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实验是化学的灵魂,是化学魅力和激发学生学习兴趣的源泉之一,更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。学生参与化学实验是培养他们对化学学科的兴趣、激发学习动机的有效手段,同时也有利于发展学生的思维能力,培养学生良好的科学作风和科学态度。那么,怎样才能让学生有效地参与到化学实验中去呢?
一、在优化实验方式中让学生广泛参与实验
1.变“演示实验”为“学生实验”。
日常化学教学中的演示实验是教师表演的“独脚戏”,而学生却只能作为观众欣赏教师的表演。课后在与学生交流时,许多学生的话提醒了笔者。学生说:“老师,我们看到你在前面娴熟地表演,就觉得你是一个魔术师,经常看你表演,有时会觉得可能是假的。如果让我们亲手做那才可信呢。”学生的感想引起了笔者的高度注意,如果学生潜意识中认为化学实验现象是假的,那么他们就根本无法透过现象看本质,实验效果也就不言而喻了。因此,笔者上课要做的演示实验,在确保没有危险性的情况下,能直接观察到实验现象的都让学生亲自完成。如,在探究“吸入气体与呼出气体成分比较”的实验中,全部的探究过程都可以由学生来完成的。这样,学生不但会相信实验现象,而且能很快地得到实验结论;对难度较大的操作,教师可进行适当指导,然后由学生来完成。教师要尽可能地创造条件多做学生实验,少做演示实验。这样更有利于调动每一个学生的主动性、积极性。
2.变“学生”为“小老师”。
学生参与化学实验的最好的形式是学生实验,但如果教师采用“放羊式”教学,那么实验教学任务就不能较好地完成。笔者在学生实验中采用“合理分组,明确分工,角色互换”的教学方式,使每个学生都得到均等机会的全面练习,全面提高他们的实验技术。
(1)合理分组。实验小组一般由2—3人组成。分组时教师应将理论知识掌握得好的和差的,实验技能强的和弱的,对实验感兴趣和不感兴趣的,以及男、女学生交叉搭配。这样有利于他们在实验中互相帮助,共同提高。
(2)明确分工,角色互换。教师应通过分组把学优生和学困生分在一组,组内往往是学优生唱主角,学困生演配角,有时学困生只能当观众。这样的参与对于学困生来说仍是假性参与。为了提高学生参与的有效性,笔者把组内角色进行明确分工:先让学优生操作,学困生记录,并要求学优生边操作边讲解,然后互换。如在探究“物质在氧气中燃烧的现象”时,笔者让组内学生每人都做一种物质在氧气中燃烧的操作,其余人记录实验现象,这样学生就全部有了操作的机会。
二、在重视实验设计中让学生深入参与实验
科学探究活动的关键一步是学生根据探究目的和已知条件设计实验验证猜想,这也是培养学生求异思维、发散思维的最佳时机。教师切忌让学生照搬书中现成的方案,而应充分地让学生去思考、去创造,并为学生创设一个展示自己设计成果的平台,对学生有创意的设计要表扬、鼓励,让学生获得成功的愉悦,保持学习的兴趣,让学生做好实验设计必须注意以下几点。
1.开放思路,改变预习形式。
古人云:“学起于思,思源于疑。”引导学生质疑,就能诱发学生探究反思吗?教师在传授新知识前,通过精心设疑,给学生创设一个个恰当的问题情境,可激发学生的学习兴趣和求知欲,进行探索的思维活动。受传统教学思想的影响,教师在教学前都强调预习课本内容,抓住每节课的重点。这在一定程度上明确了学习目的,但无形中学生思考的范围变得相对狭小了,质疑空间也相对缩小,学生由于无法摆脱书本上框框的束缚,创造欲望减弱,更无法从创造中体会学习的乐趣,以至于课堂上出现教师讲得手舞足蹈、学生听得无精打采的现象。因为对他们来说,“一切都在预料之中”。当然这不是说不要预习,而是要改变预习形式。笔者在教一些生活中有的探究活动时,都是先让学生观察生活中这些物质有关的化学性质的实验现象。例如:在探究“蜡烛的燃烧实验”时,笔者就先让学生回去观察有关蜡烛的燃烧现象,并让学生在此基础上提出其他想要探究的问题。这样让他们对所要学的知识建立起丰富的表象认识。
2.合理安排,分散难点。
设计实验是一个创造性的工作,对于基础较差的学生来讲,设计一个完整的实验还是有较大难度的。笔者在教学中把所要设计的实验分成几个部分,先对各个部分分别设计,再进行总体设计,这就可以分散难点,形成梯度。如,在探究“二氧化碳溶于水是否发生化学变化”的实验时,先让学生思考化学变化的概念,要想探究是否发生化学变化,应该用哪个方面入手等。然后设计如下实验:①将蒸馏水喷在紫色石蕊试纸做成的纸花上;②将干燥的纸花放进装有二氧化碳的集气瓶中;③将喷有水的纸花放入装有二氧化碳的集气瓶中;④在纸花上喷上白醋。学生逐步观察实验现象,能很快得出实验结论。
