張帥
摘要:探究式教學(xué),在目前的教學(xué)改革大潮中正日益成為中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)的重要教學(xué)方式,而運用實驗探究的方法對理論課進行教學(xué),不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,還能提高教師的教學(xué)素養(yǎng),同時這種嘗試也是本次教學(xué)改革大力倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式。通過實驗探究課型在化學(xué)反應(yīng)原理知識學(xué)習(xí)中的應(yīng)用,學(xué)生能夠更容易地建構(gòu)化學(xué)理論知識,他們通過主動參與探究、合作學(xué)習(xí),并且通過假設(shè)、觀察、實驗、交流、推理、歸納等過程感悟和體驗,從而獲得更有價值的知識,更能幫助學(xué)生在能力和素質(zhì)方面得到提高。
關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)原理;實驗探究;教學(xué);合作交流;問題設(shè)置激發(fā)興趣
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2018)07-0085
隨著高中化學(xué)新課程改革的進一步深化,探究式教學(xué)正日益成為中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)的重要教學(xué)方式,特別是關(guān)于元素化合物知識的教學(xué),實驗探究法更是備受青睞。相比之下,高中選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”這部分,由于是學(xué)習(xí)較系統(tǒng)的無機化學(xué)反應(yīng)的基本原理和規(guī)律,知識內(nèi)容本身具有抽象復(fù)雜、知識要求高和理論性強等特點,歷來是高中化學(xué)教學(xué)中的難點。運用實驗探究的方法對理論課進行教學(xué),即以一定載體實施理論課教學(xué),其意義是深遠的,體現(xiàn)在不只是能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,還能提高教師的教學(xué)素養(yǎng),這種嘗試也是本次課程改革大力倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式。事實上,探究課型符合大多課程的教學(xué),在化學(xué)反應(yīng)原理知識的學(xué)習(xí)中,學(xué)生的理論知識如果是以建構(gòu)的方式獲得,是他們在主動參與探究、合作學(xué)習(xí)的過程中,通過假設(shè)、觀察、實驗、交流、推理、歸納等過程感悟和體驗的結(jié)果,這樣獲得的知識更有價值,更能幫助學(xué)生在能力和素質(zhì)方面得到提高。下面,筆者結(jié)合在選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》的部分課堂教學(xué)實踐中的體會,探討開展與實驗相結(jié)合的探究式教學(xué)的相關(guān)思考。
一、探究學(xué)習(xí)選題要恰當
仔細研究選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”不難發(fā)現(xiàn),教材對知識的呈現(xiàn)方式做了較大的變革,在教學(xué)中可以直接感受到教材對探究活動的重視,其中有一些知識的結(jié)論沒有直接說明,而要求學(xué)生通過實驗和推理自己歸納總結(jié),如“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”中濃度、溫度、催化劑對反應(yīng)速率的影響,“化學(xué)平衡”中濃度、溫度對化學(xué)平衡移動的影響;有些部分以化學(xué)的基礎(chǔ)知識為體系編寫,知識的產(chǎn)生和聯(lián)系運用了探究的方法,如“鹽類水解”中探究鹽溶液的酸堿性;探究促進或抑制FeCl3水解的條件等。對這些內(nèi)容的教學(xué),教師應(yīng)該改變原有的學(xué)科教學(xué)知識體系的教學(xué)方式,充分利用教材中這些富有個性和特點的探究活動欄目開展探究活動,指導(dǎo)學(xué)生通過探究活動對化學(xué)學(xué)科知識體系進行構(gòu)建。
