发布时间：2023-10-12 15:41:50
绪论：一篇引人入胜的探究性学习基本特征，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
一、深刻理解化学基本理论的实验基础
掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。掌握基本的操作技能、实验技术、培养分析问题、解决问题的能力,养成严谨的实事求是的科学态度,树立勇于开拓的创新意识。
二、设计实验必须有化学实验总体观
任何一个化学实验都包含以下内容:(1)实验目的;(2)实验原理;(3)实验设计;(4)实验药品、仪器、装置;(5)实验操作及操作规程;(6)实验结果的处理。这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。实验目的是核心;实验原理是达到实验目的的理论根据;实验程序是能否完成实验的关键,它的设计以实验原理为基础;药品、仪器、装置是物质保证,这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的,同时,对实验程序也起着制约作用;实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证,它的制定要由实验程序和实验用品来决定;实验结果的处理是对实验是否达到预期目所进行的检验,在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中,必须对各要素进行综合分析。
三、充分体现化学实验的探究功能
“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。
学科的基本特征决定了学科的学习特点,在实验中学习化学,无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中,学生通过实验研究和认识物质,掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。化学科学以实验为基础的学科特征,更有利于学生进行化学探究性学习。
2.化学实验本身就是科学探究的过程
化学实验,是人们认识和研究物质的一种科学方法,是人们根据研究的对象和研究的目的,创造性地运用科学知识和实验手段,有计划地实施探究性实践活动的过程。因此,化学实验过程本身就是一个创造性地探究的过程。化学发展的历史也充分证明,化学科学的任何一项重大的突破,无一例外地是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说,没有实验,任何新的东西都不能深知。中学生化学学习中的化学实验,虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时,化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生的化学学习过程中,完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。
3.化学实验为探究性学习验证提供了科学方法
和科学家进行的科学探究一样,探究性学习也具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在探究性学习中,针对发现的问题,在回忆总结已有的知识和经验、收集和整理信息的基础上,做出大胆假设或猜想,并通过化学实验对提出的假设或猜想进行证实或证伪。所以,化学实验不仅是学生探究性学习时验证假设或猜想的主要方法,也为学生将来从事科学研究提供了一种方法。
四、创造性是实验设计的灵魂
化学有两个重要特点：一是以实验为基础，二是在生产生活实际中具有广泛的应用。化学的这两个特点使科学探究在化学的发展过程中能够发挥十分重要的作用。翻开化学科学发展的历史，我们能十分清楚地看到，任何化学概念、理论和原理的形成和发展，任何化学的发现或发明在生产和生活中的应用，都离不开科学探究。
1.化学学科特征决定了实验可以作为探究性学习的途径
“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天，实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。学科的基本特征决定了学科的学习特点，在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中，学生通过实验研究和认识物质，掌握化学基本原理和基本技能，初步学会化学研究的实验方法。化学科学以实验为基础的学科特征，更有利于学生进行化学探究性学习。例如在学习质量守恒定律时，首先通过对硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的反应、碳酸钙与稀盐酸的反应两个实验的探究，让学生自己从实验中得出反应前后物质的总质量不变的结论，由此总结出质量守恒定律。
2.化学实验本身就是科学探究的过程
化学实验是人们认识和研究物质的一种科学方法，其过程本身就是一个创造性探究的过程。化学发展的历史也充分证明，化学科学的任何一项重大的突破，无一例外是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说：没有实验，任何新的东西都不能深知。
中学生化学学习中的实验，虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识，但从本质上看，这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时，化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极动脑动手，体验科学探究的过程和方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。所以，在学生的化学学习过程中完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。
二、以化学实验作为探究性学习途径的教学方法
在化学教学中提倡和鼓励学生通过实验进行探究性学习。要充分挖掘化学实验在探究性学习中的功能，发挥化学实验在探究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用，研究开发探究性实验，引导学生通过实验去发现和探究解决问题的方法，实现学生的学习方式由被动接受式向主动探究性学习的根本转变。
