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初中化学实验教学中如何培养学生的科学探究精神论文 ​

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2024-10-09 10:41:49    来源:    作者:dingchenxi

摘要:实验是初中化学课程的重要组成部分,能够引领学生通过对实验过程、现象以及结果的观察思考,来近距离感受知识的生成经过。从而不仅能够深化知识理解水平,还能够引导学生掌握正确的化学学习方法,促进学生科学探究精神的有效提高。

  [摘要]实验是初中化学课程的重要组成部分,能够引领学生通过对实验过程、现象以及结果的观察思考,来近距离感受知识的生成经过。从而不仅能够深化知识理解水平,还能够引导学生掌握正确的化学学习方法,促进学生科学探究精神的有效提高。基于此,本文聚焦初中化学实验教学,对培养学生科学精神的有效措施进行了深入研究。

  [关键词]初中化学;实验教学;科学探究精神;培养策略

  《义务教育化学课程标准(2022年版)》中将化学核心素养整体划分为了四大维度,分别是化学观念、科学思维、科学探究与实践以及科学态度与责任,描述了学生进行化学学习所必备的品格能力。而实验不仅能够帮助学生亲自参与到知识构建活动中,同时也能够发散学生思维,使其根据实验中的神奇现象来获得丰富启发。为此在实践教学过程中,教师需要借助巧妙的手段将实验教学与核心素养目标结合起来,确保能够培养学生良好的科学探究精神。

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  一、课前导入,引导学生明确实验意图

  通过实验课程来培养学生科学探究精神,教师首先需要引导学生明确“为何做”“做什么”以及“怎样做”,使学生能够正确认识到实验是学习化学的重要方法,从而在这一过程中建立良好的科学精神,为此教师可以从以下几个方面入手:

  (一)课前激趣,吸引学生注意

  在实验过程中,教师应避免学生机械僵化地按照教师指令展开操作,而是能够在实验中同步进行观察思考,如此才能够获取丰富的知识经验,进而树立良好的科学探究精神。为此教师需要注重激发学生学习兴趣,以便于能够有效吸引学生注意,促使其在课堂中积极思考。以人教版初中九年级上册“制取氧气”一课为例,在实验教学开始之前,教师可以向学生提出一个问题:“固体和液体通常是以真实形象存在于人们身边,那么有没有办法利用化学将其转化成看不见、摸不到的气体形式呢?”由此来引发学生的认知冲突,并使其能够产生实验探索欲望,去对物质的存在原理与变化规律展开深入思考。

  (二)明确目的,确定探究方向

  实验是一项目的性很强的活动,学生需要思考每个步骤的具体目的,包括选材、操作、记录等等,从而明确实验的现实意义,并促使学生的科学探究精神获得有效提高。在氧气的实验室制法中,教师需要帮助学生了解氧气制取的主要材料与搜集检验方式,并结合催化剂材料从微观层面来理解物质的主要构成,以此帮助学生清晰地把握化学本质,并正确理解实验在化学学习中的重要价值。为此教师在吸引学生注意之后,可以要求学生回顾前一章节的“氧气”知识,要求学生根据氧气的性质来思考如何验证实验是否成功?以及过氧化氢、高锰酸钾、氯化钾的化学式是什么?为何能够产生氧气等等。从而使学生能够带着具体的疑问投入到实验学习当中,引导学生明确化学探究目的的同时,也起到以问促思的作用,帮助学生明确实验的主要目的。

  (三)师生互动,制定实验方案

  在传统教学模式下,学生通常是按照教师或教材要求来完成各项实验操作,如此仅是单纯展开模仿,无法帮助学生通过实验获得更多学习启发,不利于学生科学探究精神的培养。为此教师不妨采用与学生合作的方式,来共同讨论实验的各项操作方案与材料选择,使学生能够深入参与到知识经验的构建过程当中,因此进一步感悟实验中蕴含的方法与思想。例如,在氧气的制取实验中,学习重点主要集中在“生成氧气”与“收集氧气”两个方面。因此教师在课堂中可以以此作为分列两条支线,与学生共同商议具体的实验操作方案。从而在进一步细化知识结构的同时,也能够培养学生良好的科学探究精神。