二、重視探究學(xué)習(xí)的預(yù)備環(huán)節(jié),注意引導(dǎo)監(jiān)督
完整的探究活動涉及提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達與交流等要素。而在實際的課堂教學(xué)中,由于受教學(xué)時間的限制,學(xué)生的基礎(chǔ)及實驗條件不足等原因的制約,要使探究實驗順利進行,保證師生集中精力解決核心問題,教師可以將探究活動的一些環(huán)節(jié)延伸至課外,在課前做充分的探究準備,提前安排學(xué)生準備開展實驗探究,保證實驗探究過程中,學(xué)生將主要精力集中于對核心問題的探求。
以人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第二章第三節(jié)化學(xué)平衡(第2課時)中濃度、溫度對化學(xué)平衡移動的影響這一節(jié)課為例,學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)是這樣的:在本節(jié)課教學(xué)前或者在必修模塊中,學(xué)生已經(jīng)建立了化學(xué)平衡的概念。知道了處于化學(xué)平衡時,正逆反應(yīng)仍在進行,且正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率??紤]到課堂教學(xué)時間有限,不能因為這些知識的欠缺而造成探究核心問題教學(xué)的障礙。因此,結(jié)合學(xué)情,可先將復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率改變的影響條件(探究的準備)在課前完成,也就是將探究學(xué)習(xí)延伸至課外。在課外,組織學(xué)生自主完成本節(jié)課的一些準備工作(包括知識準備),課堂教學(xué)中,集中精力解決核心問題。
新課程倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),需要教師為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的時間與空間,并且加以督促指導(dǎo),保證自主學(xué)習(xí)的效果;同時,在課堂教學(xué)中,的確用上了課前自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容,這對學(xué)生來講,無疑是一種很好的引導(dǎo),同時還可以緩解探究實驗耗時與課時緊張的矛盾,從而提高學(xué)習(xí)活動的效率。
三、設(shè)置驅(qū)動性問題,激發(fā)學(xué)生的思考
在實驗探究環(huán)節(jié),需要教師精心設(shè)計問題,激發(fā)起學(xué)生對所解決問題的探究欲望,產(chǎn)生探究的動機,同時引導(dǎo)學(xué)生明確實驗探究的目的,避免活動的盲目性。
仍以“濃度、溫度對化學(xué)平衡移動的影響”一節(jié)課為例,學(xué)生通過必修的學(xué)習(xí),已經(jīng)建立了化學(xué)平衡的概念,知道條件改變,平衡會移動,但平衡怎樣移動,學(xué)生不是很清楚。如果教師在教學(xué)引入環(huán)節(jié)利用以下演示實驗,設(shè)計一個局部的探究性問題,會有較好收效。教學(xué)程序如下:
1. 往5mL 0.01mol·L-1 的FeCl3溶液中滴入幾滴0.03 mol·L-1 的KSCN溶液。
2. 請學(xué)生說出在Fe3+ +3SCN-=Fe(SCN)3中,當達到化學(xué)平衡時,有些什么特點?(實驗現(xiàn)象,你想到了什么?得出了什么結(jié)論?這樣可以激發(fā)起學(xué)生的已有認識,即對可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡知識的回憶)。
3. 提出問題:當向上述的平衡混合物中,加入飽和的FeCl3溶液時,可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
4. 假設(shè)與猜想:(可以追問,做出這樣的假設(shè)的依據(jù)是什么?學(xué)生會有怎樣的回答呢?學(xué)生能否想到加入飽和FeCl3溶液后,F(xiàn)e3+濃度增大了,利用第2節(jié)所學(xué)知識,可知正反應(yīng)速率增大了,此時,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率不再相等,反應(yīng)已不再處于平衡狀態(tài)。如果學(xué)生不能達到上述水平,我們應(yīng)該提供適度的知識支持。)
