時間:2023-08-11 16:55:54
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【分類號】G633.8
一、問題的提出
大多數(shù)高中學(xué)生認(rèn)為化學(xué)難學(xué),化學(xué)實驗更是難上加難。究其原因是多方面的,大多數(shù)高中學(xué)校的實驗軟硬件都離教學(xué)大綱要求,而新課改對學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作探究能力提出了更高的要求,如何在現(xiàn)有條件下的實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)所需的各項基本技能,對新課程目標(biāo)的達(dá)成起著決定性的作用。在化學(xué)實驗的教學(xué)中我主要采取了“體驗式探究學(xué)習(xí)”。即在學(xué)習(xí)過程中,讓學(xué)生從已有的實際經(jīng)驗出發(fā),親自經(jīng)歷實際問題的操作、解釋與應(yīng)用過程,并在此基礎(chǔ)上主動建構(gòu)知識、獲得學(xué)習(xí)方法。在新課程背景下,構(gòu)建體驗式探究學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,對轉(zhuǎn)變學(xué)生化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣有一定的積極作用。
二、“體驗式探究學(xué)習(xí)”化學(xué)實驗教學(xué)模式的指導(dǎo)思想
實施體驗式探究學(xué)習(xí)首先要求學(xué)生要有一定的問題意識,能夠在科學(xué)領(lǐng)域和現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)問題;其次要求學(xué)生能提出解決問題的假設(shè);再次學(xué)生要有獨立開展探究活動的能力,通過探究,得出科學(xué)結(jié)論。所以教師有必要在事前向?qū)W生傳授各種方法,對學(xué)生的活動提出明確的要求,最終達(dá)到學(xué)生獨立嘗試探究的境界,并引導(dǎo)學(xué)生反思總結(jié),提升學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。
三、“體驗式探究學(xué)習(xí)”化學(xué)實驗教學(xué)模式的具體實施
根據(jù)上述探究能力培養(yǎng)的發(fā)展原則,可以根據(jù)不同學(xué)段、不同課題開展結(jié)構(gòu)型探究、誘導(dǎo)型探究、自由型探究、反思型探究等不同層次的驗教學(xué),從而達(dá)到循序漸進(jìn)、科學(xué)有序地培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
1、 實施結(jié)構(gòu)型探究實驗教學(xué),養(yǎng)成學(xué)生探究的基本技能,優(yōu)化學(xué)生的探究作風(fēng)
結(jié)構(gòu)型探究實驗教學(xué)是指在實驗教學(xué)中,對所進(jìn)行的演示或分組實驗給予探究目的、提供實驗探究框架、提供探究及實驗所需材料、提供實驗步驟等內(nèi)容,但不給出預(yù)期的結(jié)果和結(jié)果要反映的實質(zhì)性知識,學(xué)生只要在相應(yīng)框架下按部就班進(jìn)行實驗的實驗教學(xué)活動。其功能主要在于培養(yǎng)學(xué)生的探究習(xí)慣,形成比較規(guī)范的操作技能和探究方法,不注重學(xué)生的發(fā)散思維能力的培養(yǎng),主要在于實驗步驟的培養(yǎng)。如關(guān)于氯氣的性質(zhì)探究實驗教學(xué)活動:
實驗 1、取兩瓶氯氣觀察,然后把一瓶倒扣在水槽中,振蕩;與另一瓶氯氣對比觀察。
實驗 2、先聞氯水的氣味,然后取2ml氯水于試管中,并滴加2滴石蕊試液。
實驗3、取2 ml的氯水于試管,先加AgNO3,再滴加稀硝酸。
學(xué)生通過這些步驟的學(xué)習(xí),養(yǎng)成手取物品、倒扣、振蕩、定向觀察、對比觀察、藥品取用、儀器使用等基本操作,并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對比、分析、歸納的能力,養(yǎng)成探究過程的嚴(yán)謹(jǐn)之風(fēng)。
2、 實施誘導(dǎo)型探究實驗教學(xué),養(yǎng)成學(xué)生的探究設(shè)計能力,優(yōu)化學(xué)生的探究思路
誘導(dǎo)型實驗探究教學(xué)是指在實驗教學(xué)中,通過一定的情景創(chuàng)設(shè),提出教學(xué)需要解決的問題,誘發(fā)學(xué)生的實驗探究動機,探究問題或探究目的明確,但沒有提供實驗的具體步驟,藥品及器材都需自行準(zhǔn)備,實驗步驟自己規(guī)劃,實驗過程中遇到困難請教教師,整個探究實驗建立在教師指導(dǎo)和誘導(dǎo)下進(jìn)行。這種探究有一定的開放性,有利于學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng),但必須建立在規(guī)范操作基礎(chǔ)之上,對科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)有比較高的提升。
如,鈉的化學(xué)性質(zhì)實驗教學(xué),教師結(jié)合帶來的鈉,提出如下問題和新聞背景。
【事實一】鈉元素在自然界中分布很廣,在海水中儲量極為豐富,但只以化合態(tài)形式存在:NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3。
【事實二】一則報道:珠江河段“水雷”劇烈爆炸(鈉的爆炸)(詳見中國新聞社2001年7月9日)。
進(jìn)而提出探究問題:為什么自然界中不存在單質(zhì)呢?鈉有什么性質(zhì)?
在引導(dǎo)學(xué)生對鈉原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、猜想后,教師提供實驗探究思路指導(dǎo):
⑴鑒于上述對鈉的了解和猜測,你準(zhǔn)備如何探究鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),請考慮藥品用量及儀器。
⑵請寫出你的探究步驟?
⑶小組合作交流,。將觀察到的實驗現(xiàn)象和所得的結(jié)論小組交流。
(4)對出現(xiàn)不同現(xiàn)象者,請?zhí)岢鲑|(zhì)疑性的問題。
通過教師誘導(dǎo),學(xué)生半開放式的實驗探究,金屬鈉的性質(zhì)漸漸展開,學(xué)生的學(xué)習(xí)逐漸推向。
3、 實施自由型探究實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,提升學(xué)生的探究境界
自由型實驗探究教學(xué)指教師借助學(xué)習(xí)和生活平臺,開放實驗室讓學(xué)生為解決實驗中遇到具體的問題或為解開某一感興趣的模糊領(lǐng)域的事情而自發(fā)進(jìn)行的實驗探究學(xué)習(xí)活動。這種探究屬于探究學(xué)習(xí)的最高層次,在化學(xué)的模塊教學(xué)體系中比較少用,但適用于學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)。
查閱相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)知識依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和實驗條件確定實驗方案制定實驗步驟和具體操作方法選擇、準(zhǔn)備實驗儀器進(jìn)行實驗,記錄實驗現(xiàn)象分析現(xiàn)象,推理、判斷,得出結(jié)論。如課程實驗的問題也可成為很好的自由型實驗探究課題,通過這些實驗中產(chǎn)生的新問題,拓展化學(xué)探究的空間,延伸學(xué)生的思維,使學(xué)生獲取新的知識。
4、 實施反思型探究實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,提升學(xué)生的探究勇氣
反思型探究實驗教學(xué)是指利用實驗教學(xué)平臺,對教材中不成功的實驗或自己實驗中出現(xiàn)的反常現(xiàn)象進(jìn)行反思,調(diào)整實驗思路,更換實驗器材,調(diào)整實驗周邊環(huán)境,在實驗的成敗得失分析中獲取知識。如人教版高中化學(xué)《必修一》傳統(tǒng)地按教材實驗室用NH4Cl與Ca(OH)2加熱制取氨氣時,室溫在28℃以上,試管不易破損。室溫在28℃以下,試管易破損,溫度越低,破損率越高,在溫度低于25℃以下,試管破損率可達(dá)90%以上。如果改用(NH4)2SO4來代替NH4Cl制取氨氣,試管不易破損。另一方面,生成的CaCl2會吸收大量的氨氣,造成藥品浪費。因此實驗室用固體加熱制取氨氣,(NH4)2SO4是最優(yōu)試劑。
袁振國指出:“過程教學(xué)比結(jié)果教學(xué)更重要,因為任何知識都有它的來龍去脈,都有它產(chǎn)生、發(fā)展、更新的過程。”其實,追尋知識發(fā)展的過程,就是將我們的思維活動一步步帶入深入的過程。因此,在化學(xué)實驗教學(xué)中,教師要更多地創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,讓學(xué)生經(jīng)歷有意義的過程體驗,提高化學(xué)實驗教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)05-0225-04
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)不可分割的一個重要組成部分,也是學(xué)好化學(xué)的一個重要途徑,是評價教育質(zhì)量的一個重要方面,也是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)。化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展離不開實驗,通過實驗以及對實驗現(xiàn)象的觀察、記錄、分析等,可以發(fā)現(xiàn)和驗證化學(xué)原理,從而提高學(xué)生的觀察、思維、動手能力,培養(yǎng)學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的探究欲望。重視化學(xué)實驗教學(xué),是當(dāng)前化學(xué)教學(xué)改革的一項重要內(nèi)容,也是培養(yǎng)學(xué)生能力的有效途徑,可以幫助學(xué)生理解和鞏固化學(xué)知識、形成化學(xué)概念。在日常教育中,我們應(yīng)重視以下幾個方面的工作。
一、明確化學(xué)實驗在教學(xué)中的作用和地位
化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)實驗的奠基人波義耳認(rèn)為:“只有應(yīng)用嚴(yán)密和科學(xué)的實驗方法才能把化學(xué)確立為科學(xué)。”因此,在化學(xué)教學(xué)中,實驗是教師傳授知識的重要手段,是學(xué)生獲得感性知識的必由之路,化學(xué)實驗是進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑,通過探究實驗,可以開拓學(xué)生思維,拓寬學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生主動求知、獨立思考、運用知識解決實際問題的能力,養(yǎng)成從實際出發(fā)、實事求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生尊重知識、追求卓越的上進(jìn)精神,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。因此,化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)最基礎(chǔ)、最重要的教學(xué)手段。
二、補充趣味實驗,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,它既是促使學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是良好教學(xué)效果的保證。九年級化學(xué)是化學(xué)教育的啟蒙階段,學(xué)生充滿了好奇心和神秘感,作為教師應(yīng)把握時機,抓住學(xué)生的心理,利用學(xué)生對學(xué)習(xí)化學(xué)的渴望及激情,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,創(chuàng)造一個良好的開端,在教學(xué)中,教師可演示一些興趣實驗來激發(fā)學(xué)生的興趣。如:
興趣實驗一:魔棒點燈。
教師問:怎樣能點燃蠟燭、酒精燈呢?
