梁敏
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),科學(xué)探究是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié),化學(xué)實驗是發(fā)揮學(xué)生自我探索知識的昀理想的途徑,探究性實驗就是探究式教學(xué)的一種主要模式?!镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準》中指出:“通過以化學(xué)實驗為主的多種探究活動,使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強化科學(xué)探究的意識,促進學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。”
所謂“有效”,主要是指通過教師在一段時間的教學(xué)后,學(xué)生所獲得的具體進步或發(fā)展。教學(xué)有沒有效益,并不是指教師有沒有教完內(nèi)容或教得認不認真,而是指學(xué)生有沒有學(xué)到什么或?qū)W生學(xué)得好不好。如果學(xué)生不想學(xué)或者學(xué)了沒有收獲,即使教師教得再辛苦也是無效教學(xué)。同樣,如果學(xué)生學(xué)得很辛苦,但沒有得到應(yīng)有的發(fā)展,也是無效或低效教學(xué)。那么,怎樣提高探究性實驗教學(xué)的有效性?
一、對高中化學(xué)實驗進行科學(xué)分類,培訓(xùn)學(xué)生的基本實驗技能,打好學(xué)生有效探究基礎(chǔ)
教師要認真?zhèn)湔n,遵循先部分探究再整體探究的原則,根據(jù)學(xué)生的實際情況和具體研究實施情況,對現(xiàn)行的高中教材實驗進行分類,并培訓(xùn)學(xué)生的基本實驗技能。
在教學(xué)實踐中可把實驗進行如下劃分:
第一類,是驗證性實驗,沒有必要進行探究,或者只對實驗材料進行一定的探究。如金屬 Na與 O2的反應(yīng) Al與 O2的反應(yīng)等。
第二類,探究性實驗。對探究實驗?zāi)康牡乃伎际菍崿F(xiàn)有效性教學(xué)的前提。人教版必修 1第四章第四節(jié)中有濃硫酸和蔗糖制成“黑面包”的經(jīng)典實驗。怎么做這個實驗取決于為什么要做這個實驗。這是一個能綜合體現(xiàn)濃硫酸的吸水性、脫水性和強氧化性的好實驗。實際課堂教學(xué)時可引導(dǎo)學(xué)生從濃硫酸的脫水性與氧化性、吸水性等分步展開探究。
通常的做法是只做實驗 2,但是科學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生思維的良好機會。從這個目的出發(fā),我們才能將實驗做得更具科學(xué)性,使實驗的教學(xué)功能更有效化。
第三類,家庭小實驗。家庭小實驗題材選擇注重與科學(xué)、社會、生活的聯(lián)系,主張“活動中心論”,讓學(xué)生在寬松、和諧的氛圍中發(fā)展創(chuàng)造個性和創(chuàng)造思維,著重培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心生活和關(guān)心社會的情感和創(chuàng)新精神。
比如必修 1選編七個,分別為:收集、制作不同材料的實物標(biāo)本;用研細的碳酸鈉晶體和硝酸銨晶體制作“冰袋”;用碳酸鈉、碳酸氫鈉與某些固體酸性物質(zhì)混合制作發(fā)酵粉;白紙顯字;測定雨水 pH;利用易得物品自行設(shè)計實驗,證明懸濁液或乳濁液分散質(zhì)不能通過濾紙,膠體能通過濾紙;自制豆腐。
必修 2選編六個,分別為:制“水果電池”;自制烷烴的分子模型;催熟水果;巧除水垢;自制甜酒釀;區(qū)分羊毛織物和化纖織物。
選修 3選編兩個,分別為:利用易得材料觀察晶體的生成;利用泡沫塑料、蘿卜、竹簽等材料制作分子模型。
學(xué)生的實驗技能參差不齊,難以完成正常的實驗任務(wù),所以教師首先要了解學(xué)生基本實驗技能的情況,然后對學(xué)生的實驗技能進行培訓(xùn)。學(xué)生能夠較為熟練地使用實驗用具后,就可進行探究性實驗教學(xué)的初步研究。
二、積極創(chuàng)設(shè)問題情境,創(chuàng)設(shè)實驗條件,有效激發(fā)學(xué)生探究欲望
教師通過問題情境的創(chuàng)設(shè),使學(xué)生明確探究目標(biāo),給思維以方向;同時產(chǎn)生強烈的探究欲望,給思維以動力。
教師在設(shè)計問題情境時要力求體現(xiàn)“五性”:
首先是挑戰(zhàn)性,引起沖突,產(chǎn)生不平衡,提出能力挑戰(zhàn)。
其次是趣味性,富有趣味,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)學(xué)生積極思維。
第三是開放性,解題思路靈活多樣,問題答案不一定唯一。
第四是差異性,關(guān)注個體差異,適合各層次學(xué)生,由淺入深地做出回答。
第五是實踐性,伴以個人或小組的探究實踐活動,尋求解決問題的方法。
對于問題情境中所隱含的問題,教師不要簡單地直接給出,應(yīng)該讓學(xué)生在學(xué)習(xí)實踐活動中自己去發(fā)現(xiàn)、去提出。學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題更貼近其思維實際,更能引發(fā)其探究。如實驗鈉與水的反應(yīng),因太多的教輔都喜好將實驗現(xiàn)象小結(jié)為“浮、熔、游、紅、響”等幾個字,學(xué)生往往不假思索地附和。但鈉變成小球是易于觀察到的現(xiàn)象,要描述為“熔成小球”便是要經(jīng)過理性思維的。課堂上我曾和學(xué)生有過這樣的對話:
師:鈉為什么會變成小球?
