劉洋
摘 ? ?要: 在化學(xué)新課程的具體實(shí)施過程中,要發(fā)揮探究性教學(xué)的作用,提高探究性教學(xué)質(zhì)量,就需要新課程的實(shí)施者在化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)主體、教學(xué)過程、教學(xué)方法、教學(xué)目的、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面的認(rèn)識(shí)上有所轉(zhuǎn)變。
關(guān)鍵詞: 新課程標(biāo)準(zhǔn) ? ?高中化學(xué) ? ?探究性實(shí)驗(yàn) ? ?教學(xué)資源
在高中化學(xué)教學(xué)中,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)學(xué)科教學(xué)的重要組成部分,也是化學(xué)新課程改革的重要內(nèi)容。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主開展多種探究活動(dòng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。借助實(shí)驗(yàn)可以訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維方法,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力等。落實(shí)新課標(biāo)要求,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才,需要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有效性進(jìn)行探究,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略,實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)質(zhì)高效是化學(xué)教師肩負(fù)的不可推卸的責(zé)任。
一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上遵循這樣一個(gè)固定流程:實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器藥品,學(xué)生進(jìn)行必要的預(yù)習(xí)→教師板書實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗筒襟E,講解實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)及注意事項(xiàng)→學(xué)生按照規(guī)定的程序操作,得到“預(yù)期的結(jié)果”→學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)“報(bào)告”。在這種程式化的教學(xué)中,學(xué)生非常輕松,基本上不需要思考,即使實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期結(jié)果,師生往往也不會(huì)探討原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也就開始漸漸淡忘。這種教學(xué),不可能培養(yǎng)出具有創(chuàng)造性思維的人才。在新課程背景下,探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到充分關(guān)注。以實(shí)驗(yàn)為載體的科學(xué)探究性試題的出現(xiàn)是新高考的一大亮點(diǎn)。科學(xué)探究的主要基本步驟是“提出問題→猜想假設(shè)→科學(xué)探究→得出結(jié)論→表達(dá)交流”,高考化學(xué)試題可能考查這幾個(gè)主要步驟,也可能考查其中的一個(gè)或兩個(gè)步驟。
二、探究性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
探究性實(shí)驗(yàn)是相對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)而提出的一種學(xué)習(xí)方式。在教學(xué)過程中,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是強(qiáng)調(diào)演示和證明科學(xué)內(nèi)容的活動(dòng),它注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果,忽略實(shí)驗(yàn)過程。與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)重視獲取知識(shí)的目標(biāo)不同,探究性實(shí)驗(yàn)注重過程。它以學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),在選擇和探究問題的過程中,學(xué)生可以依據(jù)自己的興趣﹑愛好﹑特長等參與活動(dòng),在此過程中,他們始終處于緊張﹑積極﹑興奮狀態(tài)。從選擇內(nèi)容到動(dòng)手實(shí)驗(yàn),得出結(jié)果,都是學(xué)生自己進(jìn)行價(jià)值判斷的過程,學(xué)生不是被動(dòng)地接受知識(shí),而是主動(dòng)地選擇和獲得新知,教師只是起指導(dǎo)﹑組織和協(xié)助作用。它可以真正體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí),認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題的自主性。因此,探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于學(xué)生知識(shí)和能力的遷移,有利于學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
三、革新教法,挖掘高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源
與探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)J较噙m應(yīng)的教學(xué)應(yīng)該具備的典型特征是:以學(xué)生為主體,以活動(dòng)過程為線索,以問題解決為基本形式,以能力培養(yǎng)為核心,據(jù)此,可以構(gòu)建許多具有個(gè)性的教學(xué)模式。在教學(xué)中可以多渠道地采掘探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)資源,開展形式多樣的探究性實(shí)驗(yàn)。
1.轉(zhuǎn)化教材中的演示實(shí)驗(yàn),變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)。
教材中有豐富的演示實(shí)驗(yàn)素材。在教學(xué)中,教師可以加以創(chuàng)造性的處理和運(yùn)用,變驗(yàn)證為探究,從而升華實(shí)驗(yàn)價(jià)值。如下是筆者的一個(gè)任教片段:
教師活動(dòng):演示Cu和濃硫酸反應(yīng)。
學(xué)生活動(dòng):觀察現(xiàn)象,判斷溶液中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),推測(cè)可能反應(yīng)。
教師引導(dǎo):如何驗(yàn)證產(chǎn)物?
