吳青華
摘要:通過探討探究性學(xué)習(xí)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用,發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,從而輕松地獲取知識(shí),獲取解決問題的方法。改變課堂教學(xué)中教師單純灌輸知識(shí),學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的落后教學(xué)方式,創(chuàng)建師生互動(dòng)、學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的新的教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:探究;學(xué)習(xí)方法;教學(xué);運(yùn)用
《普通中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》強(qiáng)調(diào)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,提創(chuàng)開展以探究式學(xué)習(xí)為核心的多樣化學(xué)習(xí),讓學(xué)生在多元、動(dòng)態(tài)、開放、探究、創(chuàng)新中主動(dòng)領(lǐng)悟知識(shí),獲取解決問題的方法。因此在平時(shí)的教學(xué)中教師要不斷地去摸索,構(gòu)建一系列探究式教與學(xué)的設(shè)計(jì)。所以新一輪課程改革的重要任務(wù)之一,就是要改變課堂教學(xué)中教師單純灌輸知識(shí),學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的落后教學(xué)方式,創(chuàng)建師生互動(dòng)、學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的新的教學(xué)模式。
1.探究性學(xué)習(xí)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐
鑒于化學(xué)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科,觀察、實(shí)驗(yàn)和理性化思維是化學(xué)研究的最基本方法。結(jié)合探究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn),在化學(xué)教學(xué)中開展探究性學(xué)習(xí)的一般程序如下:
提出問題→猜想與假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→總結(jié)與應(yīng)用→解釋與結(jié)論→實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)與依據(jù)
本文結(jié)合Al與CuCl2溶液的反應(yīng)作為一次化學(xué)活動(dòng)課進(jìn)行設(shè)計(jì),變?yōu)橐淮翁骄啃詫W(xué)習(xí)活動(dòng)課。具體過程如下:
1.1提出問題
教材在講述物質(zhì)的活動(dòng)性順序時(shí),注意強(qiáng)調(diào)較活潑的金屬能將較不活潑的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來。所以讓學(xué)生寫出Al與CuCl2溶液的反應(yīng),學(xué)生很容易寫出這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式。并且認(rèn)為僅發(fā)生2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu這個(gè)置換反應(yīng)。此時(shí)如果教師告訴學(xué)生在這個(gè)反應(yīng)中還伴隨著多個(gè)反應(yīng)時(shí),馬上會(huì)引起學(xué)生的好奇、懷疑、困惑。從而激發(fā)了學(xué)生的探究心理,于是學(xué)生們紛紛猜測(cè)、討論。
1.2猜想與假設(shè)
同學(xué)們?cè)谝延械幕瘜W(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,嘗試提出對(duì)問題可能的答案,做出猜想和假設(shè)。如有的學(xué)生會(huì)提出產(chǎn)生氣體,會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng),生成的AlCl3會(huì)水解等多個(gè)化學(xué)反應(yīng)。在同學(xué)們紛紛猜想問題的答案的時(shí)候,老師適時(shí)和適當(dāng)?shù)貙?duì)學(xué)生的思路進(jìn)行引導(dǎo)。首先是對(duì)已有知識(shí)的構(gòu)建,我們學(xué)過鹽類水解的知識(shí)知道,鹽類在水溶液中電離出來的某些離子會(huì)跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合成弱酸或弱堿,從而使溶液顯酸性或者顯堿性,而對(duì)溶液的酸堿性可用PH試紙來檢驗(yàn);其次對(duì)于較活潑的金屬在空氣中易被氧化,易置換出酸中的氫;第三原電池的有關(guān)知識(shí)。有了這些提示信息后,學(xué)生的思考就有了基本方向,同學(xué)們就會(huì)在此基礎(chǔ)上發(fā)表不同的猜想、假設(shè)(以代表性的為例)。
猜想一:CuCl2溶液水解使溶液呈酸性;猜想二:Al片先置換出溶液中的氫,所以會(huì)產(chǎn)生氫氣;猜想三:Al片會(huì)置換出CuCl2溶液中的銅,從而構(gòu)成原電池;猜想四:反應(yīng)先是較慢的進(jìn)行,隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)速率加快;猜想五:若向反應(yīng)后的溶液中通入二氧化碳會(huì)產(chǎn)生銅綠。
在整理好各種猜想后,接著啟發(fā)學(xué)生在猜想的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的假設(shè)。如果猜想是正確的,那么:假設(shè)一:用PH試紙檢驗(yàn)CuCl2溶液應(yīng)顯酸性顏色;假設(shè)二:將CuCl2溶液滴入盛有鋁片的燒杯中,斷口處先產(chǎn)生氣泡,后析出銅;假設(shè)三:將CuCl2溶液滴入盛有鋁片的燒杯中,先是產(chǎn)生少量氣泡,后產(chǎn)生大量氣泡;假設(shè)四:將反應(yīng)后的溶液取出一部分與試管中通入二氧化碳,產(chǎn)生綠色沉淀。
1.3制定計(jì)劃,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),解釋與結(jié)論
讓學(xué)生在假設(shè)的基礎(chǔ)上撰寫詳細(xì)的探究計(jì)劃,并就猜想和假設(shè)設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案,教師檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案,給與適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。教師可按下面的形式要求學(xué)生填寫。