3.巧妙引导,抛砖引玉。
学生设计遇到困难时,教师要给予必要的引导,保护学生设计的积极性。但引导要巧妙,要达到“一石激起千层浪”的效果,切不可把现成的答案告诉学生。如在实验过程中,学生常会得出一些反常的实验现象,有的甚至实验失败。对此,学生往往会向教师提出各种各样的问题,面对这些提问,教师应该与学生共同分析实验操作中每一个环节,引导学生找出问题所在,并让学生自己思考解决问题的途径与方法,这样才利于学生的智力开发。学生通过参与设计,能培养从各个方面探求解决问题的能力,使思维更具灵活性、发散性、创造性。
三、在从课内走向课外中让学生时时参与实验
化学实验从课内走向课外,可以扩展学生学习化学的时间和空间,使学生创造力的发挥有更加广阔的舞台。拓展实验时可从以下三个方面着手。
1.开放学校实验室。
学校实验室除了满足正常的实验教学需要,还应定期向学生开放,学生可以选择合适的时间到实验室进行自己的实验,这些实验可以是对书本上的实验的改进,也可以是将自己的一些设想付诸实践,包括小制作、小魔术、小创造等。
2.建立家庭实验室。
世界上的许多大发明家如爱迪生、诺贝尔等,他们的发明创造就是从自家的小实验室起步的。笔者班上的学生从开始学化学,自家的小实验室也就同步建立。器材由学生随着教学内容的进展,同步制作补充。笔者也经常指导学生自制器材,如,透明的一次性饮料杯,借助量筒和水标上刻度可做成量杯;用天平称出大小不等的石子质量,并标在它们身上就可当作砝码,等等。学生有了自己的实验室,有了一个极其宽松、自由的环境,他们的想象力、创造力就得到了充分的发挥。
3.从实验走向应用,在应用中做实验。
我们在日常生活、生产中时时处处都要应用化学知识,而这些应用过程实质就是一些具体的化学实验,我们要认真观察、分析和研究。如,笔者在考前复习时布置了一个作业:让学生去学校饭堂参观、调查,找出饭堂里用到的化学知识。结果每个学生都能找到几十处的应用,内容包括食盐、食醋、白糖等各种调味剂的应用,还有洗涤剂的去污原理,以及水垢的形成原因,等等。
综上所述,教师引导学生主动有效地参与化学实验,有助于培养学生终生探索的乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力,有助于学生尽快地步入自主学习的轨道。
一、在优化实验方式中让学生广泛参与实验
1.变“演示实验”为“学生实验”。
日常化学教学中的演示实验是教师表演的“独脚戏”,而学生却只能作为观众欣赏教师的表演。课后在与学生交流时,许多学生的话提醒了笔者。学生说:“老师,我们看到你在前面娴熟地表演,就觉得你是一个魔术师,经常看你表演,有时会觉得可能是假的。如果让我们亲手做那才可信呢。”学生的感想引起了笔者的高度注意,如果学生潜意识中认为化学实验现象是假的,那么他们就根本无法透过现象看本质,实验效果也就不言而喻了。因此,笔者上课要做的演示实验,在确保没有危险性的情况下,能直接观察到实验现象的都让学生亲自完成。如,在探究“吸入气体与呼出气体成分比较”的实验中,全部的探究过程都可以由学生来完成的。这样,学生不但会相信实验现象,而且能很快地得到实验结论;对难度较大的操作,教师可进行适当指导,然后由学生来完成。教师要尽可能地创造条件多做学生实验,少做演示实验。这样更有利于调动每一个学生的主动性、积极性。
2.变“学生”为“小老师”。
学生参与化学实验的最好的形式是学生实验,但如果教师采用“放羊式”教学,那么实验教学任务就不能较好地完成。笔者在学生实验中采用“合理分组,明确分工,角色互换”的教学方式,使每个学生都得到均等机会的全面练习,全面提高他们的实验技术。
(1)合理分组。实验小组一般由2—3人组成。分组时教师应将理论知识掌握得好的和差的,实验技能强的和弱的,对实验感兴趣和不感兴趣的,以及男、女学生交叉搭配。这样有利于他们在实验中互相帮助,共同提高。
(2)明确分工,角色互换。教师应通过分组把学优生和学困生分在一组,组内往往是学优生唱主角,学困生演配角,有时学困生只能当观众。这样的参与对于学困生来说仍是假性参与。为了提高学生参与的有效性,笔者把组内角色进行明确分工:先让学优生操作,学困生记录,并要求学优生边操作边讲解,然后互换。如在探究“物质在氧气中燃烧的现象”时,笔者让组内学生每人都做一种物质在氧气中燃烧的操作,其余人记录实验现象,这样学生就全部有了操作的机会。