學(xué)生答:用火柴、打火機等點火工具。
此時教師用一根玻璃棒蘸點藥品(白磷)后輕輕一碰酒精燈的燈芯,酒精燈奇跡般地被點燃。
興趣實驗二:“清水”變“牛奶”。
教師準(zhǔn)備一小燒杯“清水”(澄清石灰水)和一根吸管讓一學(xué)生往“清水”內(nèi)吹氣,過一會兒“清水”變?yōu)椤芭D獭薄?/p>
興趣實驗三:“牛奶”變“清水”。
再讓一學(xué)生在興趣實驗二的“牛奶”中吹氣,過一會兒“牛奶”變?yōu)榱恕扒逅薄?/p>
興趣實驗四:反復(fù)無常。
教師在無色NaOH溶液中滴加無色酚酞試液,溶液顏色變紅,再滴稀HCl,顏色消失,再加NaOH溶液再次變紅,如此反復(fù)幾次。
通過興趣實驗,可以讓學(xué)生充分感受到前所未有的神秘與好奇,從而把學(xué)生強烈的求知欲調(diào)動起來,使他們在一個又一個的疑問中激發(fā)出求知與探索的強烈愿望。
三、重視實驗分析,培養(yǎng)學(xué)生思維能力
在化學(xué)實驗中,強化學(xué)生思維培養(yǎng),是掌握化學(xué)知識的需要,也是學(xué)習(xí)活動的需要,更是素質(zhì)教育的需要。化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實驗是學(xué)習(xí)化學(xué)知識的基礎(chǔ)和化學(xué)入門的向?qū)В瑢W(xué)生以實驗操作為基礎(chǔ),初步了解化學(xué)原理,歸納化學(xué)知識的規(guī)律,從而形成完整的化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建化學(xué)知識框架。因此教師在講授化學(xué)實驗課中,應(yīng)適時結(jié)合實驗操作過程,引導(dǎo)學(xué)生觀察反應(yīng)現(xiàn)象,創(chuàng)新思維,總結(jié)規(guī)律,使學(xué)生在知識、能力、品格各方面得到綜合提高。
切實加強培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,應(yīng)根據(jù)實驗的三個關(guān)鍵步驟,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練。化學(xué)實驗的三個關(guān)鍵步驟為:①反應(yīng)原理;②儀器組裝;③實驗操作過程。任課教師在化學(xué)實驗教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生對三個關(guān)鍵步驟進(jìn)行理解、探索和分析,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
首先是反應(yīng)原理的思維培養(yǎng)。反應(yīng)原理,是一個化學(xué)實驗的理論原理,即用什么反應(yīng)物,通過什么條件,得到所需要的物質(zhì)。可從以下角度指導(dǎo)學(xué)生思維:
1.變化原理――什么反應(yīng)物(有沒有代用物,為什么要選用這些物質(zhì),理論依據(jù)是什么),屬什么反應(yīng)類型,生成什么物質(zhì),有什么副反應(yīng),為什么有這樣的變化。
2.反應(yīng)條件――化學(xué)實驗時需要什么溫度、壓強,是否使用催化劑,物質(zhì)的狀態(tài)是什么,選擇這些條件的依據(jù)是什么。
3.定量關(guān)系――即反應(yīng)物之間的微粒數(shù)目、體積、質(zhì)量等的定量關(guān)系,為什么這樣的定量關(guān)系才是最佳的比例關(guān)系。
其次是儀器組裝的思維培養(yǎng)。“儀器組裝”是指為了完成某個具體的實驗,應(yīng)選擇什么設(shè)備、儀器,進(jìn)行什么樣的連接,達(dá)到反應(yīng)的最佳效果。應(yīng)從以下二個方面指導(dǎo)學(xué)生思維。
1.選用儀器――根據(jù)反應(yīng)原理,對反應(yīng)物需要選用什么儀器進(jìn)行稱量或量取,對生成物需要選用什么儀器進(jìn)行檢驗、收集、干燥、除雜、分離以及尾氣處理等,對反應(yīng)條件需要選用什么儀器進(jìn)行加熱、緩沖等,這些儀器為什么是最適宜的儀器,有沒有可代替的儀器。
2.組裝儀器――遵循從左到右、從下到上和實驗需要,選用不同規(guī)格、大小的儀器合理搭配、組合連接,達(dá)到實驗的最佳效果。還應(yīng)思考有沒有代用儀器以及不按照此組裝順序進(jìn)行會帶來什么后果。
最后是實驗操作過程的思維培養(yǎng)。“實驗操作過程“是根據(jù)反應(yīng)原理、儀器組裝,由學(xué)生根據(jù)一定程序和步驟進(jìn)行實驗操作活動的過程。應(yīng)從以下幾個方面指導(dǎo)學(xué)生思維。
1.實驗步驟――根據(jù)實驗要求確定最佳實驗步驟,充分利用反應(yīng)物,節(jié)約藥品,消耗最少能量,最大限度減少環(huán)境的污染,完全收集生產(chǎn)物,合理處理反應(yīng)廢棄物。
2.安全防范――根據(jù)反應(yīng)原理及實驗步驟思考實驗過程中的不安全因素,確定安全防范措施,做好事故應(yīng)急處理準(zhǔn)備工作,準(zhǔn)備必要的應(yīng)急藥品和必要的應(yīng)急物品。
3.注意事項――實驗操作過程應(yīng)根據(jù)實驗步驟和順序注意應(yīng)該做什么,什么不能做,杜絕安全事故的發(fā)生,確保實驗順利、安全完成。
運用化學(xué)實驗的三個關(guān)鍵步驟可以積極培養(yǎng)學(xué)生思維能力,逐步提高分析問題和解決問題的能力。
四、注重學(xué)生實驗,培養(yǎng)學(xué)生動手能力
在學(xué)完化學(xué)實驗基本操作后,盡量讓學(xué)生親自操作,實驗本身就是一件動手動腦的活動,學(xué)生若不親自動手,就無法體驗失敗的痛苦和成功的喜悅。只有動手做實驗,才能觀察到生動有趣的化學(xué)變化,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng),通過動手、動腦、動眼,發(fā)揮人體潛能,發(fā)展學(xué)生智力,培養(yǎng)興趣。教師可以設(shè)計一些簡單的實驗,讓學(xué)生自已動手做實驗,觀察、分析實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思維能力。如:在講述H2的制取時,教師可提供稀H2SO4,讓學(xué)生自備藥品Fe(鐵釘)、Zn(廢干電池外殼),讓學(xué)生做Fe和稀H2SO4反應(yīng)制H2和Zn,與稀H2SO4反應(yīng)制H2的實驗,觀察對比實驗現(xiàn)象,通過師生討論,對比得到Zn和H2SO4反應(yīng)的速度比Fe和稀H2SO4反應(yīng)快,而且Zn的價格比Fe便宜。因此,實驗室制取H2用Zn和H2SO4。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和思維能力,又增強了化學(xué)與社會聯(lián)系的意識。在講完濃H2SO4稀釋的注意事項后,教師可以讓學(xué)生稀釋濃H2SO4,讓學(xué)生感受溶解時能量的變化以及培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度和安全操作意識。
在演示實驗中,也可讓學(xué)生參與,如在講述《CO2的性質(zhì)、用途及制法》時,在預(yù)習(xí)中要求學(xué)生思考實驗時應(yīng)如何操作,并要求學(xué)生收集一些家庭裝修時廢棄的大理石碎片。在學(xué)生熟練掌握理論知識的前提下,指導(dǎo)學(xué)生做CO2的性質(zhì)實驗:①CO2密度比空氣大的實驗。②CO2通入紫色石蕊試液并加熱的實驗。③CO2通入澄清石灰水的實驗。實驗時要求學(xué)生一邊做實驗,一邊觀察記錄并注意規(guī)范的實驗操作、儀器組裝等,最后教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,并對實驗的成功和失敗進(jìn)行分析。這樣,既提高了學(xué)生的動手能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和充分利用校內(nèi)外資源的意識。
讓學(xué)生參與實驗,不僅大大增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,同時又培養(yǎng)了學(xué)生的操作技能、分析問題、解決問題等能力,并能將理論知識運用于實際生活,充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體性,從而提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,以有利于學(xué)生對知識的掌握。
五、設(shè)計探究實驗,培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力
科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方式之一,它包括提出問題,猜想與假設(shè),進(jìn)行實驗,收集并整理證據(jù),作出解釋與得出結(jié)論,反思與評價,表達(dá)與交流等要素。化學(xué)實驗的探究步驟:實驗探究觀察記錄結(jié)果得出結(jié)論。化學(xué)實驗的探究,可激發(fā)學(xué)生探索知識的欲望,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力和解決問題的能力。教師可設(shè)計一些探究實驗培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力。如:
探究實驗一:啤酒瓶打開后逸出氣體的主要成份是什么?
