王小鉑
摘 要: 科學(xué)探究是課程改革的突破口,課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式,也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容,對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。而傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的突出問題是許多教師把教學(xué)過程變成教條地完成教學(xué)方案的過程。具體可以從三個(gè)方面加強(qiáng):一是規(guī)范化操作訓(xùn)練是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ);二是積極引導(dǎo),調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論和探索研究的主動(dòng)性;三是讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究性研究。
關(guān)鍵詞: 化學(xué)教學(xué) 探究性 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
科學(xué)探究是課程改革的突破口,課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式,也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容,對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。而傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的突出問題是許多教師把教學(xué)過程變成教條地完成教學(xué)方案的過程。教師的期望是學(xué)生按教案設(shè)計(jì)作出回答,教師的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生得出預(yù)定答案,學(xué)生在課堂上實(shí)際扮演的是配合教師完成教案的角色。這樣的課堂教學(xué),忽視學(xué)生主體性的發(fā)揮,缺乏生氣與樂趣,缺乏對(duì)智慧的挑戰(zhàn)和對(duì)好奇的追求,影響教學(xué)目的實(shí)現(xiàn)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)這一化學(xué)課程改革根本性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
一、規(guī)范化操作訓(xùn)練是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)
在學(xué)生初次做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的階段,要對(duì)學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范化操作訓(xùn)練。其操作訓(xùn)練可分成單元進(jìn)行,如儀器的洗滌、藥品的稱重、藥品的加熱、氣體的收集、物質(zhì)的分離和提純等,同時(shí)要注意對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的介紹和引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,重視培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、總結(jié)的能力,為以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定良好基礎(chǔ)。
二、積極引導(dǎo),調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論和探索研究的主動(dòng)性
現(xiàn)行的教材雖然增加了一些探究實(shí)驗(yàn),但其廣度不夠,不能使學(xué)生產(chǎn)生足夠的興趣,從而主動(dòng)參與研究,所以教師在課堂上要加以引導(dǎo),增強(qiáng)知識(shí)的趣味性,激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手欲望,主動(dòng)參與、討論、分析、思考,直到設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。
因?yàn)榛瘜W(xué)和我們的生活聯(lián)系得比較緊密,所以我們很容易找到化學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用。如在《金屬資源的利用和保護(hù)》一節(jié)中對(duì)關(guān)于鐵釘銹蝕的探究,可提出如下問題讓學(xué)生討論:鋼鐵銹蝕有哪些危害?如何防止鋼鐵銹蝕?又如在《水的凈化》一節(jié)中,對(duì)關(guān)于硬水的閱讀內(nèi)容,教師可提出如下一些問題讓學(xué)生討論:硬水對(duì)生產(chǎn)和生活有哪些危害?燒開水的鋁壺中有了水垢如何除去?并讓學(xué)生做除水垢的實(shí)驗(yàn)。
同時(shí),應(yīng)注意使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)原理,并將它們用于解決實(shí)際問題。如氣體的制備,除要求學(xué)生熟知幾種常見氣體的制備方法外,還可考考學(xué)生的應(yīng)變能力。例如向?qū)W生提出這樣的問題:如何用過氧化鈉制氧氣?用草酸制一氧化碳?
三、讓學(xué)生設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究性研究
下面以濃硫酸與碳單質(zhì)的反應(yīng)及驗(yàn)證二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)為例談?wù)勅绾螁l(fā)學(xué)生進(jìn)行深入思考,根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的過程。
例如:濃硫酸能否氧化非金屬單質(zhì)?
1.提出問題
濃硫酸能否氧化非金屬單質(zhì)?
