林斌仙
基礎(chǔ)教育課程改革倡導(dǎo)的探究性學(xué)習(xí),與其說是一種新的學(xué)習(xí)方式,不如說它蘊(yùn)含了一種新的知識(shí)觀,要完成知識(shí)觀的轉(zhuǎn)變,教與學(xué)都起了重要的作用。教師要從書本知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生探究知識(shí)的協(xié)作者、引導(dǎo)者,學(xué)生的學(xué)習(xí)方式要從接受式學(xué)習(xí)方式向探究性學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,從接受者向參與者轉(zhuǎn)變。長(zhǎng)期以來人們過分夸大了實(shí)驗(yàn)所起的驗(yàn)證原理,通過形象直觀的方式獲取知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的作用。以化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為探究性學(xué)習(xí)的途徑,就必須變“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”為“探究性實(shí)驗(yàn)”來充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究功能,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,觀察能力,口頭表達(dá)能力,邏輯推理能力,綜合分析能力以及合作能力,并逐漸養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
為此,本人在教學(xué)的實(shí)踐中做了一些嘗試,希望能拋磚引玉,對(duì)新課程實(shí)踐有所幫助,下面以《過氧化鈉》教學(xué)課為例,談?wù)劯咧谢瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性學(xué)習(xí)。
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
教師創(chuàng)設(shè)問題情景——引導(dǎo)學(xué)生討論預(yù)測(cè)——學(xué)生擬定探究方案——教師指導(dǎo)——確定實(shí)驗(yàn)方案——實(shí)驗(yàn)探究——匯報(bào)交流——評(píng)價(jià)小結(jié)。
二、教法過程
我先這樣引課:通常使用的滅火器是由于反應(yīng)產(chǎn)生了比空氣重且一般不支持燃燒的二氧化碳?xì)怏w,而今天我卻要用二氧化碳來點(diǎn)火,大家相信嗎?接著我在一個(gè)盛有少量Na2CO3固體的小燒杯中加入稀鹽酸,并用鑷子夾取蘸有過氧化鈉粉末的脫脂棉伸入燒杯上部,脫脂棉劇烈燃燒,這時(shí)同學(xué)們驚訝:二氧化碳真能點(diǎn)火!見同學(xué)們情緒高漲、急于找到答案時(shí),我引導(dǎo)同學(xué)們思考、討論:脫脂棉燃燒需要兩個(gè)條件:(1)要有氧氣;(2)溫度要達(dá)到著火點(diǎn)。讓同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)證明過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)有氧氣且放熱。這時(shí),同學(xué)們思維活躍,在討論的基礎(chǔ)上提出自己的方案,選擇自己所需的藥品和儀器,并動(dòng)手操作。由于該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,成功率高,每組同學(xué)都能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn),并體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。程度較好的同學(xué)同時(shí)也通過實(shí)驗(yàn)證明了反應(yīng)中有Na2CO3生成并完成了反應(yīng)的化學(xué)方程式。此時(shí)我因勢(shì)利導(dǎo),請(qǐng)完成較好的同學(xué)上臺(tái)向同學(xué)們介紹如何利用根據(jù)學(xué)過的知識(shí)大膽推測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物并用實(shí)驗(yàn)加以證明。