〔關鍵詞〕 化學教學;科學探究;了解;熟悉;加強
〔中圖分類號〕 G633.8〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2008)10(A)—0034—02
科學探究是一種研究方法,同時也是一種獲取化學知識、解決化學問題的有效途徑。學生一旦掌握,將大大提高他們解決實際問題的能力。在現實教學中,由于年齡偏大的教師(50歲以上)原有的知識和方法多為學習(理論)驗證型,因而在探究教學過程中,雖常照貓畫虎,卻總有力不從心之感。經過幾年的教學摸索,筆者覺得若從以下三個方面入手,教師應能較快地提高探究教學的水平。
一、了解科學探究的知識構架,明白其中要點
科學探究的知識構架如下:
在上述的知識構架中,教師需要明白的是:
1. 探究結果的未知性。這主要包括探究思維的發散性、探究方案的多樣性和探究結論的不唯一性。
2. 探究過程的嚴密性。即整個探究過程應事實清楚、問題明白、資料詳實、實驗可靠、結論準確、遷移合理以及經得起邏輯推理。
3. 提出問題的具體性。即一個問題一個點,所提問題的涵蓋范圍不能太大,否則就會因為涉及的因素太多,而難以確定因果關系。
4. 探究過程的核心是實驗與事實。化學知識是對客觀世界的反映,一切化學過程都離不開實驗事實的支持。
二、熟悉常見的基本題型
筆者搜集了常見的探究題材,并對其進行了歸納整理,認為這些題材大可分為以下三個基本類型:
1. 概念原理探究類
為了加深學生對化學基本概念或原理的理解,教師可設計探究過程,讓其對某一概念或原理進行驗證。如在學生學習了用過氧化氫制取氧氣后的內容,針對用二氧化錳做催化劑的事實,教師可讓其聯想:Fe2O3也是金屬氧化物,是否可以做本實驗的催化劑呢?之后設計如下的探究過程:
(1)提出問題:Fe2O3能不能做過氧化氫分解的催化劑。
(2)作出假設:Fe2O3能做過氧化氫分解的催化劑。
(3)實驗與事實:
(4)結論:Fe2O3可以做過氧化氫分解的催化劑。
2. 物質組成探究類
即以實際生活或生產為背景,設計探究題型,讓學生探究原有或變化后的物質成分。如講到燒堿的物理性質潮解時,筆者把白色的燒堿固體顆粒放在表面皿上,暴露在空氣中,一會兒之后,燒堿固體表面變得潮濕,粘在了表面皿上,一周后,燒堿固體表面又形成了一層白色的粉末(或晶體)。根據這一事實,筆者設計了如下的探究過程:
(1)提出問題:白色的粉末是什么物質?
(2)查閱資料:燒堿能和空氣中的CO2反應,生成相應的鹽和水。
(3)作出假設:白色的粉末是碳酸鈉。
(4)實驗與事實:
(5)結論:該白色粉末為碳酸鈉。
(6)拓展:為了證明該白色粉末中是否還有殘存的燒堿,所選用的兩種試劑依次是
和。
3. 實驗方案評價類
即依托不同的反應原理,設計探究實驗,讓學生制取相同或不同的物質,教師再對其實驗方案的優劣進行評價。而這個評價依據便是實驗方案的四個原則。如甲乙兩個化學興趣小組分別設計了從CuO到Cu的兩個實驗方案:
甲:■
乙:■
你認為甲乙兩個實驗方案哪一個更可行,其理由是 。
三、加強自主的探究實踐活動
“要知道梨子的滋味,就必須要親口去嘗。”老教師要想真正地掌握科學探究的知識與方法,就必須要親自設計實驗,并親自去探究實踐,經歷探究過程,才能從根本上掌握探究方法,并為探究教學打下扎實的基礎。在我們的現實生活中,只要你留心,便會發現很多適合學生探究的題材。如探究金屬銹蝕的條件、雞蛋殼的成分、燃燒的條件、滅火的原理、空氣中氧氣的含量、食鹽中是否加碘、純凈水中是否含有氯離子等。如我根據我們學校附近有絨線生產廠的特點,組織學生去參觀了絨線染色及排放廢水的過程。在取水樣的同時我問學生:根據我們已有的知識和能力,能測定哪些方面的指標呢?經過學生的討論,我們對廢水的酸堿性進行了探究。
(1)提出問題:絨線染色時產生的廢液呈酸性還是堿性?
(2)調查了解:絨線染色時常用的輔助原料主要有元明粉-Na2SO4、尿素-CO(NH2)2、防沉劑-平平加硫酸脂、分散劑-平平加O、醋酸-HAc等。
(3)猜想:廢水溶液呈酸性。
(4)實驗與事實:用膠頭滴管吸取染色廢水樣品,滴在廣泛pH試紙上,變色后與標準色卡對比,pH=5。
(5)得出結論:廢液呈酸性。