“過(guò)去的學(xué)習(xí)方法是人家指出來(lái)的路你去走,新的學(xué)習(xí)方法是要自己去找路”(楊振寧教授語(yǔ))。化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,教師應(yīng)充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中各種生動(dòng)的化學(xué)現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力,發(fā)展學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,改變學(xué)生以接受教師傳授知識(shí)為主的學(xué)習(xí)方式,更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育、德育、美育、環(huán)保教育等功能。
新的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,要以進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,幫助學(xué)生獲得未來(lái)發(fā)展所必需的化學(xué)知識(shí)、技能和方法,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。國(guó)內(nèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的實(shí)踐歸納起來(lái)有四個(gè)特點(diǎn):以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性;強(qiáng)調(diào)教學(xué)的探究性;強(qiáng)調(diào)知識(shí)技能的掌握、能力的形成和態(tài)度的培養(yǎng)在探究過(guò)程中的統(tǒng)一。
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)模式
這個(gè)模式的基本點(diǎn)為:以學(xué)生為主體,過(guò)程為線索,活動(dòng)為基礎(chǔ),問(wèn)題解決為基本形式,能力培養(yǎng)為核心。其顯著特點(diǎn)是它的開(kāi)放性、實(shí)踐性和自動(dòng)性,而學(xué)生實(shí)驗(yàn)是日常 教學(xué)中學(xué)生進(jìn)行自主探究的主要舞臺(tái),是經(jīng)驗(yàn)積累和知識(shí)應(yīng)用的重要陣地。例如在《氯水的性質(zhì)》一節(jié)課中,請(qǐng)學(xué)生研究和推測(cè)可能的化學(xué)反應(yīng)。
第一步:觀察氯水的顏色,小心聞其氣味。
推測(cè)1:氯水中含有Cl分子。
實(shí)驗(yàn):將氯水滴入KI-淀粉溶液中,出現(xiàn)特殊的藍(lán)色。(教師提示:有I析出)
第二步:用pH試紙或藍(lán)色石蕊試紙測(cè)氯水的酸堿性。
推測(cè)2:氯水呈酸性可能有鹽酸生成。
實(shí)驗(yàn):在氯水中滴加AgNO溶液,析出白色沉淀,再滴入數(shù)滴稀HNO,白色沉淀不溶解。
第三步:發(fā)現(xiàn)藍(lán)色石蕊試紙?jiān)诼人邢茸兗t后變白。
推測(cè)3:氯水可能有漂白作用。
實(shí)驗(yàn):(1)將干燥的紅色布條投入干燥的氯氣中,無(wú)明顯變化,氯水滴在紅色布條上,布條褪色。(2)將氯水慢慢滴入少量含有酚酞的NaOH溶液中至pH≤7,溶液退色;上述溶液中反滴NaOH至過(guò)量,溶液不變紅。
推測(cè)4:氯水的漂白是氧化作用。按氯水的組成和已有HCl生成的事實(shí)推測(cè),有可能生成具有氧化性的HClO。
第四步:日光照射盛滿氯水的倒置的圓底燒瓶,有氣體生成。
推測(cè)5:HClO在光照下分解,放出難溶于水的O。
實(shí)驗(yàn):取漂白粉[Ca(ClO)]或其他次氯酸鹽適量,加稀鹽酸,生成HClO溶液,繼而做光照實(shí)驗(yàn),與氯水比較。氯水加入NaOH溶液,做漂白性試驗(yàn)。
結(jié)論:氯水中含Cl分子,具有氧化性,氯氣溶于水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)Cl+HO=HCl+HClO;干燥的Cl沒(méi)有漂白性,氯水中存在著具有強(qiáng)氧化性的HClO分子,使之表現(xiàn)出不可逆的漂白作用,因而Ca(ClO)是市售漂白粉的主要原料。
二、加強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn),提高觀察的敏銳性
由于探究性實(shí)驗(yàn)的未知性、多變性和復(fù)雜性,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察絕對(duì)離不開(kāi)觀察的敏銳性。