2.收集信息
(1)在常溫下,濃硫酸跟某些金屬如鐵、鋁等接觸,能夠使金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜,阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)跟硫酸起反應(yīng)。因此,可以用鋁、鐵槽車運(yùn)輸濃硫酸。
(2)濃硫酸在加熱條件下可氧化不活潑金屬銅,生成硫酸銅、二氧化硫和水。
(3)單質(zhì)碳能被氧化為二氧化碳(穩(wěn)定產(chǎn)物)或一氧化碳(不穩(wěn)定產(chǎn)物,可被進(jìn)一步氧化)。
3.提出假設(shè)
濃硫酸和單質(zhì)碳,在加熱條件下,能發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成二氧化硫、二氧化碳和水。
4.驗(yàn)證假設(shè)
實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生看到硫酸銅粉末由白色變?yōu)樗{(lán)色;最前邊的品紅試液褪色;酸性高錳酸鉀溶液褪色:石灰水前邊的品紅不褪色,澄清石灰水變渾濁。
5.得出結(jié)論
使?fàn)T火熄滅的實(shí)驗(yàn)中,在燒杯的底部固定并點(diǎn)燃一根蠟燭,加入濃的碳酸鈉溶液,然后向燒杯中加入鹽酸。實(shí)驗(yàn)中如果一次加入大量鹽酸,則只會(huì)看到燭火熄滅,如果逐滴加入鹽酸就會(huì)看到燭火擺動(dòng)逐漸變小,停止加入鹽酸燭火又會(huì)變大,如此重復(fù)多次燭火都不會(huì)熄滅,到最后,連續(xù)加入大量鹽酸,此時(shí)燭火才熄滅。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。我們本著知識(shí)不超綱、能力不封頂?shù)脑瓌t,設(shè)計(jì)了一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn):
目的:驗(yàn)證二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。
原理:二氧化碳可以滅火。
儀器及藥品:燒杯,玻璃片,蠟燭,碳酸鈉溶液,鹽酸溶液等。
實(shí)驗(yàn)步驟:把固定在玻璃片上的蠟燭放入燒杯中;在燒杯中加入少量濃碳酸鈉溶液。點(diǎn)燃蠟燭;往燒杯中加入鹽酸。
老師巡回觀察,當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中出現(xiàn)上述兩種現(xiàn)象時(shí),提醒學(xué)生注意,抓住典型,并讓學(xué)生在投影儀下重新演示。讓他們觀察,比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(要求用最簡練的語言去準(zhǔn)確描寫,并及時(shí)記錄、交流)。
提出問題:兩個(gè)燒杯中燭火熄滅的現(xiàn)象有什么不同?燭火為什么擺動(dòng)?燭火為什么會(huì)變???為什么又會(huì)變大?以上兩個(gè)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同,那實(shí)驗(yàn)操作有什么不同呢?
得出結(jié)論:燭火熄滅的快慢與生成二氧化碳的快慢和量的多少有關(guān):假如一次大量加入鹽酸,立即產(chǎn)生大量二氧化碳,燭火立即熄滅,逐滴加入鹽酸,產(chǎn)生的二氧化碳少,從燒杯底部慢慢增多,慢慢接近燭火,火苗就逐漸變小,杯中氣體由于受熱形成氣流使火苗擺動(dòng)不定,停止加入鹽酸,二氧化碳隨氣流流失減少,燭火又逐漸變大。
實(shí)驗(yàn)啟發(fā):化學(xué)實(shí)驗(yàn)包含很大探究空間和無限奧妙,能激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣;注意觀察,抓住細(xì)節(jié),發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)引導(dǎo),深入探究,提高能力;知識(shí)不超綱,能力不封頂,準(zhǔn)確把握,合理突破,培養(yǎng)研究型的高素質(zhì)學(xué)生。
探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)成績,而且要發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生多方面的潛能,了解學(xué)生發(fā)展中的需求,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我,樹立自信。發(fā)揮評(píng)價(jià)的教育功能,促進(jìn)學(xué)生在原有水平上的發(fā)展。教學(xué)評(píng)價(jià)的改革要能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià),內(nèi)容豐富,教師觀察到學(xué)生的素質(zhì)比較全面,評(píng)價(jià)言之有據(jù),結(jié)合發(fā)展性評(píng)價(jià)言之有物,讓學(xué)生得到實(shí)際幫助。而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的思維、科學(xué)素質(zhì)表現(xiàn)機(jī)會(huì)很少,教學(xué)評(píng)價(jià)基本上是根據(jù)學(xué)生操作要領(lǐng)掌握程度和結(jié)果的正誤進(jìn)行,難以擺脫甄別性的評(píng)價(jià)軌道,若從發(fā)展評(píng)價(jià)的角度進(jìn)行鼓勵(lì)則更多地只能從態(tài)度上加以表揚(yáng),有失實(shí)際能力上的幫助與提高??傊?,探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),使教學(xué)過程盡可能地成為一種“前科學(xué),亞研究”過程,通過創(chuàng)設(shè)類似科學(xué)研究的情境,讓學(xué)生通過主動(dòng)的探索、實(shí)踐、發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)知識(shí)的探求過程,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新思維和分析解決問題的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]王祖浩,王磊.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)解讀.高等教育出版社,2012.3.
[2]蘇永平.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)策略.甘肅教育,2006(11).