二、在重视实验设计中让学生深入参与实验
科学探究活动的关键一步是学生根据探究目的和已知条件设计实验验证猜想,这也是培养学生求异思维、发散思维的最佳时机。教师切忌让学生照搬书中现成的方案,而应充分地让学生去思考、去创造,并为学生创设一个展示自己设计成果的平台,对学生有创意的设计要表扬、鼓励,让学生获得成功的愉悦,保持学习的兴趣,让学生做好实验设计必须注意以下几点。
1.开放思路,改变预习形式。
古人云:“学起于思,思源于疑。”引导学生质疑,就能诱发学生探究反思吗?教师在传授新知识前,通过精心设疑,给学生创设一个个恰当的问题情境,可激发学生的学习兴趣和求知欲,进行探索的思维活动。受传统教学思想的影响,教师在教学前都强调预习课本内容,抓住每节课的重点。这在一定程度上明确了学习目的,但无形中学生思考的范围变得相对狭小了,质疑空间也相对缩小,学生由于无法摆脱书本上框框的束缚,创造欲望减弱,更无法从创造中体会学习的乐趣,以至于课堂上出现教师讲得手舞足蹈、学生听得无精打采的现象。因为对他们来说,“一切都在预料之中”。当然这不是说不要预习,而是要改变预习形式。笔者在教一些生活中有的探究活动时,都是先让学生观察生活中这些物质有关的化学性质的实验现象。例如:在探究“蜡烛的燃烧实验”时,笔者就先让学生回去观察有关蜡烛的燃烧现象,并让学生在此基础上提出其他想要探究的问题。这样让他们对所要学的知识建立起丰富的表象认识。
2.合理安排,分散难点。
设计实验是一个创造性的工作,对于基础较差的学生来讲,设计一个完整的实验还是有较大难度的。笔者在教学中把所要设计的实验分成几个部分,先对各个部分分别设计,再进行总体设计,这就可以分散难点,形成梯度。如,在探究“二氧化碳溶于水是否发生化学变化”的实验时,先让学生思考化学变化的概念,要想探究是否发生化学变化,应该用哪个方面入手等。然后设计如下实验:①将蒸馏水喷在紫色石蕊试纸做成的纸花上;②将干燥的纸花放进装有二氧化碳的集气瓶中;③将喷有水的纸花放入装有二氧化碳的集气瓶中;④在纸花上喷上白醋。学生逐步观察实验现象,能很快得出实验结论。
3.巧妙引导,抛砖引玉。
学生设计遇到困难时,教师要给予必要的引导,保护学生设计的积极性。但引导要巧妙,要达到“一石激起千层浪”的效果,切不可把现成的答案告诉学生。如在实验过程中,学生常会得出一些反常的实验现象,有的甚至实验失败。对此,学生往往会向教师提出各种各样的问题,面对这些提问,教师应该与学生共同分析实验操作中每一个环节,引导学生找出问题所在,并让学生自己思考解决问题的途径与方法,这样才利于学生的智力开发。学生通过参与设计,能培养从各个方面探求解决问题的能力,使思维更具灵活性、发散性、创造性。
三、在从课内走向课外中让学生时时参与实验
化学实验从课内走向课外,可以扩展学生学习化学的时间和空间,使学生创造力的发挥有更加广阔的舞台。拓展实验时可从以下三个方面着手。
1.开放学校实验室。
学校实验室除了满足正常的实验教学需要,还应定期向学生开放,学生可以选择合适的时间到实验室进行自己的实验,这些实验可以是对书本上的实验的改进,也可以是将自己的一些设想付诸实践,包括小制作、小魔术、小创造等。
2.建立家庭实验室。
世界上的许多大发明家如爱迪生、诺贝尔等,他们的发明创造就是从自家的小实验室起步的。笔者班上的学生从开始学化学,自家的小实验室也就同步建立。器材由学生随着教学内容的进展,同步制作补充。笔者也经常指导学生自制器材,如,透明的一次性饮料杯,借助量筒和水标上刻度可做成量杯;用天平称出大小不等的石子质量,并标在它们身上就可当作砝码,等等。学生有了自己的实验室,有了一个极其宽松、自由的环境,他们的想象力、创造力就得到了充分的发挥。
3.从实验走向应用,在应用中做实验。
我们在日常生活、生产中时时处处都要应用化学知识,而这些应用过程实质就是一些具体的化学实验,我们要认真观察、分析和研究。如,笔者在考前复习时布置了一个作业:让学生去学校饭堂参观、调查,找出饭堂里用到的化学知识。结果每个学生都能找到几十处的应用,内容包括食盐、食醋、白糖等各种调味剂的应用,还有洗涤剂的去污原理,以及水垢的形成原因,等等。
综上所述,教师引导学生主动有效地参与化学实验,有助于培养学生终生探索的乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力,有助于学生尽快地步入自主学习的轨道。