传统的教育在能力培养过程中,往往存在一种缺陷即缺少独创性。经验告诉我们,在已知与未知之间,在学过和未学过的知识之间,在未知领域与新领域的知识之间没有学生不可逾越的鸿沟。只要教师能为学生架设联系的桥梁,诸多认识问题是可以突破的,这正是探索性实验培养的关键。
自主探索实验关键是自主提出问题,有强烈的探索动机,提出的问题正是学生迫切要求解决的问题,这一动机蕴藏着强大的内驱力和求知欲,教师的职责是创设情境、帮助引导。启发积极思维、帮助设计分析方案,查阅文献资料、补充设问和反问,以增加思维的深广度,使学生对新问题的探索能顺利完成。因此自主探索实验的特点是:提出问题,限制方法,自定方案,实验探索,自寻结论。科学发展史告诉我们,科学上的重大进展与成就并不是由解决问题的人促成的,而是由提出问题的人在平常中看出异常而促成的,即“提出问题要比解决问题更重要。”(爱因斯坦语)因而深化自主探索的特点是:正确提出问题,自主选定方法,独立创新实验,自主寻求结论。
例如我在演示实验室制取乙烯的实验时,有学生曾提出,烧瓶内的残留物为什么变黑,是否有新的黑色物质生成?此时就顺势启发:肯定有新物质生成,大家在课后思考一下会是什么物质,为什么有这种物质生成,此外是否会产生影响乙烯纯度的物质,怎样用实验论证。请设计方案,若方案合理,可提供实验条件供大家验证。这样激起了学生强烈的兴趣和欲望,在教师的指导下完成了有效探索,得到满意的结论。
三、创设模型,提高学生空间想象力
要通过化学教学来提高学生的综合素质,一方面应该加强化学知识与其它学科知识的联系,另一方面要全盘了解化学教材中的多学科因素,化学概念与原理可以利用学生相关学科知识来类比、同化、理解、接收以至应用。
1、结构示意图或直观模型,建立空间概念
结构示意图或直观模型是客观实物的模拟品,也是对微观事物想象的类似品。通过对模型或结构示意图的“形似”,发挥自己的想象力,力求达到“神似”,这样就能准确的判断和定位。如氯化钠晶体内钠离子和氯离子是空间交替排列一句中,有人对“空间交替排列”不理解,对其中的钠离子与氯离子个数之比为6:6或1:1就更难以理解了。对此,我们观察氯化钠晶体结构后,再去观察氯化铯晶体结构,两者相比较很快就会得出结论,虽然两者化学式相同,但是晶体的内部结构不同。从而,通过直观模型,纠正了平面的结构错觉,这样经过数次的观察,感性认识不断加强,大脑中就会逐渐建立起正确的、完整的、清晰的立体构象,为增强立体空间想象能力打下基础,也为以后学习结构化学奠定基础。
2、寻找原型,进行类比迁移
中学化学对乙烯、乙炔、苯、白磷等的分子的空间结构作了详细的介绍,在近几年的考试题中常出现这些典型分子间或形变而成的较为复杂的空间结构问题,解题时就充分利用典型物质原型进行类比迁移,同时还要注意利用单键可以旋转,而双键不能旋转的基本原理解题。
3、抓住空间形象特点,分析空间结构问题
在近几年的高考试题中,经常出现一些根据一定的空间形象和信息解答一定的结构有关问题,解答这类问题,应认真审题,由平面思维定势,进行创造迁移,灵活的将信息和空间构形及性质有机的结合起来,从而建立完整的立体形象。由此可见,只有把握住物质的空间结构及有关参数,才会从“形似”思维中解脱出来,建立准确的空间立体的“神似”的空间思维。
4、切割单元 平均计算
在晶体结构中切割出一个基本结构单元弄清该单元中的点边面为多个基本单元所共有,则这一个点,一条边,一个基本单元的贡献只能是它的1/m(m为基本结构单元数)。这是“平均值原理”在晶体结构中的运用。在晶体的有关计算中利用这一原理可使问题迎刃而解,忽略这一原理将使所有计算误入歧途。例如NaCl晶体的一个单元中,顶点上的离子被8个单元所共有,每个单元实际拥有该离子的1/8;棱上的离子被4个单元所共有,每个单元拥有该离子的1/4;面上的离子被两个单元所共有,每个单元实际拥有该离子的1/2;体内的离子被该单元拥有。这样使学生更加清楚一个基本结构单元中原子离子个数,从而得到正确的化学式。
四、指导检查,引导讨论,及时小结,使学生逐渐形成自觉的探究习惯
1、通过指导学生收集、查阅资料,自己解决浅层问题
课堂教学中常常会有一些与本节知识有关,即本节知识的生长点,但这些知识又不属于本节必须掌握的内容。为不冲淡本节课的主题,使知识紧凑,可指导学生自己查找相关资料进行阅读、分析,以成为本节课的延续和深化。这样做学生逐渐养成不断探究化学奥秘的习惯。
2、通过引导学生讨论,使学生解决有争议的、有难度的问题,并能在这样的探究中找到乐趣。
化学学习中会有许多有争议或有难度的问题出现,这时,教师不要包办代替解答,应鼓励学生通过讨论解答。讨论时,教师要启发学生层层深人地分析问题,疏导思维障碍;纠正思维偏差等。讨论,是培养学生探究能力的很好手段,由于我们上课前不强调预习,提出的问题在学生讨论时,不会造成思维定势,学生的思维不会受课本的限制,学生可根据已有的知识,奉想办法解决,最大限度地发挥其创造潜能,调动其探究积极性。
3.及时辅导、整理、小结,使小结成为学习中不可忽视的环节。
指导学生整理、小结,归纳各知识点及各知识点之间的联系,分析知识点与考点的关系,研究学习方法,并对自己的学习过程、思维方法、思维品质进行评价和整理,从而使知识达到高层的迁移。探究习惯一旦养成,思维品质也就得到了最大限度的优化,探究能力自然也就得到了提高。
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