动更多强调过程,而不是结果。研究性学习的每一项学习内容、方式,都由学生自己,或由学生和教师合作拟订。问题从哪里来?爱因斯坦曾经说过:提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许仅仅是一个实验上的技能而已,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度看旧的问题,却需要有创造性的想象力。在最初阶段,学生不可能一下子就能提出高质量的问题。在学习的过程中,教师要善于运用课本中“联想质疑”“观察思考”“交流研讨”等活动性栏目中的一些问题,引导学生发现生活、学习、实验中问题,把其中感兴趣的、可操作性强的、对目前学习有帮助的问题转化为研究性课题。另外,课本中的一些习题本身就是很好的研究性课题,例如:《元素与物质的分类》一节中:查阅资料,撰写小论文《钠的“家族”》;《硫的转化》一节中:酸雨给人类带来种种灾难,严重威胁着生态环境。SO2与酸雨的形成有什么关系?由此你想到,应怎样防治酸雨?和你对硫元素家族中的哪些物质感兴趣?请查阅资料,写一个关于该物质的小短文,谈谈你对它的认识。《铝金属材料》一节中:查阅资料,调查我国金属矿产资源的储量分布情况及金属材料在生产生活中的广泛应用,并就矿产资源的可持续发展问题发表你的看法。类似的例子还有很多,这里就不一一列举。课题确定好后,就要求学生根据问题和自己现有的知识去设计研究方案,没有资料就想去获得资料,没有数据就想法去获得数据,然后通过对资料和数据的整理分析,得出自己的观点。在整个过程中,学生的探索技能、反思能力、与人交流的能力、搜集和整理信息的能力,以及思想的开放性、尊重事实、承认事物的多样性和不确定性、能进行批判性思维等方面都得到锻炼。

每年的寒暑假,学生都会进行一次大规模的研究性学习。我所任教的两个班的化学研究性小组,都非常出色地完成了自选的研究课题,在开学初向全班同学和老师展示了他们的研究成果,并成功地进行了课题答辩,写出了完整的研究报告。六班的同学选的课题是《金属材料在汽车制造业中的应用》,主要是学习了必修I金属材料之后受到启发。七班同学对金属铝及其化合物的化学性质感兴趣,并想探究其它金属是否有类似的性质,最后选定《镀锌厂的工业流程、锌及其化合物的性质》。这个小组的同学,为了完成他们的课题,去图书馆查阅文献资料,从因特网上收集信息,还到蒿泊一家小型镀锌厂进行实地考察,参观了镀锌设备和工业流程,对相关问题咨询了厂子里的工程师和工人。实地采了样,带回一些工厂的酸洗液和金属锌,自己又买回一些试剂和简单的仪器,开始了他们的实验。最可贵的是,在此次活动中他们采用了科学探究的方式,运用了实验、假设、分类、对比等方法,设计了完整而全面的实验步骤探究了镀锌厂酸洗液的成分、锌及氢氧化锌的化学性质,最后得出酸洗液中主要含有H+Fe2+ Fe3+和一种未知离子(假设为Cr3+,但与最后实验结论不符,体现了实事求是、严谨细致的科学态度),并得出金属锌既能与酸也能与碱反应、氢氧化锌是两性氢氧化物的结论。如果教材中没有渗透新课改的精神,教师在教学过程中没有真正领会新课改精髓,真正实施新课程标准,学生是不会有这么大的潜能和创造力的。

科学探究能力的形成和发展是一个逐步提高、持续进步的过程。教师要以改革的精神搞好教学,转变教学观点,经常反思自己的教学活动,进一步提高自身的素质,不断地增强驾驭和开发新课程的能力。

参考文献

中华人民共和国教育部,《普通高中化学课程标准(实验)》,北京:人民教育出版社,2003

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