科学探究中的微型化学实验研究

【摘要】：在当今国际科学课程改革的浪潮中,科学探究是一面最为鲜艳的旗帜。各国将科学探究置于科学课程的核心地位,突出强调科学探究是科学学习的核心,强调科学探究既是重要的课程目标,也是重要的课程内容。化学教育是科学教育的重要组成部分,化学课程的根本目标是提高学生的科学素养,而落实这一目标的关键是积极开展科学探究活动。“以实验为基础” 的化学学科特征决定了化学实验是科学探究的基础,是一种重要的探究形式,它为落实化学课程的科学素养教育目标具有其它手段所无法替代的重要作用。化学新课程强调,要让学生亲自动手做实验、亲历探究知识的过程、在体验中认识化学和理解化学。然而,调查表明,当前我国许多中学,教师依然占据着化学实验操作的绝对主控地位。尤其在欠发达地区的学校,“教师画实验、说实验,学生听实验、背实验”的现象尤为严重,这在很大程度上是由于实验资源的短缺。而在以演示(或讲授)为绝对主导方式的化学实验教学形式下,学生的主体性受到极大的抑制,相当一部分学生甚至选择放弃积极地参与实验教学过程。显然,在新课程形式下,实验资源的短缺、实验条件的落后,已成为制约实施化学新课程的一个重要因素,是一个迫切需要解决的现实问题。 微型实验是二十多年来迅速发展的一种化学实验新方法和技术,是国际化学教育界公认体现绿色化学思想的一种新举措。它以独特的优势、良好的教学功能和教学效果 ,日趋成为当今国际化学实验教学改革的一个潮流。微型实验具有节约试剂、节省时间、操作简便、成本低廉、安全环保、便携易带等特征。而其一个更为突出的特点就是“能够实现人人动手”。因而,在当前形式下,微型实验可以在一定程度上弥补中学化学实验资源短缺的不足,弥补常规实验在实现学生动手实验方面所存在的局限性,为中学开展科学探究提供有力的支持。问题是,在具体的化学教学实践中,如何利用微型仪器及相应的微型实验操作方法,开展科学探究活动。为此,在导师的建议下,我们以“科学探究中的微型化学实验研究”为课题加以研究。 在认真研究科学探究及微型实验相关理论的基础上,我们提出微型实验探究活动的课题选择、基本原则、组织形式和实施途径。并以桂林市一中2003(1)班为实验班,以高一化学第二、四章内容为载体,在化学教学中,通过化学课堂中边讲边实验教学、第二课堂化学主题探究活动、家庭化学实验探究三条途径,开展科学探究活动。在活动中,注意联系学生的生活经验和教学内容,围绕科学探究课题,创设探究真实情境,激发学生积极主动地参与;提供学生选择和使用探究资源的机会,让学生亲自动手做实验、观察实验现象,收集证据,并对证据进行解释;使学生亲身体验通过实验进行探索规律的过程,主动获取和建构科学知识;使学生拥有充分的时间和空间质疑、提问、交流、对话,发挥学生的想象力、创造力及主体性;科学分配探究要素,逐渐增加探究成分,并逐步过渡到学生独立操作。 教学研究表明,在化学教学中,开展微型实验探究活动,可以使学生拥有更 WP=3 多的动手、动脑、动口、动身、动情的机会,激发学生化学学习兴趣 ,提高学生积极主动性 ,促进化学课堂教学的多向互动,有助于学生亲历科学探究的过程、获得过程性和体验性知识 ,提高学生科学探究能力(包括提出问题能力、实验动手能力、观察能力、交流合作能力和创新能力等)。因而,在中学化学教学中,利用微型实验进行科学探究是可行的,其教学效果是显著的。当然,由于理论知识水平和教学实际操作水平的不足,本研究还有待进一步完善和发展。