5. 實驗驗證。
6. 獲得結(jié)論:濃度的變化可能引起正逆反應(yīng)速率不再相等,最終建立新的化學(xué)平衡。然后,教師和學(xué)生一起梳理認識,明確濃度改變,平衡移動規(guī)律。
7. 新的問題:還有哪些因素可能引起化學(xué)平衡的移動?(學(xué)生如果能夠主動提出這些問題當然好,教師可以順勢組織下面的教學(xué)活動;如果不能提出問題,教師可以啟發(fā)學(xué)生思考影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些,或以探究預(yù)備中的知識提供支持)。讓學(xué)生自己設(shè)計并完成探究實驗,在此基礎(chǔ)上,教師帶領(lǐng)學(xué)生研究溫度改變,平衡的移動規(guī)律,得出相關(guān)的結(jié)論,并且明確研究的大體思路和實驗證據(jù)。最后,讓學(xué)生自己研究壓強改變,平衡如何移動?讓學(xué)生提出假設(shè),說明假設(shè)的依據(jù),并且讓學(xué)生設(shè)計實驗方案,尋找實驗的證據(jù)。
這樣三個條件對平衡影響的教學(xué)處理思路不同,逐漸加大開放度,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的研究意識與思路。
以上設(shè)計,是在充分考慮學(xué)生的已有知識基礎(chǔ)上,設(shè)置驅(qū)動性問題,不斷尋找新知識的生長點,而且實際上也給學(xué)生搭建了臺階,引領(lǐng)他們認真思考為什么影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素也是影響化學(xué)平衡移動的因素,其本質(zhì)原因是什么等有關(guān)問題,對于一般學(xué)生來說這樣的做法比拋出一個大問題讓學(xué)生自由分析更有效。這樣更能體現(xiàn)教師引導(dǎo)者的作用,并且可避免探究過程產(chǎn)生學(xué)生不知道該做什么的問題。
四、探究教學(xué)要做到收放自如
探究學(xué)習(xí)的開展,對教師提出了更高的教學(xué)要求,更要花費精力,統(tǒng)籌組織好各個教學(xué)環(huán)節(jié),使之落到實處。在探究學(xué)習(xí)中開放度大,學(xué)生活動也多,需要教師有較強的調(diào)控課堂能力和功底。否則,只會看到表面熱鬧,實效卻很低的結(jié)果。這就要求教師在探究學(xué)習(xí)中要做好“收”的工作。比如在學(xué)生分組實驗后的表達與交流階段,較常見的一種場景:在其他小組代表發(fā)言交流時,某些學(xué)生仍然忙于自己的實驗,思維的興奮點還停留在實驗上,不能及時轉(zhuǎn)到下一環(huán)節(jié),也就無法聽取他人的經(jīng)驗和心得,既耽誤了自己又影響到其他同學(xué)。這時就需要教師有良好的調(diào)控能力,收攏學(xué)生,引導(dǎo)他們學(xué)會傾聽與分享,保證各小組探究成果得到提升。
此外,學(xué)生的探究活動有別于科學(xué)研究,受基礎(chǔ)知識的制約,學(xué)生在自主探究活動中會遇到不少困難,如果完全放手讓學(xué)生做,時間難以控制,課堂秩序也難以控制,探究效果也會大打折扣,這時也需要教師做好“收”的工作,把學(xué)習(xí)活動的焦點重新聚集到正確的方向上。當然,這種“收”不同于幫助學(xué)生設(shè)計好實驗方案,限制學(xué)生的思維角度,而是幫助學(xué)生認識到如何進行探究實驗才能更快、更好,如先設(shè)計好實驗步驟再做、做實驗時同伴互助等等。
探究教學(xué)中組織活動應(yīng)該做到能放能收,收放自如,而且收比放更重要,這是教師主導(dǎo)作用充分發(fā)揮的體現(xiàn),更是關(guān)系到探究教學(xué)活動是否有效的關(guān)鍵。因此,教師要關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的表現(xiàn),及時做出指導(dǎo),以及對學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)活動后得到的結(jié)果進行及時評價和反饋,勢必成為評價課堂教學(xué)好與壞、優(yōu)與劣、成與敗的關(guān)鍵要素。
總之,在化學(xué)反應(yīng)原理的學(xué)習(xí)中,用探究的方式組織教學(xué),給予學(xué)生主動思考和探求知識空間的做法,是促進學(xué)生深入理解化學(xué)核心基本原理的載體和正確的教學(xué)決策。
(作者單位:新疆石河子第二中學(xué) 832000)