實驗準(zhǔn)備:用集氣瓶收集滿3~4瓶剛打開的啤酒瓶中逸出的氣體。
實驗步驟:1.將帶火星的木條放入集氣瓶口,發(fā)現(xiàn)木條未復(fù)燃,則說明氣體主要成分不是 。
2.將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙放入集氣瓶中,發(fā)現(xiàn)試紙變紅色,則說明該氣體中含有能與水反應(yīng)且生成的溶液顯?搖 性的氣體。
3.向另一瓶氣體中倒入澄清石灰水,振蕩后發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁,則可證明該氣體中一定含有大量的?搖?搖?搖?搖氣體。
探究實驗二:農(nóng)民將玉米秸稈粉碎后放在密閉的沼氣池內(nèi)發(fā)酵制沼氣,發(fā)酵后的殘余物可做農(nóng)家肥,沼氣的主要成分是甲烷,據(jù)此同學(xué)們圍繞“玉米秸稈主要由哪些元素組成”進(jìn)行探究實驗猜想與假設(shè):根據(jù)沼氣的成分猜想玉米秸稈中主要含有碳元素、氫元素。
設(shè)計探究實驗及步驟:
結(jié)論與解釋:1.將玉米秸稈烘干的目的是: ,
。
2.玉米秸稈中一定含有 、 元素,可能含有 元素。
通過探究實驗,有助于克服思維定式,開拓學(xué)生思維,提高學(xué)生分析能力和解決問題的能力,要求學(xué)生靈活地、創(chuàng)造性地綜合運用所學(xué)理論知識,激勵學(xué)生的創(chuàng)造意識,增加求知欲。
六、重視家庭小實驗,培養(yǎng)學(xué)生社會實踐能力
家庭小實驗是化學(xué)實驗的補充和延伸,其儀器和藥品均可從生活中尋找,可以使學(xué)生在一個心理狀態(tài)比較寬松的環(huán)境中,反復(fù)做、反復(fù)觀察,直到滿意為止,不受時間和地點限制,有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和動手能力。教師可設(shè)計一些家庭小實驗,讓學(xué)生親自動手去做。
家庭實驗:蠟燭及其燃燒。
學(xué)生準(zhǔn)備儀器和藥品:一支蠟燭、兩個茶杯、一把小刀、一盒火柴、半杯水、澄清石灰水。
實驗步驟:
1.取一支蠟燭用小刀切下一小塊,把它放入水中,發(fā)現(xiàn)其浮在水面上。結(jié)論:石蠟的密度比水 。
2.點燃蠟燭,觀察到蠟燭的火焰分為外焰、內(nèi)焰、焰心三層。把一根火柴放在蠟燭火焰中約1秒后取出可以看到火柴的 最先炭化。結(jié)論:蠟燭火焰的 溫度最高。
3.將一只冷而干燥的茶杯罩在蠟燭火焰上方,觀察到茶杯 ,片刻后取下茶杯迅速向茶杯中倒入少量澄清石灰水,振蕩,觀察到 。結(jié)論:蠟燭中一定含有 、 元素,可能含有 元素。
通過家庭小實驗,可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊的化學(xué),極大地誘發(fā)學(xué)生獲取化學(xué)知識的強烈欲望,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
七、精心設(shè)計實驗習(xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力
習(xí)題有助于鞏固已學(xué)知識,提高運用知識的能力,教師可設(shè)計一些開放性題和實踐題,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和動手能力。
如:小明對媽媽殺魚時從魚肚內(nèi)取出的鰾產(chǎn)生了興趣,他確定以“探究鰾內(nèi)氣體體積和成分”作為探究實驗,小明通過查閱有關(guān)資料獲知,魚鰾內(nèi)含O2約占四分之一,其余主要是CO2和N2。
探究實驗分兩步進(jìn)行:
1.測量鰾內(nèi)氣體體積,小明設(shè)計了兩種方法:A.用醫(yī)用注射器抽取鰾內(nèi)氣體,測量其體積。B.在水下刺破鰾,用排水集氣法收集鰾內(nèi)氣體并測量其體積。你認(rèn)為這兩種方法中不合理的是 ,理由是 ,寫出與理由相關(guān)的化學(xué)方程式。
2.探究鰾內(nèi)氣體的成分。請你幫助他設(shè)計實驗來驗證假設(shè)完成下表:通過習(xí)題和練習(xí),可以充分發(fā)揮實驗的優(yōu)勢,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力和思維能力。
八、注重化學(xué)實驗與社會聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力
化學(xué)知識與人類生活、社會生產(chǎn)有密切的聯(lián)系,加強化學(xué)實驗與社會的聯(lián)系,可培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境和自然資源的意識,使學(xué)生關(guān)注社會、關(guān)注生活,激發(fā)學(xué)生興趣,培養(yǎng)綜合運用知識的能力,從而提高教育教學(xué)質(zhì)量。
如通過實驗?zāi)M面粉的燃燒爆炸,啟發(fā)學(xué)生思考為什么面粉廠、加油站、油庫要“嚴(yán)禁煙火”。學(xué)習(xí)化肥后,指導(dǎo)家長怎樣合理使用化肥。也可讓學(xué)生利用家庭廚房現(xiàn)有的材料做實驗,如:除去熱水瓶膽和水壺內(nèi)沉積的水垢;比較白糖和食鹽的溶解性的大小;將蛋殼放入食醋中產(chǎn)生氣泡并檢查氣泡的成分;利用廚房中的材料來鑒別食鹽和純堿;用石灰水存放鮮雞蛋等。通過這些實驗,可以使學(xué)生感受到化學(xué)就在自己身邊,化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),在一定程度上增強學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會的情感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和綜合運用知識的能力。
通過化學(xué)實驗,對學(xué)生的一些錯誤操作能及時發(fā)現(xiàn)并糾正,規(guī)范學(xué)生的實驗操作,同時可增加學(xué)生的安全意識。在實驗過程中,向?qū)W生增加一些實驗,并恰當(dāng)?shù)靥岢鰡栴},讓學(xué)生在解決問題的過程中使所學(xué)知識更加系統(tǒng)和深刻化,而且也能提高學(xué)生觀察問題、分析問題的能力及動手操作的技能,從而有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
1.1提出實驗探究主題
在開展實驗探究式教學(xué)的時候,首要任務(wù)便是提出實驗探究的主題,并要對實驗的注意事項以及操作技巧、目的、方法進(jìn)行分析,這樣才能提高學(xué)生的實驗操作效率.另外在提出實驗探究主題的時候,還要對問題進(jìn)行設(shè)計,對情景信息設(shè)計,要全面考慮外在因素與內(nèi)在因素.由于高中化學(xué)實驗內(nèi)容與人們的生活聯(lián)系密切,所以需要加強情景設(shè)計,以提高學(xué)生參與實驗探究的意義為主.
1.2重視實驗探究過程
實驗探究過程中要加強學(xué)生對化學(xué)物品的認(rèn)識與了解,幫助與組織學(xué)生開展實驗設(shè)計與操作.引導(dǎo)學(xué)生對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行觀察與分析,同時及時進(jìn)行記錄.讓每位學(xué)生都能夠在實驗探究中對化學(xué)知識加以了解,并且通過實踐能提高學(xué)生的合作探究能力,提高學(xué)生的主觀能動性.
1.3對實驗探究進(jìn)行歸納與總結(jié)
在完成實驗之后需要引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析,并且還要對化學(xué)知識進(jìn)行歸納與總結(jié).這一過程不僅可以加深學(xué)生對化學(xué)知識的印象,并且還會幫助學(xué)生構(gòu)建完善的化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)體系.
1.4對實驗探究進(jìn)行思考
對化學(xué)實驗探究進(jìn)行思考是最后一個步驟,同樣也是最為關(guān)鍵的步驟,在這一步驟之中學(xué)生要對整個實驗過程進(jìn)行反思與分析,并且能根據(jù)實驗結(jié)果做出實驗報告,對實驗現(xiàn)象提出自己的看法.