這樣給同學(xué)們提供了相互學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)的教學(xué)平臺(tái)。接著我讓同學(xué)們?cè)偻瓿梢粋€(gè)實(shí)驗(yàn):在盛有少量酚酞試液的試管中逐漸加入Na2O2粉末,振蕩,當(dāng)同學(xué)們觀察到現(xiàn)象:有無色無味的氣體生成,溶液顏色先變紅后褪色時(shí)我提出問題:如何解釋觀察到的現(xiàn)象呢?有的同學(xué)思考、分析后回答:有氧氣和氫氧化鈉生成。有的同學(xué)動(dòng)手通過用帶火星的的木條檢驗(yàn)生成的氣體是氧氣,用pH試紙檢測(cè)出溶液的pH值,從而證實(shí)有NaOH生成。引導(dǎo)同學(xué)分析:溶液先變紅后褪色,說明具有漂白性,在實(shí)際應(yīng)用中,常用來漂白織物、麥稈、羽毛等。通過剛才同學(xué)們?nèi)巳藙?dòng)手,親自操作,感受實(shí)驗(yàn)過程,獲取知識(shí)也就容易得多了。我讓同學(xué)對(duì)Na2O2與水、CO2反應(yīng)的現(xiàn)象、產(chǎn)物進(jìn)行總結(jié),在此基礎(chǔ)上我又提出了一個(gè)問題:水能用來點(diǎn)火嗎?這是一個(gè)很有趣而且很吸引學(xué)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,具有很大的探究空間。在同學(xué)們思考之后,紛紛做起實(shí)驗(yàn),當(dāng)他們實(shí)驗(yàn)失敗后又很想找到失敗的原因時(shí),我點(diǎn)撥了一句:如果在水中加入少量酒精再加入包有Na2O2的脫脂棉來點(diǎn)火,試試看。當(dāng)同學(xué)們實(shí)驗(yàn)成功這后,個(gè)個(gè)感嘆說:我怎么就沒想到呢?并能認(rèn)真分析剛才實(shí)驗(yàn)失敗的原因,對(duì)燃燒的條件也就有了更深一層的理解和體會(huì)。這樣,難點(diǎn)分散,實(shí)驗(yàn)易做易學(xué),便于探究,引人入勝。
為了給學(xué)生更多的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手機(jī)會(huì),我增加了探究?jī)?nèi)容:以小組為單位,通過實(shí)驗(yàn)探究SO2和Na2O2的反應(yīng)產(chǎn)物。每個(gè)小組經(jīng)過討論之后,得出不同的答案。有的小組認(rèn)為:SO2和CO2有許多相似的性質(zhì),所以SO2和Na2O2的反應(yīng)式應(yīng)為:2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2;有的小組認(rèn)為:SO2具有較強(qiáng)的還原性和Na2O2具有較強(qiáng)的氧化性,所以反應(yīng)式應(yīng)為:SO2+Na2O2=Na2SO4;有的小組認(rèn)為:事物之間既有共性的一面又有個(gè)性的一面,認(rèn)為:SO2和Na2O2反應(yīng)既生成Na2SO4又生成O2。此時(shí)我鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜疑,即使學(xué)生提出的是不全面、不完善甚至錯(cuò)誤的,我也以鼓勵(lì)表?yè)P(yáng)為主,充分肯定學(xué)生在討論過程中主動(dòng)的參與意識(shí)與參與精神。經(jīng)過同學(xué)們討論之后,我點(diǎn)撥:本題實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于檢驗(yàn)反應(yīng)的產(chǎn)物是Na2SO3還是Na2SO4,且是否有O2生成。引導(dǎo)學(xué)生在保證安全的前提下按照自己的方案進(jìn)行探究活動(dòng),讓學(xué)生在探究過程中經(jīng)受挫折的磨練,并體驗(yàn)探究的樂趣和成功的喜悅。最后請(qǐng)各小組展示自己的儀器裝置,講述實(shí)驗(yàn)所需的藥品,各裝置達(dá)到的目的及實(shí)驗(yàn)結(jié)果,由其他小組的同學(xué)提出質(zhì)疑及改正方案,我在關(guān)鍵時(shí)給予點(diǎn)撥、指導(dǎo),師生二者相互促進(jìn),使整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期目的。請(qǐng)看這一實(shí)驗(yàn)裝置(如圖1),就是其中一個(gè)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的,他們完成得多好啊!