1.以化学实验创设问题情境
探究性学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。问题激发起学生探究的欲望，问题引发其探究活动。在化学学习中，除学生自主发现问题外，教师更要通过各种途径创设问题情境，引导学生发现和提出问题。而化学实验是最形象、生动、直观的创设问题情境的方法之一。以化学实验创设问题情境，要特别注重实验中学生观察和思维能力的培养。化学实验现象纷繁复杂，有目的、有条理地敏锐观察和深刻思考才能从复杂的实验现象中发现问题。如在进行“铁丝在空气中燃烧的实验”的学习时，我有意做了两次实验，一次待火柴即将燃尽时放入氧气瓶，一次点燃火柴后马上放入氧气中，让学生观察这两次实验操作及各自的实验现象，并组织学生讨论这两次操作有何不同、两次现象不同的原因是什么，这样既培养了学生敏锐的观察能力，又锻炼了其深刻的思维能力。
2.以化学实验验证假说或猜想
在探究性学习中，学生针对提出的问题，经过多渠道地收集信息和深入思考，将会提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证，是学生进行化学探究性学习常用的方法。以化学实验验证假说或猜想，要面向全体学生，让每个学生都有体验和经历用化学实验验证假说和猜想的机会。教师要指导学生，特别是要帮助和指导那些有困难的学生完成设计方案并进行实验。如在物质构成微粒知识学习时，对“构成物质的微粒之间是有空隙的”的假设的验证，学生在设计方案时可能产生一定的困难。这时教师可以引导学生设计“一定体积的水和酒精混合”的实验方案和“气态、液态和固态物质的压缩”实验进行验证。
3.充分发挥化学实验的探究功能
案例1:自由落体运动规律的探究
老师在口头介绍了频闪照片研究自由落体的实验以后,出示了一组实验数据(表1)。
老师提示学生:研究问题要从最简单的开始,在有个别学生说出可以研究x/t以后,老师引出x/t、x/t2两栏计算要求,让学生计算并寻找规律。学生填写了x/t一栏数据(9.5、19.3、28.8、38.6、48.5)后,没有发现任何规律。老师马上告诉学生,如果求出每0.02秒的路程,再求出这段路程的平均速度,画图可以发现一定的规律,让学生课后去完成;接着,老师让学生计算x/t2,得出一组数据:4.75、4.81、4.81、4.83、4.85,师生共同分析发现x/t2数很接近,有一定的规律,且单位是m/s2,可能与加速度有关。最后老师讲解,自由落体的加速度是一个常数,在9.8m/s2左右,从而说明自由落体运动是一个匀变速直线运动。
评析 在这个教学环节中,学生经历的只是探究性学习的“形成解释、评价结果”两个过程。学生的角色只是一个数据处理员,问题提出、收集数据都是老师完成的,而且对x/t2进行计算也是老师强加给学生的,这样的所谓“探究性学习”还不少。
究其原因,一方面,老师对探究性学习的五个特征没有充分的认识,缺乏引导学生怎样问问题、怎样评价问题,怎样分析实证材料以及观点之间有什么不同,怎样形成有力的解释;另一方面,老师考虑到课时不够怕影响进度,还是用这种“灌输式探究”方便省时。试想,这样的探究性学习怎能达到培养学生科学素养、提升学生创造能力的目的?上述探究过程可以变成学生用打点计时器得到点迹,在作图和实证数据分析基础上总结出自由落体运动规律。学生运用已有知识和技能探究新的规律,同时体验到与科学相联系的各种不同的认知过程――如归类、分析、推论、预测等一般方法,这样的探究性学习才是有价值的。
案例2:欧姆定律的探究
老师在介绍了电压和电阻的概念以后,提出通过实验来探究电流跟电压和电阻之间有什么关系?老师演示(或学生分组)实验,记录表格得出,当电阻不变时,电流跟电压成正比,当电压不变时,电流跟电阻成反比的关系。在此基础上,老师归纳出欧姆定律,并把这一过程也美其名曰“科学探究”。
评析 欧姆定律在我们今天看来很简单,然而它的发现过程却并非如一般人想象的那么简单。欧姆最初进行的试验主要是研究各种不同金属丝导电性的强弱,用各种不同的导体来观察磁针的偏转角度。后来在试验改变电路上的电动势中,他发现了电动势与电阻之间的依存关系,这就是欧姆定律。在那个年代,人们对电流强度、电压、电阻等概念都还不大清楚,特别是电阻的概念还没有建立,当然也就根本谈不上对它们进行精确测量了;况且欧姆本人在他的研究过程中,也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触,他的这一发现是独立进行的。
综上所述,我们要把探究性学习和科学探究区别开,不要盲目夸大探究性学习的功效,要明确探究性学习的五个基本特征,使探究性学习真正发挥其培养学生科学素养、深化对物理概念认识的作用。引导学生进行探究性学习需要注意如下几点:
1. 探究性学习提出的问题必须适合学生的认识水平
探究性学习提出的问题与科学问题在深度和广度上有所不同。在课堂里,提出对学生有意义的有针对性的问题能够丰富学生的探究活动,但是它们不能是深不可测的,而必须能够通过学生的观察和从可靠的渠道获得的科学知识来解决。学生必须掌握解答问题的基本知识和步骤,这些知识与步骤必须是便于检索和利用的,必须适合学生的认知发展水平。
2. 探究性学习收集的数据尽可能是学生自己采集
科学家用感觉器官或借助工具、仪器,通过自然情境下的观察和测量以及在实验室中进行的实验和测量来收集实证资料。在某些情况下,科学家能够控制条件以获得实证资料和结果;在另一些情况下,他们不能控制条件或控制会歪曲现象,他们则通过对自然发生的情况进行大范围的观察来收集数据或通过长时间的观察来收集数据。在探究性学习中收集的数据要尽可能是学生自己采集,因为数据收集是培养学生尊重事实、耐心仔细的科学素养的一种有效途径。课堂教学中老师常常因为课时紧,直接把数据提供给学生进行分析,这是探究性学习得一大缺憾。
3. 探究性学习的结果要让学生进行交流评价
学生们通过参与对话比较各自的研究结果,或把他们的结果与教师或教材提出的结果相比较来评价各种可能的解释。也可以为其他人提供问问题、检验实证材料、找出错误的推理、出实证资料所不能证明的表述以及根据同一观察资料提出其他不同解释的机会。交流结果能够引入新问题,或者加强在实证资料与已有的科学知识以及学生提出的解释之间已有的联系。与科学探究不同的是,学生只要将他们的结果和适应他们的发展水平的科学知识相结合,就达到了探究性学习的目的。
4. 探究性学习要依靠和利用他人帮助
中学阶段,由于学生知识的缺陷和时间的限制,探究性学习要从教师、教学材料、网络或其他途径获得实证资料,来使他们的探究进行下去。与科学探究不同的是,探究性学习中收集实证资料的过程能够更多地获得和利用他人的帮助,这也是符合中学实际的。