2實驗探究式教學(xué)模式的實施
【中圖分類號】G633.8
一、高中化學(xué)教學(xué)中探究實驗的概述
1.探究實驗的內(nèi)涵
探究實驗是指在以學(xué)生為主體,化學(xué)教師為主導(dǎo)的指導(dǎo)思想下,學(xué)生圍繞某個未知的現(xiàn)象提出猜想,并通過實驗方案的設(shè)計與實施來驗證這一猜想,最后對實驗結(jié)果進(jìn)行反思的一種實驗性學(xué)習(xí)。
2.探究實驗操作流程
一般而言,探究實驗的操作流程包括發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計方案、驗證實驗、得出結(jié)論、反思結(jié)果六個階段。
(1)發(fā)現(xiàn)問題
學(xué)生的探究實驗起源于問題的發(fā)現(xiàn)。而這一問題不外乎來自于兩個途徑。一個是學(xué)生在日常生活中發(fā)現(xiàn)某種現(xiàn)象。一個是學(xué)生在化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,針對某一知識點或現(xiàn)象所產(chǎn)生的疑問。基于此,教師要結(jié)合實際情況,采用課程中的基本知識與具有可操作性的探究實驗來引導(dǎo)學(xué)生。
(2)提出假設(shè)
在發(fā)現(xiàn)問題后,學(xué)生的好奇心激發(fā)他們新村探究的想法,驅(qū)使著他們翻閱書籍與文獻(xiàn),找同學(xué)與教師討論,或是直接構(gòu)思實驗,在獲得諸多理論的支持下做出假定,并在假設(shè)假定成立的前提下開展實驗。
(3)實驗方案設(shè)計
對于實驗方案,可以先由學(xué)生自行設(shè)計,在經(jīng)過興趣小組成員的多番討論后進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),最終確立。要讓學(xué)生的主體地位得到充分發(fā)揮,讓其在實驗中充分結(jié)合自身所學(xué),實現(xiàn)學(xué)以致用。培養(yǎng)他們?nèi)值乃伎家庾R,加強學(xué)生們的交流與合作,強化他們的科學(xué)素養(yǎng)。
(4)驗證實驗
在實驗工作的準(zhǔn)備工作充分完成以后,就要進(jìn)入到實驗的實際動手過程中來了。此過程中,學(xué)生們要客觀記錄下實驗的有關(guān)現(xiàn)象及數(shù)據(jù),而教師在此過程中則要力促學(xué)生養(yǎng)成邊觀察邊思考的習(xí)慣。
(5)得出結(jié)論與反思結(jié)果
在實驗完成后,教師有責(zé)任引導(dǎo)學(xué)生對實驗進(jìn)行現(xiàn)象進(jìn)行分析,并結(jié)合所學(xué)知識,參考書籍與文獻(xiàn)確定現(xiàn)象產(chǎn)生的化學(xué)原理,這也是實驗的預(yù)設(shè)目的。在實際教學(xué)中,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成以報告形式總結(jié)實驗的習(xí)慣。這一報告的主體包括實驗的目的、實驗所采用的方法、原理,以及實驗的步驟、實驗結(jié)果和最終結(jié)論。最后,結(jié)合最初假設(shè)的設(shè)定來總結(jié)這一問題或現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。
二、探究實驗在高中化學(xué)教學(xué)中的實際應(yīng)用
1.高中化學(xué)實驗所要探究的問題
(1)策略性問題
對于高中化學(xué)教學(xué)課本中的重點與難點,教師可適當(dāng)開展探究實驗來引起學(xué)生們的興趣,并讓其切實深刻地感受到重點與難點的核心思想。例如,設(shè)計一項實驗,使得二氧化氮被水吸收。
(2)理論性問題
部分需要學(xué)生了解與掌握的實驗方法、儀器與原理,如果僅憑口授可能過于抽象,學(xué)生對此所產(chǎn)生的印象可能不夠深刻,因此,可通過設(shè)計探究實驗來讓學(xué)生參與到實際的操作中來,讓其切身體會到實驗原理,了解實驗儀器與方法。比如,可設(shè)計三價鐵離子的氧化實驗。
(3)事實性問題
現(xiàn)實生活中存在諸多的化學(xué)現(xiàn)象,它們與學(xué)生的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容有著十分密切的關(guān)系,因此,教師可借助探究現(xiàn)實生活中出現(xiàn)的化學(xué)現(xiàn)象來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在講解萃取有關(guān)內(nèi)容的時候,教師可適當(dāng)借鑒“雞尾酒”分層的實驗來勾起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.高中化學(xué)教學(xué)探究實驗的類型
(1)操作性實驗
操作性實驗的開展有利于學(xué)生對化學(xué)儀器特征的了解,有利于學(xué)生掌握正確的儀器使用方法。例如,分液漏斗的使用。
(2)理論性實驗
以上課已經(jīng)傳受過的理論知識為基礎(chǔ),讓學(xué)生通過探究實驗來鞏固對舊有知識的掌握程度,加深其對已學(xué)知識的印象,進(jìn)而存在學(xué)習(xí)掌握新知識的基礎(chǔ)。例如,氯氣的漂白實驗。
(3)能力性實驗
設(shè)計能力性實驗的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、獨立解決問題的能力、思考能力、分析能力等。比如氨的噴泉實驗。
(4)創(chuàng)新演示性實驗
創(chuàng)新演示性實驗要以學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的理論為基礎(chǔ),通過對其改進(jìn)后加以演示,并對新出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象進(jìn)行解釋。這種實驗方法有助于加深學(xué)生對已學(xué)知識的理解。
3.對探究實驗進(jìn)行預(yù)期
一般而言,通過翻閱教科書與有關(guān)文獻(xiàn),結(jié)合學(xué)生已學(xué)知識,搜集相關(guān)資料,學(xué)生有能力對探究實驗的預(yù)期結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。
4.引導(dǎo)學(xué)生掌握提出假設(shè)與設(shè)計實驗的技巧
這主要包括以下幾個步驟:一是在提出問題后,提醒學(xué)生就有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí),使其對探究實驗有個初步的印象;二是明確探究實驗的目的所在;三是點播學(xué)生做出實驗假設(shè);四是做好實驗工作分配工作;五是預(yù)計實驗所需要的時間;六是制定實驗步驟。教師在此過程中要積極鼓勵學(xué)生,哪怕其在實驗中出現(xiàn)錯誤,也要通過善意的引導(dǎo)方式教導(dǎo)其改正。
5.借助實驗來檢驗假設(shè)
在實驗過程中,教師有必要引導(dǎo)學(xué)生就實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象做好相關(guān)記錄,并及時引導(dǎo)學(xué)生糾正實驗步驟中存在的錯誤。探究實驗的過程中,由于學(xué)生思考問題的角度不一,所掌握的化學(xué)知識也存在不同,因此,要通過這一合作學(xué)習(xí)過程教導(dǎo)學(xué)生學(xué)會接納多元化的信息,掌握必要的溝通技巧。
6.對結(jié)果進(jìn)行總結(jié)
總結(jié)是探究實驗學(xué)習(xí)的關(guān)鍵內(nèi)容,總結(jié)的對象不僅包括探究實驗的內(nèi)容,還要包括對探究實驗的深入分析。教師應(yīng)當(dāng)以學(xué)生提出的問題為切入點,對實驗的每個步驟給予評價。這種評價可分為三類。
(1)教師對學(xué)生的評價
教師應(yīng)當(dāng)在實驗過程中就學(xué)生做得對的地方與做得不對的地方都要做出評價。正面鼓勵有利于激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性,而批評引導(dǎo)則能糾正學(xué)生不恰當(dāng)?shù)牡胤健?/p>
(2)學(xué)生之間的相互評價
學(xué)生之間的互評由于各自身份的平等而更能被學(xué)生所接受。在實驗過程中,教師應(yīng)當(dāng)多多鼓勵學(xué)生進(jìn)行相互的評價與幫助指導(dǎo)。
(3)學(xué)生自我評價
學(xué)生的自我評價是學(xué)生展現(xiàn)在實驗中所做出的能力與取得的成就的一種重要方式。這種評價能夠更深刻地讓學(xué)生意識到自身的不足之處。
7.案例在探究實驗教學(xué)中的具體應(yīng)用
以教科書上的“富集在海水中的元素――氯”為例,探究帶有氯水與無水的氯氣的漂白能力。教科書中設(shè)計了兩個實驗。通過實踐這兩個實驗得出了氯水中的次氯酸具有漂白能力的結(jié)論。
此次實驗較基本實驗而言,在操作步驟上更為簡便,且現(xiàn)象更為明顯,因此,更有利于學(xué)生對該內(nèi)容的掌握。這充分體現(xiàn)了探究實驗與高中教材緊密的關(guān)系。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-6401(2016)09-0157-01
新課程改革對高中化學(xué)教學(xué)提出了更高的要求,要求化學(xué)教學(xué)不僅要對學(xué)生的化學(xué)知識和相關(guān)技能進(jìn)行培養(yǎng),而且要在化學(xué)教學(xué)過程中進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生動手能力、思維能力和創(chuàng)新能力的全面發(fā)展。探究實驗是高中化學(xué)實驗教學(xué)的重要組成部分,能夠在實驗過程中鍛煉學(xué)生主動探究、主動參與的能力,并且能夠培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S以及創(chuàng)新思維能力。
一、高中化學(xué)探究實驗相關(guān)內(nèi)容簡述