實(shí)驗(yàn)1:CuCl2溶液顯酸性(猜想)→用玻璃棒醮取試液于試紙上,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比(實(shí)驗(yàn)操作)→實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象()→實(shí)驗(yàn)結(jié)論()
實(shí)驗(yàn)2:鋁片先與H+反應(yīng)后與CuCl2溶液反應(yīng)(猜想)→把過量的鋁片放入燒杯中將CuCl2溶液慢慢地滴下,反應(yīng)開始→()實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→實(shí)驗(yàn)結(jié)論()
實(shí)驗(yàn)3:產(chǎn)生的氣體為氫氣(猜想)→收集氣體,點(diǎn)燃→實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象()→實(shí)驗(yàn)結(jié)論()
實(shí)驗(yàn)4:產(chǎn)生的氣體為氫氣(猜想)→構(gòu)成銅鋁原電池→實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象()→實(shí)驗(yàn)結(jié)論()實(shí)驗(yàn)5:通入二氧化碳能產(chǎn)生銅綠(猜想)→取反應(yīng)后的溶液通入二氧化碳→()實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→實(shí)驗(yàn)結(jié)論()。從這些實(shí)驗(yàn)中可以得出如下的解釋與結(jié)論:
1.3.1CuCl2溶液顯酸性
取少量CuCl2溶液測(cè)其PH值,溶液顯酸性。因?yàn)镃uCl2是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解顯酸性。發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2++H2O=Cu(OH)++H+
1.3.2多個(gè)反應(yīng)共存
實(shí)驗(yàn)證明,產(chǎn)生的氣體是氫氣,紫紅色物質(zhì)是銅,溶液物質(zhì)變淺,最后變成無色。主要原因是在鋁片的新斷口處,H+直接與Al反應(yīng)才產(chǎn)生氫氣,氫離子破壞了Al表面的氧化膜,使Al與H+,Al與Cu2+的反應(yīng)加快,發(fā)生反應(yīng)為:1.6H++2Al=2Al3++3H2;2.Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;3.2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu。
由于置換出了Cu,Al有過量,所以構(gòu)成了Cu-Al原電池,發(fā)生微電池反應(yīng),銅表面有大量H2產(chǎn)生,加快了化學(xué)反應(yīng)速率;又由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溶液溫度升高,加快反應(yīng)的進(jìn)行。
1.3.3銅綠的生成
由于溫度較高,生成的銅又是蓬松的(符合教材上銅易生成銅綠的描述條件),所以很快產(chǎn)生銅綠。發(fā)生的反應(yīng)為:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
2.探究性學(xué)習(xí)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中應(yīng)注意的問題
2.1教師在設(shè)置問題時(shí)應(yīng)注意可接近性原則
教師提出的問題要切合實(shí)際,問題的設(shè)置要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,要根據(jù)學(xué)生各自的起點(diǎn)行為而定。如果不清楚學(xué)生的起點(diǎn)行為,不與學(xué)生的接受能力同步,就會(huì)出現(xiàn)學(xué)生不喜歡“聽”或“聽不懂”的現(xiàn)象。所以教師提出問題的情景,最好來源于學(xué)生已有的知識(shí)、生活資料。因?yàn)橹挥袑W(xué)生熟悉的或感興趣的內(nèi)容,才能激發(fā)學(xué)生的求知欲,創(chuàng)造的熱情。
2.2教師對(duì)學(xué)生回答后不能匆忙地進(jìn)行評(píng)價(jià)或者不評(píng)價(jià),不能簡(jiǎn)單地做出“對(duì)”或“錯(cuò)”的評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)注意指出什么是對(duì)的,錯(cuò)在何處。指導(dǎo)學(xué)生如何去分析問題、回答問題、解決問題,并且教師應(yīng)該提倡學(xué)生自我評(píng)價(jià),使學(xué)生的思維更積極、學(xué)習(xí)更主動(dòng)。
2.3探究性學(xué)習(xí)應(yīng)該貫穿于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)
如在學(xué)完醇類、醛類、酯類的相關(guān)內(nèi)容后,可讓學(xué)生根據(jù)乙酸甲酯的結(jié)構(gòu)猜想它所應(yīng)該具有的化學(xué)性質(zhì),提出假設(shè),設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而歸納出有機(jī)化合物的反應(yīng)特點(diǎn)。這樣既使學(xué)生感受到探究性學(xué)習(xí)的快樂,又從中領(lǐng)會(huì)到“官能團(tuán)決定物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的特點(diǎn)”,更為以后的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
總之,探究性學(xué)習(xí),突破傳統(tǒng)的教育理念,即一改以往教師的演示實(shí)驗(yàn),分析講解的傳統(tǒng)模式為學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn),調(diào)動(dòng)了廣大學(xué)生的積極性,在探究性學(xué)習(xí)、教學(xué)中,教師只是引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn),通過學(xué)生的分組探究實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題,從而引導(dǎo)學(xué)生查閱資料解決問題,在解決問題的過程中又出現(xiàn)新的問題,于是又通過實(shí)驗(yàn)探究,再探究解決問題,即是著眼于培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究,教師引導(dǎo)學(xué)生解決問題,使學(xué)生真正變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主體,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。