摘 要:通過高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,全面提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,為學(xué)生將來從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:化學(xué);探究能力;實(shí)驗(yàn)
一、探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐意義
高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)營造了優(yōu)良的教學(xué)創(chuàng)新環(huán)境,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師根據(jù)中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作及素質(zhì)教育的要求,確定化學(xué)實(shí)驗(yàn)的題目,通過學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,再通過學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn),最后分析實(shí)驗(yàn)成敗的原因。改變了長期形成的照方抓藥,亦步亦趨,毫無半點(diǎn)新意的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法。培養(yǎng)了學(xué)生良好的思維品質(zhì)和對化學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)真科學(xué)態(tài)度,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)有利于面向全體學(xué)生,全面提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。在化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生根據(jù)已有的化學(xué)知識,人人通過查資料,再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),做實(shí)驗(yàn),化學(xué)基礎(chǔ)知識得到鞏固,化學(xué)技能得到提高,分析問題和解決問題的能力得到發(fā)展,化學(xué)教學(xué)質(zhì)量必然提高。
高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),學(xué)生的素質(zhì)得到全面發(fā)展。雖然學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)中會用一些時(shí)間查資料和設(shè)計(jì),但在此過程中學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識得到鞏固和發(fā)展,學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的能力得到提高,學(xué)生將從題海中解放出來,學(xué)生的素質(zhì)得到全面提高。
高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于增強(qiáng)學(xué)生的自信心。學(xué)生的每一次實(shí)驗(yàn),若得到教師的肯定與評價(jià),學(xué)生充分認(rèn)識到自身的價(jià)值,相信一定會學(xué)好化學(xué)。學(xué)生在以后步入社會,也會有堅(jiān)定的信心,成為社會的有用之人。
高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于教學(xué)相長,提高教師的教學(xué)水平,教師的創(chuàng)新能力也能得到訓(xùn)練和提高。
二、探究性實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容
1.變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是用實(shí)驗(yàn)來論證已學(xué)過的化學(xué)知識的正確性,在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生處于被動接受知識的狀態(tài)。變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn),要求學(xué)生有較多的思考與討論,學(xué)生處于一種主動探索知識的狀態(tài),對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力非常有利。比如學(xué)習(xí)Cl2的性質(zhì)時(shí),首先讓學(xué)生根據(jù)理論來提高,Cl2能否溶于水?能否與水反應(yīng)?Cl2通入稀HNO3酸化的AgNO3溶液、NaHCO3溶液有何現(xiàn)象,遇潤濕藍(lán)色石蕊試紙、潤濕和干燥的有色布條有何現(xiàn)象,然后再用DNjTC2wDaXg8tXza6/11Pg==實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。其次,學(xué)生通過討論,運(yùn)用理論分析,得出結(jié)論。學(xué)生通過自己參與體驗(yàn),不僅活躍了思維,激發(fā)了主動積極探索的熱情,而且增強(qiáng)了自信,激活了創(chuàng)新能力。
2.將一些課堂演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)。對于一些課堂演示實(shí)驗(yàn),遇到現(xiàn)象不明顯、操作復(fù)雜、污染物不易處理等現(xiàn)象時(shí),鼓勵學(xué)生去改進(jìn)實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)合理的方案,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。Fe(OH)2白色沉淀的制取,按課本上的操作白色沉淀的生成不明顯,用哪些方法可以避免Fe2+的氧化,且能保持較長時(shí)間。又如,銅與稀HNO3的反應(yīng),鼓勵學(xué)生去分析教材實(shí)驗(yàn)存在哪些弊端,比如產(chǎn)生NO現(xiàn)象是否明顯、反應(yīng)速率是否易控制、環(huán)境污染等問題。然后學(xué)生就會去思考改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,克服不足,通過實(shí)驗(yàn),討論教師的指導(dǎo)方案,再設(shè)計(jì)出比較完善的方案,此過程體現(xiàn)了學(xué)生不唯書本,不唯教材,勇于批判的創(chuàng)新精神。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本身就是一種探究性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為探究性實(shí)驗(yàn)既可以培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦、解決問題的能力,又可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,例如,研究Mg、Fe、AL、Cu幾種金屬的活動順序:若采用與酸反應(yīng)來證明探究過程:(1)提出假設(shè):金屬越活越易失電子,生成陽離子,而使酸中的H+還原成H2,則酸反應(yīng)越劇烈。(2)驗(yàn)證假設(shè):在同等條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(3)分析結(jié)論:產(chǎn)生氣泡速度快的金屬最活潑,無氣體產(chǎn)生的最不活潑。(4)交流結(jié)論,尋找理論依據(jù)。(5)應(yīng)用結(jié)論,比如濕法制銅等。這時(shí)教師又可以提出,是否能利用原電池反應(yīng)來檢測金屬活動性順序?如,將Mg、Al作電極分別放入稀H2SO4和NaOH溶液中,讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探究。再如,人教版化學(xué)選修4實(shí)驗(yàn)3-3:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,一些學(xué)生認(rèn)為是NH4+與Mg(OH)2電離產(chǎn)生的OH-結(jié)合生成了弱電解質(zhì)NH3·H2O,使Mg(OH)2的溶解平衡正移而溶解;一些學(xué)生認(rèn)為是NH4Cl水解產(chǎn)生的H+與Mg(OH)2電離產(chǎn)生OH-結(jié)合成H2O,使Mg(OH)2的溶解平衡正移而溶解。學(xué)生咨詢教師,查閱資料,實(shí)驗(yàn)探究,找到正解。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生研究知識、分析問題、解決問題的能力。
4.變課本“家庭小實(shí)驗(yàn)”“實(shí)踐活動”等為探究性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)課本上的課外要求,引導(dǎo)學(xué)生閱讀查找有關(guān)資料,找出理論依據(jù),對課外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),提出問題,熟悉一些實(shí)驗(yàn)小竅門,實(shí)驗(yàn)藥品及儀器的代替品,實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)等等,用方便、簡單、安全、可靠的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,最后同學(xué)之間交流得出結(jié)論。比如,食鹽中碘元素的測定,市售補(bǔ)鈣保健品中含鈣量的測定,鐵制品生銹條件的探究,調(diào)查化肥、農(nóng)藥的化學(xué)成分,結(jié)合使用的注意事項(xiàng)分析利弊。
三、探究性實(shí)驗(yàn)的研究目標(biāo)及教育目標(biāo)
通過探究性實(shí)驗(yàn),更新教育觀念和構(gòu)建新的教學(xué)理念,促進(jìn)教學(xué)行為的變革和教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。
訓(xùn)練教師的同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生必須具備課程的設(shè)計(jì)能力和課程資源的開發(fā)應(yīng)用能力,樹立了“課程創(chuàng)生取向”的教學(xué)理念。
體現(xiàn)新課程實(shí)施所遵循的“均衡性”原則,使每一個學(xué)生都得到充分的發(fā)展。
促進(jìn)教師的角色和教學(xué)行為的轉(zhuǎn)變。使教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、教育教學(xué)的研究者、課程的建設(shè)者和開發(fā)者。
促進(jìn)教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,為學(xué)生將來從事科學(xué)研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(作者單位 四川省三臺縣蘆溪中學(xué))