探究實驗是以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)活動,教師根據(jù)實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目的,設(shè)置實驗問題,學(xué)生自己或是與其他學(xué)生組成實驗小組,圍繞教師設(shè)置的問題進(jìn)行假設(shè)和設(shè)想,然后通過具體的探究實驗對提出的假設(shè)和設(shè)想進(jìn)行驗證,對實驗結(jié)果進(jìn)行探討和評價,最終得出實驗結(jié)果。通過探究實驗的內(nèi)涵可知,探究實驗的流程主要包括提出問題、假設(shè)猜想、設(shè)計方案、實驗驗證、得出結(jié)論和反思評價。在這個過程中,問題的提出至關(guān)重要,關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和以后步驟開展是否順利。在提出問題時要注意以下兩個方面:首先,提出的問題要盡量貼近學(xué)生的生活實際,讓學(xué)生對問題有興趣、能了解。如果提一些與學(xué)生生活實際不相關(guān)的問題,學(xué)生有可能會因為陌生而失去探究的興趣。其次,提出的問題難度要適宜,不能太過簡單,要讓學(xué)生產(chǎn)生疑惑和探究的興趣,但是也不能太難,避免讓學(xué)生對化學(xué)實驗產(chǎn)生畏懼心理。
二、高中化學(xué)探究實驗的相關(guān)設(shè)計和細(xì)節(jié)問題探析
(一)探究問題的設(shè)定
高中化學(xué)探究實驗教學(xué)的問題設(shè)置主要有兩種屬性:一種是理論性的問題,一種是事實性的問題。其中,理論性的問題是學(xué)生必須掌握的,通過單純的口頭講解無法有效認(rèn)知和掌握的問題,例如,實驗儀器的使用、實驗安全操作方法等,這些都需要教師對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。而事實性的問題是指在學(xué)生實際生活中發(fā)生的,具有實際表象和具體內(nèi)容的問題。這種問題能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并且能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲望。例如,在學(xué)習(xí)萃取相關(guān)知識的時候,可以用常見的雞尾酒為切入點,引導(dǎo)學(xué)生開展探究。雞尾酒強烈的色彩分層產(chǎn)生強烈的視覺效果,能夠激發(fā)學(xué)生強烈的求知探究欲望。
(二)提出假設(shè)和設(shè)計實驗方案
對于教師提出的問題,學(xué)生根據(jù)自身的知識儲備對問題進(jìn)行分析和探究。通過分析提出實驗假設(shè),然后根據(jù)假設(shè)確定實驗方案。在設(shè)計實驗方案的時候要注意以下兩個方面的問題。首先,在問題提出之后,教師要組織學(xué)生對問題進(jìn)行分析,明確實驗的目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生針對問題進(jìn)行假設(shè),然后對需要操作的實驗步驟進(jìn)行講解,使學(xué)生初步掌握具體的實驗操作步驟。其次,由于高中化學(xué)實驗室規(guī)模有限,并且教學(xué)時間受到限制,因此,在高中階段的化學(xué)探究實驗都是以小組的形式出現(xiàn)的,學(xué)生單獨操作實驗的情況不多,所以,需要在實驗小組內(nèi)部進(jìn)行明確的分工,確定每一個小組成員在實驗過程中承擔(dān)的任務(wù)。
(三)開展實驗驗證假設(shè)
實驗方案確定好之后,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗步驟和實驗分工進(jìn)行實驗。為了保證實驗效果,教師應(yīng)當(dāng)在實驗過程中不斷提醒和督促學(xué)生做好實驗數(shù)據(jù)記錄工作,并且對實驗中學(xué)生的不當(dāng)操作進(jìn)行糾正,保證實驗的安全性。另外,為了提高實驗效率,強化實驗效果,教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí),發(fā)揮集體智慧,促進(jìn)實驗的順利進(jìn)行。
(四)實驗評價總結(jié)
實驗結(jié)束之后,要根據(jù)之前提出的問題,對照提出的假設(shè)和實驗方案對實驗結(jié)果進(jìn)行評價和分析。實驗評價的對象包括實驗內(nèi)容和實驗過程兩個主要方面。在評價過程中,教師要用自身的知識儲備對學(xué)生在實驗中的表現(xiàn)、實驗結(jié)果進(jìn)行客觀評價,指出學(xué)生存在的不足,幫助學(xué)生提升實驗?zāi)芰ΑW(xué)生與學(xué)生之間的互相評價也十分重要。通過互相評價,學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作交流更加暢通,并且能夠加深學(xué)生對實驗的記憶,有利于提升實驗探究效果。
三、結(jié)語
在高中化學(xué)教學(xué)中開展探究實驗教學(xué),既是適應(yīng)新課程改革的重要做法,也是化學(xué)實驗教學(xué)的重要內(nèi)容。在實際教學(xué)中,教師要根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容,提出符合學(xué)生實際的問題,引導(dǎo)學(xué)生展開假設(shè)、驗證實驗,最后對實驗結(jié)果進(jìn)行評價。通過探究實驗不斷提升實驗教學(xué)效果,提升高中化學(xué)實驗教學(xué)水平。
參考文獻(xiàn):
[1]宋海清.化學(xué)實驗在探究式教學(xué)中的應(yīng)用[D].大連:遼寧師范大學(xué),2014.
關(guān)鍵詞:
高中化學(xué);培養(yǎng)學(xué)生;探究式教學(xué)
化學(xué)是一門自然學(xué)科,與生活聯(lián)系很大。在學(xué)習(xí)中為了提高學(xué)生對化學(xué)的興趣,往往利用簡單的實驗來吸引學(xué)生的眼球。但是隨著教學(xué)的深入,很多知識無法通過直觀的現(xiàn)象或者單純的講解就讓學(xué)生最快地掌握、理解并很好運用。為了改變學(xué)生被動的學(xué)習(xí)方式,教師在教學(xué)中不斷創(chuàng)新教學(xué)模式,改進(jìn)教學(xué)手段,在教和學(xué)中正真體現(xiàn)出“教師是主導(dǎo),學(xué)生是主體”的教學(xué)理念。在很多教學(xué)方式中,化學(xué)探究式教學(xué)就是一種行之有效的教學(xué)手段。這種教學(xué)法主要是從創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生提出問題和假設(shè)并通過實驗得出結(jié)論的教學(xué)實踐對其進(jìn)行初步的探討。教學(xué)實踐已經(jīng)證明,學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變不僅使學(xué)生在知識技能方面保持了原有的優(yōu)勢,提高了學(xué)習(xí)興趣,增強了課堂參與率,學(xué)生在學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮自己的想象力,積極動手參與,開動腦筋分析問題、解決問題。化學(xué)探究學(xué)習(xí)方式為學(xué)生提供了一個充分展現(xiàn)自我的舞臺。下面我就教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題談幾點體會。
1高中化學(xué)探究性學(xué)習(xí)內(nèi)容
高中化學(xué)探究性學(xué)習(xí)主要以小實驗、小文獻(xiàn)、小調(diào)查為突破口,在課堂內(nèi)進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí),教師充分調(diào)動學(xué)生主動參與探究學(xué)習(xí)的積極性,引導(dǎo)學(xué)生通過實驗、觀察、調(diào)查、資料收集、討論等方法養(yǎng)成多角度研究和探索問題的習(xí)慣,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。在課內(nèi)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)時,問題的切入口一定要小,質(zhì)疑與討論一定要充分深入。例如,在學(xué)習(xí)元素周期律時,可以以鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律為例,先劃出一定的課時,讓學(xué)生運用解決問題的一般步驟和科學(xué)的實驗方法,進(jìn)行鹵族元素的性質(zhì)相應(yīng)實驗的探索,然后利用一定課時,讓學(xué)生討論、歸納、形成單元知識的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò),培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力,提高學(xué)生的認(rèn)知策略,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中,教師除了選擇有關(guān)課題在課內(nèi)有計劃開展研究性學(xué)習(xí)活動外,還應(yīng)積極幫助學(xué)生捕捉思維的靈感,鼓勵他們大膽提出問題,并抓住學(xué)習(xí)過程中學(xué)生自己的問題,安排一定的課內(nèi)外時間及時展開研究,充分體現(xiàn)開放性、主體性特點。
2高中化學(xué)探究性學(xué)習(xí)模式
綜合各種學(xué)習(xí)理論及課程內(nèi)容的要求,根據(jù)探究性學(xué)習(xí)及化學(xué)學(xué)科特點,結(jié)合各種課堂教學(xué)實踐,我認(rèn)為以下幾種模式更有利于在化學(xué)教學(xué)中開展探究性學(xué)習(xí)活動。
2.1實驗驗證模式:
實驗驗證模式主要利用各種信息和原有的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)對問題進(jìn)行假設(shè),通過科學(xué)實驗(或邏輯推理)來獲得實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù),并加以處理,能對實驗現(xiàn)象做出合理解釋,運用比較、歸納、分析、綜合等方法初步揭示化學(xué)變化的規(guī)律,從而構(gòu)建新的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。在探究性活動開展初期,教師還應(yīng)該有計劃、有目的地安排某些步驟的專題研究活動,讓學(xué)生及時掌握各步驟的研究方法,為今后全過程研究打好基礎(chǔ)。我們知道研究物質(zhì)有許多方法,在化學(xué)學(xué)習(xí)中一般采用實驗研究的方法,實驗研究的步驟一般為:提出問題→收集信息→設(shè)計方案并進(jìn)行討論→實驗驗證→得出結(jié)論。研究氯水的成分及性質(zhì)時就可采用實驗探究的方法,首先提出問題:干燥的氯氣具有漂白性還是濕潤的氯氣具有漂白性呢?然后讓學(xué)生根據(jù)已有的知識討論并設(shè)計實驗進(jìn)行探究。實驗探究:將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中,觀察現(xiàn)象。學(xué)生邊實驗邊觀察,很容易得出結(jié)論:干燥的氯氣沒有漂白性,濕潤的氯氣有漂白性。
2.2文獻(xiàn)探究模式:
文獻(xiàn)探究是通過搜集研究某些現(xiàn)象的發(fā)生發(fā)展和演變的事實,加以系統(tǒng)客觀的分析研究,從而揭示其發(fā)展規(guī)律的研究方法。然后通過搜集和鑒別資料,對資料進(jìn)行分析研究,提出自己的觀點。
3探究性學(xué)習(xí)的思考
3.1探究性學(xué)習(xí)活動的重點是培養(yǎng)學(xué)生的問題意識:
探究性學(xué)習(xí)的問題應(yīng)具備兩個條件:一是在學(xué)生的能力范圍之內(nèi),即學(xué)生應(yīng)具備解決問題應(yīng)有的言語信息、智慧技能和認(rèn)知策略。二是新穎而富有挑戰(zhàn)性,即新穎而富有挑戰(zhàn)性的問題可以刺激學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的回憶和提取,從而激發(fā)學(xué)生解決問題的態(tài)度。這是探究性學(xué)習(xí)活動開展的前提。問題可以來源于學(xué)生的生活,也可以由教師設(shè)置適當(dāng)?shù)膯栴}情境加以激發(fā)。在教學(xué)中關(guān)鍵是鼓勵學(xué)生大膽提出問題,并鼓勵學(xué)生科學(xué)實驗,從而得出正確結(jié)論。因此,為更好地開展探究性學(xué)習(xí),我在完成教學(xué)進(jìn)度的基礎(chǔ)上,對相關(guān)知識進(jìn)行適當(dāng)拓展,為學(xué)生提供探究空間,鼓勵學(xué)生多提問題,促使學(xué)生在探究的過程中不斷提高自身素質(zhì)和學(xué)習(xí)成績。
3.2探究性學(xué)習(xí)活動的關(guān)鍵是教師的指導(dǎo):
教師除了創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境外,主要表現(xiàn)為適當(dāng)?shù)难哉Z教學(xué)。它可以激活學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),使學(xué)生養(yǎng)成多向思維的習(xí)慣,引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行深入思考與分析,形成新的獨特的見解,從而全面合理、科學(xué)地解決問題,順利完成探究性學(xué)習(xí)活動。但言語指導(dǎo)不能太多,要留有思考的空間,否則會限制學(xué)生對原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的提取,局限他們思維的范圍,抹殺學(xué)生的創(chuàng)造力。教師的指導(dǎo)還應(yīng)促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷完善,提高解決問題的能力。
1.實驗方案的設(shè)計內(nèi)容與類型
(1)實驗方案設(shè)計內(nèi)容
從題例中的五個小問可以看出,實驗綜合探究題方案的設(shè)計內(nèi)容包含了實驗?zāi)康呐c原理、用品與步驟,方法與現(xiàn)象、結(jié)果與討論等.就實驗方案設(shè)計的內(nèi)容來說,雖然看上去較多,但高考題很少出現(xiàn)讓考生設(shè)計一個完整的較為復(fù)雜的實驗方案.如題例中的第 (5)小問,僅要求考生以簡答的形式補充其中的兩個實驗步驟節(jié)點.這是由于考慮到中學(xué)生能力發(fā)展和認(rèn)知水平.新課程強調(diào),科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式不等于科學(xué)家的科學(xué)探究,它是在某種程度上學(xué)習(xí)科學(xué)家研究和解決問題的思路來進(jìn)行學(xué)習(xí).所以,一般情況下,實驗綜合探究題實驗方案設(shè)計與題例相似,原理與問題大多是現(xiàn)成的.如題例中,由綠礬制備檸檬酸亞鐵的反應(yīng)原理、相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH等都作為信息直接呈現(xiàn),讓考生去識別與加工.實驗具體操作方法的設(shè)計,有的是現(xiàn)成的,有的是開放的,如題例中的第(1)(2)(3)三個小問,讓考生去整合與聯(lián)想.實驗探究過程的設(shè)計,絕大多數(shù)是開放的,有彈性的,如題例中的第(5)小問,雖然是補充其中的兩個實驗步驟節(jié)點,但這種補充簡答的設(shè)計,是開放的、富有彈性的.要求考生在平時的實驗探究學(xué)習(xí)過程中,注重實踐、注重操作、注重交流與體驗,才能用扎實的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本實驗技能,對綜合實驗方案作出正確的判斷.
(2)實驗方案設(shè)計類型
題例從綠礬制備檸檬酸亞鐵的綜合實驗中給出五個小問題,基本涵蓋了目前中學(xué)化學(xué)綜合探究實驗設(shè)計的主要類型,即:物質(zhì)的組成與性質(zhì),物質(zhì)的制取與性質(zhì)、分離與提純.就此實驗方案設(shè)計的類型來講,題例是物質(zhì)的制取、分離與提純的探究設(shè)計.然而,命題專家考慮到中學(xué)生的認(rèn)識水平和能力,在題例第(3)、(5)這兩小個小問中分別設(shè)計了臺階,讓考生的思維既聚焦在設(shè)定的問題中,又具有一定的發(fā)散性,可能有一個或多個解答途徑;既降低了難度,又使考生的思維得到充分的發(fā)展.
2.實驗方案的評價
(1)實驗方案評價原則
對實驗方案的評價,無論是對哪一方面的探究內(nèi)容進(jìn)行評價,都應(yīng)根據(jù)探究實驗設(shè)計的原則來進(jìn)行,即從科學(xué)性、安全性、可行性和簡約性等方面進(jìn)行分析,評價正確與錯誤、嚴(yán)密與疏漏、規(guī)范與隨意等.要分析是否合理、是否經(jīng)濟高效、是否有干擾因素、是否符合安全環(huán)保化學(xué)的思想.
像題例中第(1)小問,制備FeCO3時,選用的加料方式及其原因,應(yīng)從反應(yīng)物的性質(zhì)即科學(xué)性的角度進(jìn)行評價.題意中表格所列出的相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH已提示,因Na2CO3溶液堿性較強,為了避免生成Fe(OH)2沉淀生成,所以應(yīng)將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中.
對于第(3)小問,將制得的FeCO3加入到足量的檸檬酸溶液中,再加入少量的鐵粉,80℃下攪拌反應(yīng).對于加入鐵粉的作用,應(yīng)從生成的產(chǎn)物亞鐵鹽溶液的性質(zhì)來評價,因為溶液中的Fe2+易被氧化,加入鐵粉可以防止+2價的Fe元素被氧化;對于除去過量鐵粉的方法,不少同學(xué)用加入稀硫酸的方法除去鐵粉,這是不對的.只要我們分析一下,此時反應(yīng)的進(jìn)程已陳述為“反應(yīng)結(jié)束后”,不是反應(yīng)開始或反應(yīng)過程中,反應(yīng)物檸檬酸溶液呈酸性,目標(biāo)產(chǎn)物是得到檸檬酸亞鐵.從這幾個節(jié)點上來看,既反映了科學(xué)性的評價原則,又反映了可行性、簡約性的評價原則,過量的鐵粉無需過濾而除去的方法,很容易聯(lián)想到檸檬酸呈酸性,應(yīng)加入適量的檸檬酸達(dá)到除去過量的鐵粉的目的.
在第(4)小問中,反應(yīng)后溶液經(jīng)濃縮、加入適量的無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥,獲得檸檬酸亞鐵晶體.這時加入無水乙醇的目的,只有從無水乙醇對檸檬酸亞鐵溶解性的影響這個角度來評價.因隨著無水乙醇的加入,水的濃度降低,檸檬酸亞鐵在水中的溶解量減小,有利于檸檬酸亞鐵晶體的析出,這也是實驗評價簡約性原則的具體體現(xiàn).所以,綜合探究實驗的評價,要分析每一步實驗方案的目的,抓住探究實驗方案設(shè)計的評價原則,一定能得到有針對性的評價結(jié)果.
(2)實驗方案評價內(nèi)容
化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),在化學(xué)教學(xué)中,實驗是教師傳授知識的重要手段,是學(xué)生獲得感性知識的必由之路,化學(xué)實驗是進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑,通過探究實驗,可以開拓學(xué)生思維,拓寬學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生主動求知、獨立思考、運用知識解決實際問題的能力,養(yǎng)成從實際出發(fā)、實事求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生尊重知識、追求卓越的上進(jìn)精神,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。因此,化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)最基礎(chǔ)、最重要的教學(xué)手段。
二、補充趣味實驗,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,它既是促使學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是良好教學(xué)效果的保證。在教學(xué)中,教師可演示一些興趣實驗來激發(fā)學(xué)生的興趣。如:興趣實驗一:魔棒點燈。
教師問:怎樣能點燃蠟燭、酒精燈呢?
