利用化學實驗培養學生的探究學習能力

冀建廠

科學探究是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。因此,在化學教學中,應著力通過多種途徑,培養學生的探究學習能力。

1 激發興趣,誘發探究動機

1.1 利用化學的奇妙,激發學生的學習興趣如學習濃硫酸的性質時,做濃硫酸和蔗糖的反應實驗,白糖一會兒變成一塊黑發糕。學生產生濃厚的好奇心,探究動機油然而生,疑問自然形成,并想辦法解決,實驗的目的也就達到。

1.2 讓學生在熟悉的生活情景中感受化學的重要性應用化學知識,解決生活實際問題,在熟悉的生活情景中,讓學生了解化學與日常生活的密切關系,感受化學的重要性,提高化學學習的興趣。

1.3 創設問題情境,營造探究氛圍例如學習過氧化鈉時可以先放一個用水和二氧化碳滅火的場景,教師演示實驗1,向裹有Na2O2的脫脂棉上滴加水,脫脂棉劇烈燃燒;演示實驗2,向裹有Na2O2的脫脂棉中通CO2,脫脂棉劇烈燃燒。學生驚奇。教師說:“脫脂棉著火果真是水和二氧化碳點燃的嗎?想知道為什么嗎?”學生情緒高漲,為進一步探究創設饒有趣味的意境。

2 模擬科學發現的過程,掌握探究的方法

如在學習苯分子結構時,可以讓學生根據苯的化學式,運用已有的知識探究苯可能的結構,并指出此結構應該能發生哪些反應,然后設計實驗去驗證,對結果進行討論。學生在體驗科學探究的同時,對苯的結構特點和性質有了更加深刻的認識。

3 挖掘化學實驗的探索性,培養學生探究實驗能力

3.1 實驗改進再探索如在學習鈉的性質時,對于鈉和水反應的實驗,可以將演示實驗改成探究性實驗。首先討論鈉和水反應有可能生成哪些物質,如何用實驗去驗證。由學生設計實驗,然后小組討論確定出最佳方案,派代表在班上展示方案。經質疑完善后,再進行實驗。通過對實驗結果的分析、討論、評價,最后由學生自己得出結論:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,該反應是個放熱反應。

3.2 實驗異常再探索如“乙醛滴進新制氫氧化銅懸濁液加熱”的實驗,按理應當出現美麗的橘黃色,最后呈磚紅色沉淀,但有的學生卻得到深棕色乃至黑色的沉淀。在這種情況下,教師應組織全體學生討論分析原因。

3.3 實驗失敗再探索如在做乙酸乙酯的制取實驗時,學生沒有接收到油狀的有香味的酯,達不到效果。于是筆者安排課下此實驗的研究性學習。學生課下通過查資料、討論,找出這個實驗失敗的原因和成功的要點:乙酸和乙醇配量不合適,從平衡移動角度考慮應使一種反應物過量,從原料角度考慮應該使乙醇過量;原料水分可能過多不利于酯的生成,所以原料應用無水乙醇和冰醋酸;溫度不合適,溫度過高使乙醇發生分子間脫水生成乙醚,過低不利于酯的蒸發,所以溫度應控制在60 ℃～70 ℃;濃硫酸用量不合適,為了使平衡右移應除去反應生成的水,所以濃硫酸用量要稍多于乙醇的用量等。再做實驗取得成功。

4 讓學生自主學習,互動合作,嘗試探究

如教學“探究鋼鐵制品銹蝕的條件”時可按如下方式引導學生。

4.1 教師先引導學生提出問題1)長期使用并放在空氣中的鐵制品會有什么現象發生?(生銹)。2)鐵生銹是鐵與空氣中的什么物質反應?

4.2 學生根據已有的知識作出大膽的猜想可能是氧氣和水與鐵發生化學反應,從而使鐵生銹。

4.3 采用小組合作的方式,設計實驗方案,證明先前的猜想和假設 1)取一段光亮無銹的細鐵絲,繞成螺旋狀,放在一支干燥潔凈的試管底部。將試管固定在鐵架臺上,并倒立于盛有清水的燒杯里。注意試管里的鐵絲要高出水面,且穩定不下落。觀察鐵絲的表面及試管中的水面高度的變化情況。2)在第二支試管中放入光亮無銹繞成螺旋狀的鐵絲,注入剛煮沸過的蒸餾水至浸沒鐵絲,然后在水面上注入一層植物油,使鐵絲只與水接觸。3)將第三支試管用酒精燈烘干,放入光亮無銹繞成螺旋狀的鐵絲,用橡皮塞塞緊試管口,使鐵絲只與干燥的空氣接觸。

4.4 課堂上,讓學生自己提出問題并展開討論1)第一支試管內的水面為什么會上升?試管內的水面上升高度達到試管高度的1/5,說明鐵與空氣中的什么物質反應?2)第二支試管中的鐵絲表面為什么會出現少量的銹斑?3)第三支試管里的鐵絲表面為什么沒有變化?

4.5 學生通過討論,對鋼鐵制品銹蝕的條件豁然開朗在此基礎上,教師再引導學生聯系實際討論,分析如何防止鐵生銹。

在此探究活動中,學生通過提出問題——進行假設——設計方案——實驗操作——交流討論——得出結論——應用拓展的探究過程,自主性、互動性、實踐性、探究性得到充分的發展和張揚。

5 指導、討論、梳理、整合,使學生逐漸形成自覺的探究習慣

通過指導學生收集、查閱資料,自己解決淺層問題。這樣做,學生逐漸養成不斷探究化學奧秘的習慣。如學習了硫酸的性質后,讓學生討論怎樣設計實驗證明蔗糖與濃硫酸反應的產物?如何防止本實驗造成的污染?學生可根據已有的知識,去想辦法解決,最大限度地發揮其創造潛能,調動其探究積極性。

(作者單位:河北省河間市龍華店中學)