  二、合作学习,组织学生开展小组探究

  (一)合理进行分组

  在实验教学过程中需要学生的主体参与,强调学生通过实验来顺利解决各项问题,从而在积累学习成就感的同时,也能够正确认知化学实验去伪存真、辩证统一、钻研求实的科学探究精神。然而初中学生的知识基础有限,在学习过程中难免会遭遇各类学习阻碍,不利于实验活动的顺利开展。为此教师在这一过程中通过科学的小组划分手段,引导学生借助集体力量来顺利完成实验任务,确保有效达成教学最终目标。例如,教师可以采用量化评估的方式,按照“基础知识”“思维能力”“操作能力”以及“学习态度”等四个维度来对班级学生的学习能力进行打分,并按照分值将学生整体划分为三个层次,随后采用1:2:1的方式来对学生进行分组。从而使学生小组能够形成优势互补的良好局面,并共同完成化学实验任务。

  (二)提出假设猜想

  科学探究起源于问题,需要在真实问题情境的驱动下才能够引导学生进行探索发现。为此在确立学生小组之后,教师需要鼓励学生围绕实验来提出大胆猜想,并进一步通过实验来验证猜想的准确性,从而使学生能够在好奇心的驱使下展开深入探究。例如,在人教版初中化学九年级下册“金属的化学性质”一课中,在引导学生展开实验之前,教师可以要求学生结合日常生活经验,讨论有哪些因素会导致金属生锈?并在学生提出了“酸”“氧气”“水”等具体猜想之后,要求学生讨论如何通过实验来进行验证,从而使学生能够在实践操作中展开更加深刻的思考。

  (三)做好组内分工

  “合作”是科学探究的一部分,其中不仅仅是要求学生能够共同完成学习任务,同时还需要学生能够在实验中形成不一样的观点与看法,并在反复的讨论、验证、对比中达成统一意见。因此在实验教学过程中,教师还需要引导学生进行有效的组内分工,确保能够有组织地完成化学实验活动,并有效提高自身的知识经验。例如,人教版初中化学九年级下册第一单元“金属的物理性质和某些化学性质”实验活动中,学生需要对镁、铁、锌、铝、铜等常见金属材料展开实验,从而发现其中的共同点以及区别。为此在实验开始之前,教师可以要求学生展开组内讨论活动,将每一位成员的实验猜想全部罗列出来,随后共同商讨适宜的实验方法、材料以及流程来对每位成员的猜想进行验证。随后,学生需要将整理实验方案、材料清单以及活动计划,以书面形式交由教师进行审核并优化细节,并组织学生按照实验方案展开活动。

  三、观测记录,培育学生科学钻研精神

  (一)保持规范研究的记录习惯

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  观测记录是化学实验中的重要环节,同时也是教师以往极为容易忽视的一点。在传统教学模式下,教师往往更重视学生的实验结果是否成功,却没有关注学生在实验过程中的学习态度,错失了培养学生科学探究精神的关键契机。例如人教版初中化学九年级下册《溶液的形成》一课中,教师在讲解溶解时的“吸热或放热现象”时,很多学生在观察实验结果往往会在记录中写下“氢氧化钠使温度升高”这样的表述语句。如此不仅使实验表述较为模糊,同时也无法体现出不同物质之间的关系。因此教师需要培养学生严谨的实验观测记录习惯,使其能够认真看待实验中的不同现象,从而培养学生良好的科学探究精神。

  (二)形成大胆质疑的学习精神

  在观测实验的过程中,并非要求学生一成不变地将实验结果完整记录下来,而是需要学生同步进行反思、质疑、猜想,能够从当前学习成果中获得更加丰富的启发。如此才能够促使学生形成永不止歇的科学探究进行,并确保能够在日常生活中遭遇类似问题时,也可以使用化学方法来进行探索钻研。例如,九年级下册第一单元“金属的物理性质和某些化学性质”实验活动中,实验要求学生对金属块进行表面打磨之后,才能够进行下一步的加热或导电实验。教师可以根据这一现象要求学生思考:金属表面的物质是什么?如果没有对其打磨会导致实验结果产生哪些变化?随后要求学生进一步展开自主探究。