生答:用火柴、打火機等點火工具。
此時教師用一根玻璃棒蘸點藥品(白磷)后輕輕一碰酒精燈的燈芯,酒精燈奇跡般地被點燃。
興趣實驗二:“清水”變“牛奶”。教師準(zhǔn)備一小燒杯“清水”(澄清石灰水)和一根吸管讓一學(xué)生往“清水”內(nèi)吹氣,過一會兒“清水”變?yōu)椤芭D獭薄Mㄟ^興趣實驗,可以讓學(xué)生充分感受到前所未有的神秘與好奇,從而把學(xué)生強烈的求知欲調(diào)動起來,使他們在一個又一個的疑問中激發(fā)出求知與探索的強烈愿望
三、重視實驗分析,培養(yǎng)學(xué)生思維能力
在化學(xué)實驗中,強化學(xué)生思維培養(yǎng),是掌握化學(xué)知識的需要,也是學(xué)習(xí)活動的需要,更是素質(zhì)教育的需要。化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實驗是學(xué)習(xí)化學(xué)知識的基礎(chǔ)和化學(xué)入門的向?qū)В瑢W(xué)生以實驗操作為基礎(chǔ),初步了解化學(xué)原理,歸納化學(xué)知識的規(guī)律,從而形成完整的化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建化學(xué)知識框架。
切實加強培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,應(yīng)根據(jù)實驗的三個關(guān)鍵步驟,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練。化學(xué)實驗的三個關(guān)鍵步驟為:①反應(yīng)原理;②儀器組裝;③實驗操作過程。任課教師在化學(xué)實驗教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生對三個關(guān)鍵步驟進(jìn)行理解、探索和分析,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
首先是反應(yīng)原理的思維培養(yǎng)。反應(yīng)原理,是一個化學(xué)實驗的理論原理,即用什么反應(yīng)物,通過什么條件,得到所需要的物質(zhì)。
其次是儀器組裝的思維培養(yǎng)。“儀器組裝”是指為了完成某個具體的實驗,應(yīng)選擇什么設(shè)備、儀器,進(jìn)行什么樣的連接,達(dá)到反應(yīng)的最佳效果。
最后是實驗操作過程的思維培養(yǎng)。“實驗操作過程“是根據(jù)反應(yīng)原理、儀器組裝,由學(xué)生根據(jù)一定程序和步驟進(jìn)行實驗操作活動的過程。
運用化學(xué)實驗的三個關(guān)鍵步驟可以積極培養(yǎng)學(xué)生思維能力,逐步提高分析問題和解決問題的能力。
四、注重學(xué)生實驗,培養(yǎng)學(xué)生動手能力
在學(xué)完化學(xué)實驗基本操作后,盡量讓學(xué)生親自操作,實驗本身就是一件動手動腦的活動。只有動手做實驗,才能觀察到生動有趣的化學(xué)變化,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng),通過動手、動腦、動眼,發(fā)揮人體潛能,發(fā)展學(xué)生智力,培養(yǎng)興趣。教師可以設(shè)計一些簡單的實驗,讓學(xué)生自已動手做實驗,觀察、分析實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思維能力。如:在講述氫氣的制取時,教師可提供稀硫酸,讓學(xué)生自備藥品鐵釘、廢干電池外殼,讓學(xué)生做鐵和稀硫酸反應(yīng)制氫氣和鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣的實驗,觀察對比實驗現(xiàn)象,通過師生討論,對比得到鋅和硫酸反應(yīng)的速度比鐵和稀硫酸反應(yīng)快,而且鋅的價格比鐵便宜。因此,實驗室制取氫氣用鋅和硫酸。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和思維能力,又增強了化學(xué)與社會聯(lián)系的意識。實驗時要求學(xué)生一邊做實驗,一邊觀察記錄并注意規(guī)范的實驗操作、儀器組裝等,最后教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,并對實驗的成功和失敗進(jìn)行分析。讓學(xué)生參與實驗,不僅大大增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,同時又培養(yǎng)了學(xué)生的操作技能、分析問題、解決問題等能力,并能將理論知識運用于實際生活,充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體性,從而提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,以有利于學(xué)生對知識的掌握。
五、設(shè)計探究實驗,培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力
科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方式之一。化學(xué)實驗的探究,可激發(fā)學(xué)生探索知識的欲望,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力和解決問題的能力。教師可設(shè)計一些探究實驗培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力。如
探究實驗:啤酒瓶打開后逸出氣體的主要成份是什么?
通過探究實驗,有助于克服思維定式,開拓學(xué)生思維,提高學(xué)生分析能力和解決問題的能力,要求學(xué)生靈活地、創(chuàng)造性地綜合運用所學(xué)理論知識,激勵學(xué)生的創(chuàng)造意識,增加求知欲。
六、重視家庭小實驗,培養(yǎng)學(xué)生社會實踐能力
家庭小實驗是化學(xué)實驗的補充和延伸,其儀器和藥品均可從生活中尋找,可以使學(xué)生在一個心理狀態(tài)比較寬松的環(huán)境中,反復(fù)做、反復(fù)觀察,直到滿意為止,不受時間和地點限制,有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和動手能力。教師可設(shè)計一些家庭小實驗,讓學(xué)生親自動手去做。例如蠟燭及其燃燒等。通過家庭小實驗,可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊的化學(xué),極大地誘發(fā)學(xué)生獲取化學(xué)知識的強烈欲望,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
七、精心設(shè)計實驗習(xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力
習(xí)題有助于鞏固已學(xué)知識,提高運用知識的能力,教師可設(shè)計一些開放性題和實踐題,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和動手能力。如:小明對媽媽殺魚時從魚肚內(nèi)取出的鰾產(chǎn)生了興趣,他確定以“探究鰾內(nèi)氣體體積和成分”作為探究實驗,他認(rèn)為魚鰾內(nèi)含氧氣約占四分之一,其余主要是二氧化碳和氮氣。
【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009(2017)19-0056-03
【作者簡介】周開軍,安徽省淮北市西園中學(xué)(安徽淮北,235000)副校長,高級教師,安徽省特級教師。
一、傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題
化學(xué)實驗在化學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷程中一直扮演著極為重要的角色。化學(xué)中的各種定律和學(xué)說源于實驗,又為實驗所檢驗。因而,在化學(xué)教學(xué)中,實驗教學(xué)的重要性毋庸置疑。縱觀世界各國化學(xué)教學(xué)改革的趨勢,化學(xué)實驗教學(xué)已從過去的講授示范活動,逐步發(fā)展成為整個學(xué)習(xí)過程中的核心活動。在我國,自2001年教育部頒布《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》之后,各種有關(guān)化學(xué)實驗教學(xué)的重要性、實驗教學(xué)方法的改進(jìn)以及探究式、趣味性實驗的設(shè)計等方面的研究成果層出不窮。[1]大家對化學(xué)實驗教學(xué)的重視可見一斑。
然而,通過對近幾年初中化學(xué)實驗教學(xué)活動的研究,筆者發(fā)現(xiàn)在化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計和學(xué)生學(xué)習(xí)過程中,仍然存在著很多問題,實驗投入的時間、人力、物力和學(xué)生學(xué)習(xí)的成效,往往不相稱。首先,在實驗前的預(yù)習(xí)中,由于學(xué)生的預(yù)習(xí)情況各有不同,對實驗操作的理解也會有所差異,因而會導(dǎo)致學(xué)生對實驗?zāi)康睦斫獾牟淮_定性。其次,在做實驗的過程中,很多學(xué)生對實驗的目的不明確,往往大部分時間花在觀察實驗現(xiàn)象本身上,以求得到“標(biāo)準(zhǔn)”的實驗結(jié)果,卻很少去關(guān)注現(xiàn)象背后的概念、原理或理論。筆者曾在一次調(diào)研活動中,在實驗結(jié)束后立刻開始隨堂測試,發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生只記得有哪些實驗步驟,對實驗步驟的前因后果以及實驗步驟里面隱含的道理并不知曉。
總之,導(dǎo)致這些現(xiàn)象的原因有兩條,一是學(xué)生無法清晰掌握做實驗的目標(biāo);另一個原因是做實驗前后,沒有好的教學(xué)策略,以致學(xué)生無法將實驗操作的經(jīng)驗和相關(guān)的知識點聯(lián)系在一起。針對實驗教學(xué)中遇到的這些問題,筆者將美國教育心理學(xué)家Novak博士和Gowin博士提出的V-map(V圖)法[2,3]引入初中化學(xué)實驗教學(xué)中,取得了良好的效果。
二、V-map法詳述
Novak與Gowin的V圖法是圍繞所關(guān)注的問題去觀察相關(guān)的事件或?qū)ο螅伎枷嚓P(guān)的概念、理論及原則的一種學(xué)習(xí)方法。它可用于協(xié)助學(xué)生分辨科學(xué)實驗工作的本質(zhì)及目的,并獲取相關(guān)知識,明晰知識如何被建構(gòu)及運用。圖1所示的是一個典型的V圖,它主要由四部分組成,分別是:位于V圖頂端的,亦是V圖核心的“聚焦的問題”;位于V圖左邊的,對某一事件或物件的“概念性”描述模塊,包括相關(guān)理論、原理和概念等內(nèi)容;位于V圖右邊的對應(yīng)的“方法性”相關(guān)模塊,包含記錄(實驗步驟和實驗現(xiàn)象)、轉(zhuǎn)換(提取實驗結(jié)果)和命題(提煉實驗結(jié)論)等活動;這兩個模塊中間以“V”型順次連接,并在V圖的底端總結(jié)左右模塊的相互關(guān)系。
V圖法是相當(dāng)具有啟發(fā)性的工具,簡單、易操作,很適合初中化學(xué)實驗教學(xué)的探究活動。在進(jìn)行實驗前,讓學(xué)生首先閱讀分析教材的內(nèi)容,了解以下五個基本問題。
1.本實驗的主要問題是什么?
事實上,這就是V圖里的“聚焦的問題”部分,它不但是整個V圖的核心,亦是整個化學(xué)實驗圍繞的焦點。在開展化學(xué)實驗之前,每一名學(xué)生必須要明白本實驗需要聚焦的核心問題是什么。筆者在開展V圖實驗教學(xué)的早期會先指定實驗所“聚焦的問題”給學(xué)生,再引導(dǎo)學(xué)生完成其他V圖部分。一般在開展2~3次V圖實驗教學(xué)后,學(xué)生即能掌握要領(lǐng),根據(jù)教材內(nèi)容自主提取實驗所“聚焦的問題”。
2.本實驗所依據(jù)的主要概念、理論及原理有哪些?
這一基本問題對應(yīng)的是V圖左側(cè)的“概念性”描述模塊。我們會要求學(xué)生依據(jù)本實驗“聚焦的問題”盡可能多地提供與此相關(guān)的各類概念、理論及原理。這些內(nèi)容可以以小組討論的形式,根據(jù)已有知識,提煉出多個關(guān)鍵詞。每一個關(guān)鍵詞的提取都對應(yīng)著學(xué)生對本實驗“聚焦的問題”的某一個角度的理解,有助于其知識網(wǎng)絡(luò)的形成。而通過小組討論并自主提煉的學(xué)習(xí)形式,加深了學(xué)生的記憶深度。
3.本實驗的探究活動如何進(jìn)行?(即程序性的步驟)
這一基本問題對應(yīng)V圖右側(cè)“方法性”模塊中的“記錄”部分。教學(xué)中,可以讓學(xué)生以小組討論的形式分析:基于實驗聚焦的問題以及我們所知的概念性理論知識,我們需要設(shè)計怎樣的實驗步驟來驗證或回答問題?需不需要對照實驗?實驗進(jìn)行中需要記錄哪些內(nèi)容?通過對本問題的思考和討論,學(xué)生得以明晰化學(xué)實驗的程序性步驟,以及實際實驗進(jìn)行中需要觀察的主要實驗現(xiàn)象和記錄的主要實驗數(shù)據(jù),并在實驗中將實驗的主要步驟和實驗結(jié)果記錄到V圖的右下角。
4.本實驗涉及哪些主要的科學(xué)知識?
