實(shí)驗(yàn)探究世界科學(xué)研究論文

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編者按：本文主要從充分利用和發(fā)掘教材資源，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)；注重對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的創(chuàng)新；注重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的探究性；精心設(shè)計(jì)探究性習(xí)題，提高學(xué)生探究思維能力進(jìn)行論述。其中，主要包括：化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)、對(duì)可能的答案作出假設(shè)與猜想，并設(shè)計(jì)方案、在實(shí)驗(yàn)中探索新知識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)是使學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)造行為的心理動(dòng)機(jī)、變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、探究的目的是使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)樘骄啃缘闹鲃?dòng)求知、提出問(wèn)題、燃燒是日常生活中最為常見(jiàn)的一種現(xiàn)象、提出假設(shè)、制訂計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、解釋與結(jié)論、讓學(xué)生學(xué)到科學(xué)方法和受到科學(xué)思維的訓(xùn)練，養(yǎng)成科學(xué)精神和良好品德、實(shí)驗(yàn)方面的探究性學(xué)習(xí)會(huì)占據(jù)大量的時(shí)間等，具體請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)。

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以探究自己還未認(rèn)知的世界，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法。探究性教學(xué)，就是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，從學(xué)科領(lǐng)域或從社會(huì)生活中選擇和確定研究主題，創(chuàng)設(shè)一種類(lèi)似于科學(xué)研究的情境，通過(guò)學(xué)生自主、獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)可能的答案作出假設(shè)與猜想，并設(shè)計(jì)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、操作、調(diào)查、收集證據(jù)，對(duì)獲得的信息進(jìn)行處理，得出初步結(jié)論；學(xué)生通過(guò)收集和處理信息、表達(dá)與交流等活動(dòng)，獲得知識(shí)、技能、方法、態(tài)度特別是創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力等方面的發(fā)展的一種教學(xué)模式。如何在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開(kāi)展創(chuàng)新教育，拓展學(xué)生的創(chuàng)造力，這是化學(xué)教育面向現(xiàn)代化的重要課題。

一、充分利用和發(fā)掘教材資源，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

1、在實(shí)驗(yàn)中探索新知識(shí)

創(chuàng)新意識(shí)是使學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)造行為的心理動(dòng)機(jī)。作為智力正常的學(xué)生，一般都具有創(chuàng)新和創(chuàng)造的潛能。教師應(yīng)具有保護(hù)學(xué)生創(chuàng)新心理和創(chuàng)新精神的意識(shí)。如在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，因材施教，拓寬實(shí)驗(yàn)思路，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)更具有趣味性、探索性和綜合性，以滿(mǎn)足學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、求新的心理特點(diǎn)，支持學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中萌發(fā)的創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)他們?nèi)ヌ骄渴挛锏谋举|(zhì)。例如：在學(xué)習(xí)了O2氣體的實(shí)驗(yàn)室制取的方法之后，我們?cè)趯W(xué)習(xí)制取CO2的實(shí)驗(yàn)中，可以對(duì)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下的設(shè)問(wèn)：（1）制取O2的裝置有什么特點(diǎn)？是否可以用來(lái)制取CO2？（2）制取一種氣體，我們需要了解哪些知識(shí)？（3）如果實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有稀鹽酸，可不可以用硫酸代替？（4）若沒(méi)有碳酸鈣該用什么藥品代替？經(jīng)過(guò)動(dòng)手、動(dòng)腦，不僅提高了學(xué)習(xí)興趣，鞏固了所學(xué)知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)了獨(dú)立思維能力。

2、變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

為了提高學(xué)生自主創(chuàng)新能力，在演示實(shí)驗(yàn)中，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使之變?yōu)樘骄啃汀⒃O(shè)計(jì)型、科研型的實(shí)驗(yàn)。例如：在關(guān)于溶液的導(dǎo)電性演示實(shí)驗(yàn)中，教師可以給出所需的藥品和儀器，然后讓學(xué)生自擬一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證物質(zhì)的導(dǎo)電性。教學(xué)中我們可以這樣安排：（1）學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)方案。（2）學(xué)生詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。（3）師生討論、評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，獨(dú)立探索、研究，雖然時(shí)間可能長(zhǎng)一些，但在操作中提高了他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力，通過(guò)解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的疑難問(wèn)題，提高了學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的能力。

二、注重對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的創(chuàng)新

探究的目的是使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)樘骄啃缘闹鲃?dòng)求知，這是學(xué)習(xí)過(guò)程的一種質(zhì)的突破與飛躍。探究式教學(xué)要體現(xiàn)以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)生主動(dòng)探究、自主學(xué)習(xí)的空間，為學(xué)生提供動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，促使學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑、探索求解的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，并將化學(xué)學(xué)科的各部分知識(shí)、技能、技巧相互滲透、融會(huì)貫通。