  (三)培养勇于创新的思维能力

  教师在引导学生进行实验观察的过程中,不仅要完整记录实验结果,同时还需要根据化学实验中反映出来的规律进行创新思考。探索实验原理能够解决生活中的哪些问题,并帮助学生完成对于物品的全面改造,以此有效提高学生的认知水平。以人教版初中九年级上册“制取氧气”一课为例,学生在观察了实验室制取氧气的方法之后,教师可以进一步帮助学生了解氧气在工业、医疗等方面的应用技巧,并要求学生思考现实中还有哪些可以用于氧气制造的方法?怎样才能够实现大规模生产氧气,同时减少材料成本损耗的目的?从而有效引出有关工业制造氧气的知识,并进一步提高实验教学内涵。

  四、展示评价,引领学生相互借鉴反思

  (一)开展成果展示环节

  新时期背景下,教师需要为学生打造开放式的学习环境,引导学生在课堂中相互交流,彼此借鉴对方的成功经验或优秀想法。如此才能够通过实验来赋予学生更多灵感,并培养学生的科学探究精神。为此在实践教学过程中,教师还需要为学生创设成果展示环节,要求学生将一些具有创意性的实验方案或成果展示出来,并围绕班级其他学生提出的看法问题来进行解答。使学生能够实现经验共享,并在从他人的学习成果中获得更多探究方向,从而为学生学习品质的发展奠定良好基础。

  (二)加强学生互评讨论

  科学探究精神的形成,来自学生对事物、问题以及不同观点的理性思考,并能够选择恰当的方式来对其进行辩证讨论。从而使学生准确把握科学真理,并理解化学实验的本质。为此在实践教学过程中,教师可以采用学生互评的形式,要求学生对彼此的实验成果进行评价。期间不仅可以提出不同看法,同时还可以对同伴的实验缺陷提出合理建议。如此不仅能够进一步提高学生的学习水平,同时还可以使其理性接纳他人看法,形成追求客观的科学探究精神。

  (三)教师给出总评建议

  初中阶段,学生的各项能力正处于发展过程当中,本身依旧存在许多不足,需要教师对学生进行积极正面的引导。因此在为学生做出评价的过程中,教师应避免一味关注学生的学习成果,同时也需要综合考量学生在实验设计、猜想以及操作上存在不足,并借助恰当的手段来指出学生问题,从而使学生能够形成深刻形象,并及时改正自身不足。例如,教师可以根据学生在实验中表现出来的问题,为其列举一些科学史上的因各种失误而导致的失败案例。从而警醒学生形成良好的科学探究态度,避免再度发生类似问题。

  五、拓展延伸,鼓励学生自主创新发展

  (一)加强实验成果转化

  化学与人们的现实生活息息相关,而化学实验更是人们进行生产改造的重要工具。因此教师在引领学生进行实验学习的过程中,不仅要求学生从中发现丰富的化学原理规律,同时还需要加强实验成果转化,确保能够引导学生亲子通过实验来创造价值,从而培养学生良好的学习兴趣,使其能够更加积极主动地进行科学探究活动。如在学习了人教版初中化学九年级下册《化学肥料》之后,教师可以要求学生结合课堂实验成果,尝试自制化学肥料,并尝试将其用于校园或班级的绿化景观之中。

  (二)创设课后实践项目

  科学探究精神的培养,不仅仅是要求学生对课内知识展开深入探索,同时还需要对现实生活中的事物现象进行积极思考,如此才能够培养学生良好的学习习惯,并满足学生的终身发展需求。因此教师需要引领学生尝试利用化学实验来解决生活中的问题,从而使学生正确认知化学实验的重要意义,并形成良好的科学探究精神。例如,在学生掌握有关溶液浓度、酸碱度的相关知识内容后。教师可以要求学生结合自身掌握的知识,来测试家乡河流、土壤的化学性质与污染程度。从而使学生能够运用化学实验来了解身边更多事物,进而激发学生浓厚的探究欲望。

  综上所述,本文对初中化学实验教学中培养学生科学探究精神的有效措施进行了深入思考。强调教师在这一过程中需要不断创新课堂教学形式,并基于学生发展需求来全面提高教学质量。以便于能够有效提高课堂活动质量,并落实核心素养培育目标。

  参考文献

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