學(xué)生探究:討論分析,推測(cè)溶液中可能有Cu■,還產(chǎn)生氣體可能是氫氣或SO■。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:①取反應(yīng)后溶液少量加入大量水中,觀察現(xiàn)象;②將氣體收集后再做點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn);③將氣體通過品紅溶液。
師生交流:溶液中有Cu■存,說明Cu被氧化。產(chǎn)生的氣體為不能被點(diǎn)燃,但能使品紅溶液退色。說明Cu與濃硫酸反應(yīng)時(shí),是+6價(jià)的S元素得電子被還原。
教學(xué)中,學(xué)生經(jīng)歷了觀察現(xiàn)象、提出假設(shè)、擬訂方案、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、理論分析、再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、歸納結(jié)論的過程,自主獲得了Cu與濃硫酸反應(yīng)的結(jié)論。這樣處理,避免了生硬地出示結(jié)論和學(xué)生機(jī)械地接受結(jié)論,突出教師主導(dǎo)下的學(xué)生主體探究,使學(xué)生在積極的情感體驗(yàn)中獲得知識(shí)和科學(xué)方法,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2.抓住教學(xué)中的學(xué)生疑問,變結(jié)論性解釋為過程性探索。
教學(xué)中,師生對(duì)某一個(gè)問題會(huì)從不同角度進(jìn)行理解,產(chǎn)生不同認(rèn)識(shí)。師生思維的碰撞極容易擦出創(chuàng)新的火花,但需要教師敏銳地捕捉,靈活地將其轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。
在講授硫酸銅水解,引導(dǎo)學(xué)生分析外界條件對(duì)水解平衡的影響。在分析鎂片加入到硫酸銅溶液的現(xiàn)象時(shí),有學(xué)生提出,鎂與銅離子發(fā)生置換反應(yīng),促使水解平衡左移,溶液藍(lán)色變淺;有學(xué)生則認(rèn)為硫酸銅水解生成了硫酸,鎂與硫酸反應(yīng)生成氣體,且水解平衡右移,有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生。對(duì)于兩方的爭論,我沒有給出結(jié)論,只是在肯定他們質(zhì)疑精神的同時(shí)告訴他們,實(shí)驗(yàn)是最公正的裁判。在課外活動(dòng)時(shí)間,兩方觀念的持有者和同伴一起進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、觀察。他們驚奇地發(fā)現(xiàn):將除去氧化膜的鎂片投入硫酸銅溶液中,鎂片表面立即產(chǎn)生大量氣泡,鎂片被托起懸浮在溶液中。不久,鎂片表面漸附上紅色的固體,有些紅色固體散落到溶液中,同時(shí),溶液中出現(xiàn)藍(lán)色懸浮物。一段時(shí)間后,附有紅色物質(zhì)的鎂片下沉,產(chǎn)生氣泡變慢,表面上出現(xiàn)藍(lán)色析出物……經(jīng)過分析,學(xué)生認(rèn)識(shí)到,自己原來的觀念具有一定的片面性,理論和實(shí)踐結(jié)合才是獲取真理的最佳途徑。
教學(xué)中,教師要善于捕捉學(xué)生提出的問題閃光點(diǎn),選擇性地引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已有知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,其產(chǎn)生的教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于教師的苦心講授和解釋。
3.拓展實(shí)驗(yàn)習(xí)題的功能,變“紙上談兵”為“實(shí)戰(zhàn)演練”。
實(shí)驗(yàn)習(xí)題具有考查和評(píng)價(jià)作用。隨著教改的推進(jìn),化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)題中“探究性”綜合實(shí)驗(yàn)題逐漸出現(xiàn),對(duì)于學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢隽溯^高要求。很多高考實(shí)驗(yàn)題雖取材于教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和衍變,但凸顯出探究性、綜合性。充分拓展這些實(shí)驗(yàn)習(xí)題的功能,組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)際探究,會(huì)讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣,體會(huì)學(xué)習(xí)的奧妙。不少習(xí)題是編者精心設(shè)計(jì)的,凝聚了編者的智慧。教師在教學(xué)中如果多一些資源意識(shí),就可以發(fā)現(xiàn)很多探究的點(diǎn)子,為習(xí)題教學(xué)注入活力。
4.關(guān)注社會(huì)生活與化學(xué)的關(guān)聯(lián),變感性了解為理性探源。
化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與生活聯(lián)系緊密,教師可以開發(fā)適合于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)和生活實(shí)際中挖掘素材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行以探究性實(shí)驗(yàn)為主體的研究性學(xué)習(xí)。教學(xué)中,我們結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)、生活中的相關(guān)事實(shí),提出問題,篩選并確定研究課題,然后組織學(xué)生收集資料,研究實(shí)驗(yàn)方案,組織實(shí)驗(yàn)研究。
高中化學(xué)新課程提倡和鼓勵(lì)學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究,體驗(yàn)科學(xué)研究過程,強(qiáng)化科學(xué)探究意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的豐富多彩與科學(xué)探究的開放性特征決定了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)擁有豐富的研究課題?;瘜W(xué)教師需要潛心鉆研,拓展課程內(nèi)容,開展富有特色的校本教研,從而高效地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。