生:因為它與水反應(yīng),外面的鈉被消耗了,均刀地被消耗。
師:(演示)切一塊鈉的小方塊投入水中,迅速變成小球在水面游動。
生 1:是尖角處消耗得多,所以昀后被“削”成小球了。
生 2:好像不是被“削”出來的,似乎特別圓而且光滑。
師:不是被“削”出來的話,會不會是自己“撐”出來的?荷葉上的露珠為什么是個小球?
生 1:表面張力……難道鈉成液體了?
生 2:是成液體啦!我用手指捏它了,又熱又黏!
(學(xué)生都戴著醫(yī)用乳膠手套做實驗。)
這樣,通過理性思維將“熔”字分析出來,使實驗教學(xué)更有效,更能發(fā)揮科學(xué)引領(lǐng)的作用。
三、引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究過程,營造自主探究的思維環(huán)境,有效深化學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在化學(xué)探究實驗中,學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo)。教師在設(shè)計實驗教學(xué)程序時,應(yīng)認真構(gòu)思好學(xué)生觀察過程中的每一個環(huán)節(jié)和符合學(xué)生實際的教學(xué)方法,對實驗中出現(xiàn)的問題、現(xiàn)象、失敗的原因要盡可能考慮細致,盡可能多設(shè)置幾個“為什么”,以激發(fā)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)興趣。
提高化學(xué)探究實驗的有效性,需做到“三要”:
一要課前預(yù)習(xí)。每個實驗前,都讓學(xué)生充分認真地做好預(yù)習(xí),盡量使學(xué)生對實驗應(yīng)該達到的結(jié)果,所用的實驗方法做到心中有數(shù)。例如“探究溫度對 KI的氧化速率”的實驗,可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教材提示,先進行實驗設(shè)計,然后小組討論,昀后以小組為單位形成實驗方案進行實驗。通過預(yù)習(xí),可促進學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,提高其對化學(xué)實驗的興趣。
二要課內(nèi)動手。實驗課突出的特點是個人活動。如果學(xué)生對實驗無興趣,或是因人多儀器少而無機會動手,或是教師對實驗施加過多的干預(yù),剝奪學(xué)生個人操作的機會,造成學(xué)生假參與等,都將影響到實驗課的效果,喪失實驗的意義,因此,必須引導(dǎo)學(xué)生積極動手、動腦,參與實驗,設(shè)法避免和防止不動手和假參與現(xiàn)象的發(fā)生。
三要課后總結(jié)。實驗課并不單單訓(xùn)練學(xué)生的動手能力,更重要的是學(xué)會思考,學(xué)會學(xué)習(xí),因此實驗后還要進行討論與小結(jié)?!按呋瘎瘜W(xué)反應(yīng)速率影響”的探究活動,實驗后各小組匯報實驗方案及實驗現(xiàn)象,小組間進行討論。有些學(xué)生對某方案中存在的一些問題提出質(zhì)疑,要求匯報的同學(xué)給予答辯。討論后,教師進行評析、小結(jié),并展示方案。這樣的“匯報與答辯”不但可以鍛煉學(xué)生的表述能力和組織能力,分析問題和解釋問題的能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生審慎細密、條理清晰的思維習(xí)慣。在質(zhì)疑、修正中,學(xué)生的創(chuàng)新思維得以激發(fā)。
探究性實驗教學(xué)的有效性是多方面的,但歸根到底,學(xué)生有所進步或取得發(fā)展是衡量教學(xué)有效性的唯一標(biāo)準。如何提高化學(xué)探究性實驗教學(xué)有效性是一個等待我們不斷實踐、努力探索的永恒課題。
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