這一基本問題對應(yīng)V圖右側(cè)“方法性”模塊中的“轉(zhuǎn)換”部分。學(xué)生通過實驗的開展和實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)的記錄,采用科學(xué)數(shù)據(jù)圖的形式對結(jié)果進(jìn)行分析。在開展實驗前,教師需適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)科學(xué)知識的準(zhǔn)備,尤其是圖表等記錄形式的設(shè)計等知識。
5.本實驗涉及哪些有價值的命題或判斷?
這一基本問題對應(yīng)V圖右側(cè)“方法性”模塊中的“命題”部分和V圖中央的“相互關(guān)系”部分。其中,“命題”部分是對實驗結(jié)果的提煉和總結(jié),學(xué)生需要思考:這些實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果反映了什么題?在此基礎(chǔ)上,總結(jié)提煉出“概念性”模塊和“方法性”模塊的相互關(guān)系,回答實驗“聚焦的問題”。
通過以上五個基本問題的回答,教師可以很容易地引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建V圖,在實驗進(jìn)行時記錄實驗現(xiàn)象,轉(zhuǎn)換提取實驗結(jié)果,進(jìn)而提出命題,并與理論相互比對及驗證。下圖所示的是“鹽濃度對沸點的影響”實驗中一名學(xué)生建立的V圖的示意圖。
從上述描述可以看到,V圖法在實驗教學(xué)中具有嚴(yán)密的邏輯性同時又具有相當(dāng)?shù)目刹僮餍浴R龑?dǎo)學(xué)生構(gòu)建V圖,可加強學(xué)生在實驗操作前對整個實驗的理解,明晰實驗?zāi)康摹4送猓琕圖的構(gòu)建均由教師引導(dǎo),以學(xué)生為中心展開,提高了學(xué)生對化學(xué)實驗的探究興趣;通過邏輯思維、發(fā)散思維和形象記憶的有機結(jié)合,有助于學(xué)生對實驗進(jìn)行時各部分之間的邏輯關(guān)系,如背景理論、實驗步驟和所欲觀察的現(xiàn)象等,作全盤性的掌握。對化學(xué)教師而言,通過對學(xué)生構(gòu)建的V圖的審閱,既可加強其對學(xué)生實驗預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)情況的了解,從而在化學(xué)實驗教學(xué)中有所針對,查缺補漏;也有助于教師在化學(xué)教學(xué)中的教學(xué)反思,改善實驗教學(xué)。
總之,使用V圖法既可有效加強學(xué)生對實驗概念的記憶和操作技能的訓(xùn)練,又有助于教師把握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,對實驗教學(xué)的開展有著事半功倍的效果。
【參考文獻(xiàn)】
一、實施導(dǎo)入式的課堂實驗教學(xué)
傳統(tǒng)的教育模式已經(jīng)難以適應(yīng)新的變化發(fā)展的要求,迫切需要教師進(jìn)行全方位的創(chuàng)新,這一創(chuàng)新應(yīng)當(dāng)貫穿課堂教學(xué)的全過程和知識學(xué)習(xí)的每一個方面。高中階段化學(xué)學(xué)生普遍感覺晦澀難懂,特別是在新內(nèi)容的學(xué)習(xí)上,心理上存在著一定程度的“消極”和“抵觸”情緒,如果僅靠教師傳統(tǒng)的說教式和固化的程序式,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣無法被有效激發(fā),而且化學(xué)教學(xué)過程中的很多知識單純靠講是說不清楚也弄不明白的,同時,學(xué)生生硬的記憶也會產(chǎn)生記不住、記不牢的問題。
這就需要教師通過實驗導(dǎo)入將學(xué)生逐漸帶入新的學(xué)習(xí)內(nèi)容中,利用實驗給學(xué)生帶來的新奇感,讓“求知欲”充滿他們的頭腦。迄今為止,我們所得出的一切化學(xué)的正確結(jié)論都是通過一個個實驗來完成和論證的。因此,在教學(xué)過程中,筆者特別尊重實驗的地位和作用,借助實驗這一操作方法,讓學(xué)生身臨其境直面化學(xué)。比如,在氧化還原反應(yīng)章節(jié)的學(xué)習(xí)過程中,筆者就運用了探究性實驗教學(xué)的方法,通過Fe+CuSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成FeSO4+Cu的實驗操作,讓學(xué)生明白氧化還原反應(yīng)中置換反應(yīng)的過程,這一反應(yīng)的本|和帶來的元素化學(xué)價的變化。
二、實施過程式的實驗探究教學(xué)
實驗的準(zhǔn)備工作要做充分。在化學(xué)實驗中,很多操作都是要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成的,有時甚至只有幾秒鐘的時間,如果準(zhǔn)備不充分,欠缺某種材料,當(dāng)場現(xiàn)抓往往是不太現(xiàn)實的,忽略了其中的一個細(xì)節(jié)可能會導(dǎo)致實驗推倒重來。因此,在準(zhǔn)備環(huán)節(jié)上必須要認(rèn)真細(xì)致。
實驗的過程應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn)。在化學(xué)實驗開展過程中,結(jié)果固然重要,但前提是實驗準(zhǔn)備和操作過程的每一個步驟都不能出現(xiàn)偏差和紕漏。特別是在重點步驟上,教師的操作要盡可能地慢下來,能夠讓學(xué)生有時間、有精力去思考和認(rèn)知。而考試的選擇點往往就是在這些重要步驟和關(guān)鍵節(jié)點上,要引導(dǎo)學(xué)生帶著問題去做實驗,并且通過實驗很好地解決問題。
實驗應(yīng)當(dāng)有探究性和引導(dǎo)性。很多教師在教學(xué)中只是按照課本要求為學(xué)生做了一個實驗,沒有注重實驗過程中與學(xué)生的交流與互動,這樣往往起不到實驗教學(xué)的作用。在實驗一步一步探索推理的過程中,教師應(yīng)當(dāng)有計劃、有目的地去提問學(xué)生,讓學(xué)生充分融入實驗的大環(huán)境中,頭腦保持高速“運轉(zhuǎn)”,并隨著實驗的進(jìn)行,思維自始至終緊跟教師的思路和實驗引導(dǎo)。比如,在氧化銅的氧化還原反應(yīng)中,筆者邊做實驗邊提問學(xué)生:管口微微向下傾斜的目的是什么?氧化銅逐漸變成的亮紅色固體是什么?為什么反應(yīng)完成后還要繼續(xù)通入氫氣?通過這樣的實驗展示和有效提問,學(xué)生的好奇心理充滿頭腦,進(jìn)而帶著問題投入到學(xué)習(xí)過程中,往往能夠收到理想的學(xué)習(xí)效果。
三、實施分組協(xié)作式的實驗探究教學(xué)
實驗只是一種教學(xué)的工具和手段,其本身是為教學(xué)所服務(wù)和輔助的。在新課程背景下,要始終圍繞學(xué)生這一主體開展。在目前高中化學(xué)的教學(xué)過程中很多教師也很注重實驗教學(xué),但在開展過程中,仍然存在完全以教師為主導(dǎo)的問題,方式固化單一,造成學(xué)生積極性不能被充分調(diào)動,以實驗為載體進(jìn)行學(xué)習(xí)的效果往往達(dá)不到。因此,在課堂試驗中教師應(yīng)盡可能地創(chuàng)造機會和條件,放手讓學(xué)生去做實驗,并通過實驗提高他們的動手操作能力和學(xué)習(xí)感悟能力。而且高中階段的化學(xué)實驗往往比較復(fù)雜,獨立讓學(xué)生進(jìn)行試驗,往往難以成功。因此,在教學(xué)過程中,筆者注重實施分組協(xié)作式的實驗探究教學(xué)模式,將學(xué)生按照座位分成幾個小組,以小組為單位共同開展實驗,群策群力分工協(xié)作,實驗的完成也就變得相對容易了。
筆者喜歡在高中化學(xué)教學(xué)過程中運用實驗強化學(xué)生推理題的練習(xí),因為這一過程往往能夠?qū)芏嗨鶎W(xué)的知識進(jìn)行回憶和檢驗,而且通過實驗?zāi)軌蜃畲笙薅鹊匾l(fā)學(xué)生的認(rèn)知和思考,筆者往往讓學(xué)生以座位相鄰為分組單位,通過分組準(zhǔn)備實驗需要用到的各種材料和分組實施實驗全過程,讓學(xué)生能夠互相協(xié)商和合作,增強完成實驗的信心,提升他們的動手操作能力,而且也能夠讓他們將所學(xué)知識融會貫通。同時,團隊合作式的探究性實驗可以讓學(xué)生全身心地投入到學(xué)習(xí)中。
總之,教師在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)大膽科學(xué)地去運用實驗教學(xué),并注重實驗導(dǎo)入、過程步驟和分組探討的積累歸納和創(chuàng)新。
參考文獻(xiàn):