實驗探究世界科學研究論文

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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)展學生創(chuàng)新意識；注重對實驗的探究，培養(yǎng)學生對科學知識的創(chuàng)新；注重驗證性實驗的探究性；精心設(shè)計探究性習題，提高學生探究思維能力進行論述。其中，主要包括：化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學、對可能的答案作出假設(shè)與猜想，并設(shè)計方案、在實驗中探索新知識、創(chuàng)新意識是使學生進行創(chuàng)新、創(chuàng)造行為的心理動機、變演示實驗為學生設(shè)計性實驗、探究的目的是使學生由被動學習變?yōu)樘骄啃缘闹鲃忧笾⑻岢鰡栴}、燃燒是日常生活中最為常見的一種現(xiàn)象、提出假設(shè)、制訂計劃，設(shè)計實驗，進行實驗、解釋與結(jié)論、讓學生學到科學方法和受到科學思維的訓練，養(yǎng)成科學精神和良好品德、實驗方面的探究性學習會占據(jù)大量的時間等，具體請詳見。

化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學。學生通過實驗，可以探究自己還未認知的世界，學會科學研究的方法。探究性教學，就是學生在教師的引導下，從學科領(lǐng)域或從社會生活中選擇和確定研究主題，創(chuàng)設(shè)一種類似于科學研究的情境，通過學生自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題，對可能的答案作出假設(shè)與猜想，并設(shè)計方案，通過實驗、操作、調(diào)查、收集證據(jù)，對獲得的信息進行處理，得出初步結(jié)論；學生通過收集和處理信息、表達與交流等活動，獲得知識、技能、方法、態(tài)度特別是創(chuàng)新精神和實踐能力等方面的發(fā)展的一種教學模式。如何在初中化學實驗教學中開展創(chuàng)新教育，拓展學生的創(chuàng)造力，這是化學教育面向現(xiàn)代化的重要課題。

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

1、在實驗中探索新知識

創(chuàng)新意識是使學生進行創(chuàng)新、創(chuàng)造行為的心理動機。作為智力正常的學生，一般都具有創(chuàng)新和創(chuàng)造的潛能。教師應(yīng)具有保護學生創(chuàng)新心理和創(chuàng)新精神的意識。如在實驗教學中，因材施教，拓寬實驗思路，使化學實驗更具有趣味性、探索性和綜合性，以滿足學生動手、動腦、求新的心理特點，支持學生在實驗中萌發(fā)的創(chuàng)新意識，鼓勵他們?nèi)ヌ骄渴挛锏谋举|(zhì)。例如：在學習了O2氣體的實驗室制取的方法之后，我們在學習制取CO2的實驗中，可以對二氧化碳的實驗室制取實驗進行如下的設(shè)問：（1）制取O2的裝置有什么特點？是否可以用來制取CO2？（2）制取一種氣體，我們需要了解哪些知識？（3）如果實驗室沒有稀鹽酸，可不可以用硫酸代替？（4）若沒有碳酸鈣該用什么藥品代替？經(jīng)過動手、動腦，不僅提高了學習興趣，鞏固了所學知識，同時培養(yǎng)了獨立思維能力。

2、變演示實驗為學生設(shè)計性實驗

為了提高學生自主創(chuàng)新能力，在演示實驗中，由學生自行設(shè)計實驗過程，使之變?yōu)樘骄啃?、設(shè)計型、科研型的實驗。例如：在關(guān)于溶液的導電性演示實驗中，教師可以給出所需的藥品和儀器，然后讓學生自擬一個實驗方案來驗證物質(zhì)的導電性。教學中我們可以這樣安排：（1）學生自擬實驗方案。（2）學生詳細設(shè)計實驗操作過程。（3）師生討論、評價實驗。學生在實驗中，獨立探索、研究，雖然時間可能長一些，但在操作中提高了他們的實驗設(shè)計能力和動手能力，通過解決實驗中出現(xiàn)的疑難問題，提高了學生獨立實驗和學習的能力。

二、注重對實驗的探究，培養(yǎng)學生對科學知識的創(chuàng)新

探究的目的是使學生由被動學習變?yōu)樘骄啃缘闹鲃忧笾@是學習過程的一種質(zhì)的突破與飛躍。探究式教學要體現(xiàn)以學生為主體，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，激發(fā)學生的學習興趣，給學生主動探究、自主學習的空間，為學生提供動手動腦的機會，促使學生產(chǎn)生質(zhì)疑、探索求解的創(chuàng)造性學習動機，并將化學學科的各部分知識、技能、技巧相互滲透、融會貫通。

以教材“燃燒的條件”為例，在教學中我們可以按以下步驟進行：

1、提出問題

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

2、提出假設(shè)

由于學生對燃燒這一現(xiàn)象非常熟悉，聯(lián)系到學生的實際情況，紛紛猜想問題的答案，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：要達到一定的溫度。

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

假設(shè)1：三個條件只需滿足其一就能燃燒。

假設(shè)2：三個條件要同時滿足才能燃燒。

假設(shè)3：滿足三個條件中的兩個就能燃燒。

3、制訂計劃，設(shè)計實驗，進行實驗

讓學生制訂詳細的探究計劃，就上述的猜想與假設(shè)設(shè)計實驗方案，教師在實驗中給予一定的指導。

實驗一：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有燃燒。

實驗二：用導管對準上述熱水中的白磷，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。

4、解釋與結(jié)論

要求學生對所做的實驗進行總結(jié)，從實驗所得到的事實可以證明，燃燒的條件是：①氧氣（或空氣）。②溫度要達到可燃物的著火點。③可燃物。這三個條件應(yīng)同時滿足，缺一不可。

三、注重驗證性實驗的探究性

通過實驗探究不僅能讓學生獲得知識，學到技能，更重要的是讓學生學到科學方法和受到科學思維的訓練，養(yǎng)成科學精神和良好品德，發(fā)展學習的興趣。這樣在實驗教學中，盡量發(fā)揮實驗的探究本性，讓學生體驗到實驗的趣味，從而提高學生的學習興趣；讓學生體驗、理解科學探究的方法和過程，豐富學生探究活動的親身經(jīng)歷，提高學生的科學素養(yǎng)。

四、精心設(shè)計探究性習題，提高學生探究思維能力

選擇好的探究性習題，對于培養(yǎng)學生探究性思維能力可以說具有十分重要的作用，因為實驗方面的探究性學習會占據(jù)大量的時間，而且會受到一些客觀條件的限制，而習題只需要利用大腦的思維，避開實驗條件，利用已有的知識，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：某課外活動小組在一次探究實驗中，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。請根據(jù)上述實驗現(xiàn)象探討下列問題：

（1）根據(jù)所學知識推測該氣體可能是什么氣體，并簡述推測理由。

（2）對你所推測的氣體，試設(shè)計實驗進行檢驗（寫出簡要的實驗步驟、現(xiàn)象、結(jié)論）。

在中學化學中有許多體現(xiàn)探索性和創(chuàng)造性的實驗，作為教師應(yīng)深刻領(lǐng)會“課標”精神，挖掘?qū)嶒灲虒W的內(nèi)涵，將實驗知識、實驗方法與實驗操作有機地統(tǒng)一起來。調(diào)動學生的學習積極性，使他們始終處于不斷探索的情景中，主動實驗、仔細觀察、積極思維。長此下去，學生的創(chuàng)造性思維必然能得到很好的發(fā)展，對待科學的創(chuàng)新意識和態(tài)度也將會逐漸地形成。這樣培養(yǎng)出來的學生必將是未來具有開拓精神的建設(shè)人才。