1.對(duì)性質(zhì)變化的敏銳性。我們應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的觀察過(guò)程中善于捕捉變化多樣、稍縱即逝的化學(xué)現(xiàn)象并及時(shí)對(duì)其分析、歸納和綜合,以得出規(guī)律和結(jié)論。如在過(guò)量氯水與KI過(guò)量溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,隨著氯水的滴加,溶液的顏色會(huì)發(fā)生重大變化:無(wú)色→黃色→棕色→深棕紅色→黑色→無(wú)色。由于這一系列變化發(fā)生得很快,學(xué)生稍不注意,就看不到完整的變化過(guò)程。針對(duì)這種情況,我們應(yīng)要求學(xué)生重復(fù)實(shí)驗(yàn)、重復(fù)觀察,引導(dǎo)學(xué)生全神貫注,抓住觀察時(shí)機(jī),逐步觀察整個(gè)變化歷程,以訓(xùn)練學(xué)生敏銳的感知力,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
2.對(duì)數(shù)量變化的敏銳性。我們應(yīng)誘導(dǎo)學(xué)生在觀察過(guò)程中善于發(fā)現(xiàn)一般人不容易發(fā)現(xiàn)或容易忽視的細(xì)節(jié)和特征,尤其是數(shù)和量的變化。如鎂在空氣燃燒產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn):學(xué)生在點(diǎn)燃擦亮的鎂條后,很容易得到鎂條劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,有白色的固體生成,反應(yīng)放出大量熱,且有大量白煙等現(xiàn)象,但對(duì)白色生成物與鎂條的質(zhì)量發(fā)生了哪些變化,卻沒(méi)有注意。我啟發(fā)學(xué)生從數(shù)量關(guān)系上去探究。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的類似訓(xùn)練,學(xué)生深深地體會(huì)到觀察本身包含著敏銳的洞察力和永無(wú)止境的探索精神,體會(huì)到未來(lái)從事科學(xué)研究和創(chuàng)造性活動(dòng)都離不開(kāi)敏銳的觀察,體會(huì)到探索實(shí)驗(yàn)中充滿了創(chuàng)造發(fā)明的樂(lè)趣。
三、采用實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)應(yīng)注意的事項(xiàng)
1.實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的主體是學(xué)生,做實(shí)驗(yàn)時(shí)耗時(shí)多,若所有化學(xué)教學(xué)內(nèi)容都采用這一模式,則恐怕在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)教學(xué)計(jì)劃,所以它并不是唯一的途徑。
2.在探究過(guò)程中,還可能出現(xiàn)許多意想不到的問(wèn)題,導(dǎo)致教學(xué)臨時(shí)失控。此時(shí),教師應(yīng)根據(jù)探究主題給學(xué)生以及時(shí)的引導(dǎo)與指導(dǎo),讓失控的局面得以扭轉(zhuǎn),使教學(xué)過(guò)程向著有利的方向發(fā)展。
3.探究式教學(xué)模式還應(yīng)在學(xué)生誰(shuí)知的基礎(chǔ)上聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際,讓學(xué)生把知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際中,在實(shí)際中拓展知識(shí)。比如,讓學(xué)生探究如何排除二氧化氮、二氧化硫等有害氣體的污染等。可以讓他們到化工廠去參觀學(xué)習(xí),運(yùn)用得到的知識(shí),分組進(jìn)行討論,加深印象,并且培養(yǎng)環(huán)保意識(shí),培養(yǎng)社會(huì)公德。
四、探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)師生的要求
實(shí)施化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),要求教師按照新課程理念,以改革的精神搞好化學(xué)教學(xué),經(jīng)常反思自己的教學(xué)行為,制訂培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)探究能力的具體方案,并認(rèn)真加以實(shí)施。
實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí),學(xué)生急需轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念,從接受掌握知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榫o密結(jié)合化學(xué)知識(shí)探求新知識(shí)、新信息及提出新問(wèn)題,擺脫為考試分?jǐn)?shù)、班級(jí)排名而學(xué)習(xí)的束縛。教師應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與探究性學(xué)習(xí)的積極性,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中搜集證據(jù)得出結(jié)論,深化對(duì)科學(xué)探究的理解,發(fā)展科學(xué)探究能力。