以教材“燃燒的條件”為例，在教學(xué)中我們可以按以下步驟進(jìn)行：

1、提出問(wèn)題

燃燒是日常生活中最為常見(jiàn)的一種現(xiàn)象。那么應(yīng)具備哪些條件才能燃燒呢？

2、提出假設(shè)

由于學(xué)生對(duì)燃燒這一現(xiàn)象非常熟悉，聯(lián)系到學(xué)生的實(shí)際情況，紛紛猜想問(wèn)題的答案，主要有以下幾種：

猜想1：要有可以燃燒的物質(zhì)（可燃物）。

猜想2：要有氧氣。

猜想3：要達(dá)到一定的溫度。

在學(xué)生提出各種猜想后，教師再引導(dǎo)學(xué)生在猜想的基礎(chǔ)上進(jìn)行如下合理的假設(shè)。

假設(shè)1：三個(gè)條件只需滿(mǎn)足其一就能燃燒。

假設(shè)2：三個(gè)條件要同時(shí)滿(mǎn)足才能燃燒。

假設(shè)3：滿(mǎn)足三個(gè)條件中的兩個(gè)就能燃燒。

3、制訂計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生制訂詳細(xì)的探究計(jì)劃，就上述的猜想與假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師在實(shí)驗(yàn)中給予一定的指導(dǎo)。

實(shí)驗(yàn)一：在500ml的燒杯中注入400ml熱水，放入一小塊白磷，在燒杯上蓋一塊薄銅片，銅片上一端放一小堆干燥的紅磷，另一端放一小塊已用濾紙吸干表面水分的白磷，觀察現(xiàn)象。

現(xiàn)象：薄銅片上的白磷燃燒，而薄銅片上的紅磷與熱水中的白磷沒(méi)有燃燒。

實(shí)驗(yàn)二：用導(dǎo)管對(duì)準(zhǔn)上述熱水中的白磷，通入少量的氧氣，觀察現(xiàn)象。

現(xiàn)象：熱水中的白磷燃燒起來(lái)。

4、解釋與結(jié)論

要求學(xué)生對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，從實(shí)驗(yàn)所得到的事實(shí)可以證明，燃燒的條件是：①氧氣（或空氣）。②溫度要達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)。③可燃物。這三個(gè)條件應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足，缺一不可。

三、注重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的探究性

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究不僅能讓學(xué)生獲得知識(shí)，學(xué)到技能，更重要的是讓學(xué)生學(xué)到科學(xué)方法和受到科學(xué)思維的訓(xùn)練，養(yǎng)成科學(xué)精神和良好品德，發(fā)展學(xué)習(xí)的興趣。這樣在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，盡量發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的探究本性，讓學(xué)生體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的趣味，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；讓學(xué)生體驗(yàn)、理解科學(xué)探究的方法和過(guò)程，豐富學(xué)生探究活動(dòng)的親身經(jīng)歷，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、精心設(shè)計(jì)探究性習(xí)題，提高學(xué)生探究思維能力

選擇好的探究性習(xí)題，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生探究性思維能力可以說(shuō)具有十分重要的作用，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)方面的探究性學(xué)習(xí)會(huì)占據(jù)大量的時(shí)間，而且會(huì)受到一些客觀條件的限制，而習(xí)題只需要利用大腦的思維，避開(kāi)實(shí)驗(yàn)條件，利用已有的知識(shí)，在大腦里形成探究步驟，在大腦里比較分析各種可能情況的利與弊，從而得到正確的結(jié)論。

例如：某課外活動(dòng)小組在一次探究實(shí)驗(yàn)中，將一種金屬投入盛有水的容器中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)劇烈并有大量氣體生成。請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探討下列問(wèn)題：

（1）根據(jù)所學(xué)知識(shí)推測(cè)該氣體可能是什么氣體，并簡(jiǎn)述推測(cè)理由。

（2）對(duì)你所推測(cè)的氣體，試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)（寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象、結(jié)論）。

在中學(xué)化學(xué)中有許多體現(xiàn)探索性和創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)，作為教師應(yīng)深刻領(lǐng)會(huì)“課標(biāo)”精神，挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)的內(nèi)涵，將實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)操作有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)。調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們始終處于不斷探索的情景中，主動(dòng)實(shí)驗(yàn)、仔細(xì)觀察、積極思維。長(zhǎng)此下去，學(xué)生的創(chuàng)造性思維必然能得到很好的發(fā)展，對(duì)待科學(xué)的創(chuàng)新意識(shí)和態(tài)度也將會(huì)逐漸地形成。這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生必將是未來(lái)具有開(kāi)拓精神的建設(shè)人才。