該裝置中各部分所起的作用是:A裝置用于制取SO2。B裝置用于干燥SO2氣體,防止水蒸氣進(jìn)入C裝置與Na2O2反應(yīng),因?yàn)樗蚇a2O2反應(yīng)生成物O2會(huì)干擾對(duì)生成物的判斷,同時(shí)產(chǎn)生的NaOH會(huì)吸收SO2生成Na2SO3,也會(huì)干擾對(duì)生成物的判斷。C裝置用于進(jìn)行SO2和Na2O2的反應(yīng)。D裝置是為了防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置與Na2O2反應(yīng)生成物O2,同時(shí)用于吸收未參加反應(yīng)的SO2氣體,防止空氣被污染,還便于在D裝置的a端檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物中是否有O2生成,最后把C裝置中反應(yīng)后的固體物質(zhì)溶于水中配成溶液,加入鹽酸,再加入BaCl2溶液,觀察是否有氣泡生成或沉淀生成來確定產(chǎn)物是Na2SO3還是Na2SO4,得出的結(jié)論是:Na2SO3和SO2反應(yīng),生成了Na2SO4和氧氣。這樣,化學(xué)實(shí)驗(yàn)從傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主發(fā)展到探究性實(shí)驗(yàn)為主,教師通過啟發(fā)性講解,培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)、實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,激發(fā)學(xué)生求知、探究的欲望,引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題,學(xué)會(huì)提出有價(jià)值的問題。
三、課后體會(huì)
探究性學(xué)習(xí)面向全體學(xué)生,讓每個(gè)學(xué)生都能體驗(yàn)和經(jīng)歷用化學(xué)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假說和猜想的機(jī)會(huì),都能有成功的心得體會(huì),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和主動(dòng)性,保護(hù)了學(xué)生的好奇心,發(fā)揮學(xué)生的主人翁精神,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生大膽豐富的想象力和解決實(shí)際問題的能力,在教師的引導(dǎo)下使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和途徑,形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。在探究性實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn),從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生思考、猜想、探究、尋找解決問題的方法。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究遇到困難,考慮問題思路出現(xiàn)偏差時(shí),教師要給予適時(shí)地、適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo),點(diǎn)撥和鼓勵(lì),以免學(xué)生失去信心。同時(shí)要及時(shí)抓住課堂的每一個(gè)變化,發(fā)現(xiàn)閃光點(diǎn),由易到難逐漸擴(kuò)展和深入,不斷把學(xué)生引向深入,使學(xué)生成為真正的“探索者”,而不是教師指揮下的“操作者”。通過學(xué)習(xí)小組合作學(xué)習(xí)、交流,發(fā)揮學(xué)生群體智慧,培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)作風(fēng),使學(xué)生成為21世紀(jì)合作學(xué)習(xí)、研究、工作的主人。
本案例緊緊圍繞一個(gè)中心,問題明確,旨在讓學(xué)生嘗試一下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路,并把自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)付諸實(shí)踐,親自感知此實(shí)驗(yàn)由設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備到實(shí)施以及結(jié)果處理的全過程。這樣動(dòng)手動(dòng)腦相結(jié)合,可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性,激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,在學(xué)生進(jìn)行深刻的體驗(yàn)之后,不失時(shí)機(jī)地展開師生之間的對(duì)話,通過互動(dòng)、交流、碰撞,以實(shí)現(xiàn)多種視界的溝通、匯聚、融合,從而生成一些新的認(rèn)識(shí)。目前,聯(lián)合國(guó)教科文組織所提倡的“新內(nèi)容、新方法、新實(shí)驗(yàn)”進(jìn)課堂,加強(qiáng)理科的“實(shí)踐定向性”,表明了國(guó)際范圍內(nèi)理科改革的大趨勢(shì),即充分落實(shí)實(shí)驗(yàn)的多種功能,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)工作的定向和導(dǎo)向作用。所以,在課堂教學(xué)中體現(xiàn)新課程思想,落實(shí)以人為本的教育理念,是當(dāng)今基礎(chǔ)教育工作中的一個(gè)重要課題,需要我們每一位教育工作者進(jìn)一步地深思和研究。