高中化學實驗探究式教學初探

胡美蓮

【摘要】化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學探究式教學最常用的方法是實驗法。本文嘗試從化學實驗探究式教學的模式,如何運用教材進行探究式教學,化學實驗探究式教學中應該注意的一些問題進行初步探討和總結,以改進實驗教學。

【關鍵詞】化學實驗法探究式教學

化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學實驗是化學教學的重點和亮點,也是學生學習化學的最佳場所。化學探究式教學最常用的方法是實驗法。探究式實驗教學是指教師根據教學要求和學生認知特點提出問題,學生運用已學過的知識和技能,自行設計方案,通過實驗、觀察、分析、完成教學任務,獲取知識的一種教學模式。探究式實驗教學的特點是把學生置于動態的、開放的教學環境中,通過自主探究了解現象,掌握規律,體驗知識的獲得過程,并培養科學探究能力。

一、化學實驗探究式教學的模式

以問題為基礎,按照“問題—假設—實驗—分析—結論”的教學模式,最大限度地調動學生學習的主動性,最好把演示實驗和學生分組實驗有機地結合起來。

1.引出問題。教師根據教學目標和教學內容,從教材或學生的學習生活經驗出發,提出一些可能進行探究的問題,引起學生的興趣,激發他們探究的欲望。

2.提出假設。學生根據已有的知識和經驗,積極思考、構思實驗、提出假設、作出預測。

3.設計實驗。在教師的指導下,學生設計可能的實驗方案,根據實驗原理,選擇適當的儀器,設計實驗步驟。

4.活動與探究。學生根據設計的實驗方案進行實驗,教師巡視指導。

5.現象討論,得出結論。設計和實施的不同,必然產生不同的結果。因此,組織學生討論,讓學生交流在實驗中的不同見解,教師再適時點拔,及時給予指導與評價,由學生概括出有關的化學原理和規律。

6.應用創新。這個階段是師生互動,再學習的階段。此時,教師要善于引導,指點迷津,以鞏固實驗結果。

二、靈活運用教材進行探究式實驗教學,培養學生的學習興趣

教材是化學知識的集合體,這些知識大多設計了實驗證明,這為探究式教學提供了豐富的資源。那么,怎樣才能把探究式教學較好地應用于課堂教學中?我們認為,根據課程標準合理使用教材是關鍵。與以往教材相比,現行教材最大的改變是不再區分演示實驗和學生分組實驗,這樣的設計可以讓教師根據學生的水平和教學環境的實際情況靈活安排。

1.教學實例

“化學能轉化為電能”一節實驗,這里既可以作為教師演示實驗,也可以作為學生自主探究實驗。但從培養學生的理念思考此實驗時,我們發現,這是培養學生設計實驗方案、評價實驗方案、建立科學思維的很好素材,所以我們把它處理成探究性實驗。

(1)引出問題:把一塊鋅片和一塊銅片用導線連接后同時插入盛有稀硫酸的燒杯里,學生看到驚奇的現象:銅片上出現了氣泡(告訴學生這是氫氣)。那么,銅片上發生了什么反應?引起學生探究現象原理的欲望。

(2)提出假設1:Cu與稀硫酸反應生成氣體,Zn不能。設計實驗:把一塊Cu片和一塊Zn片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察現象。活動與探究,現象:Cu片上無氣泡,Zn片上有氣泡。討論得出結論:Cu不能與稀硫酸反應生成氣體。否定假設1。

(3)提出假設2:Cu、Zn同時插入盛有稀硫酸的燒杯里,Cu變活潑了,Zn變不活潑。所以,Cu與稀硫酸反應生成氣體。

(4)設計實驗:把一塊Cu片和一塊Zn片同時插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察現象。活動與探究,現象:Cu片上無氣泡,Zn片上有氣泡。討論得出結論:Cu、Zn同時插入盛有稀硫酸的燒杯里,Cu沒有變活潑。否定假設2。

(5)提出假設3:Cu、Zn連接后,Cu變活潑了,Zn變不活潑了。所以,Cu與稀硫酸反應生成氣體。設計實驗:把一塊Cu片和一塊Zn片用導線連接后,先將Cu片插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察現象。再將Zn片插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察現象。 活動與探究,現象:Cu片上無氣泡,Zn片上有氣泡。討論得出結論:Cu、Zn連接后,Cu沒有變活潑。否定假設3。

(6)提出假設4:Cu、Zn連接后,Zn上的電子通過導線轉移到Cu上,H+在Cu上得電子生成氣體。設計實驗:把一塊Cu片和一塊Zn片用導線連接后,同時插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察現象。再在導線中間連接一個靈敏電流計,觀察現象。活動與探究,現象:Cu片上有氣泡,Zn片上幾乎沒有氣泡;靈敏電流計指針發生偏轉。討論得出結論:Cu、Zn連接后插入稀硫酸中,Zn失電子通過導線流入Cu,H+從Cu上得電子生成氣體。

(7)應用創新。師生共同總結由于Zn片不斷溶解, Cu片表面不斷產生氣體,在外電路就有持續的電流產生,這樣就實現了化學能向電能的轉化。這種把化學能轉化為電能的裝置稱為原電池。師生再共同總結歸納原電池的工作原理和構成條件,并做適當練習鞏固。

2.教學效果與反思

這節課取得了教好的教學效果。在教師的引導下學生能根據所學的知識技能,主動探究原電池的工作原理。這些探究活動不但有利于學生獲得知識技能,而且培養了學生認真求實的科學態度和科學探究的學習方法。同時,也存在一些問題有待改善。例如,怎樣讓學生主動地提出問題?因為解決一個問題需要的只是知識技能,而提出一個問題則需要有創造性的想象力。

三、探究式實驗教學中應該注意的一些問題

1.實驗目的要明確。題目范圍不能太大,否則,學生因思維方式不同,探究的方向也會變得模糊。題目范圍也不能太小,否則,題目過于簡單,探究性實驗可能變為驗證性實驗。

2.精心做好組織工作。對于哪些內容讓學生探究,什么時候進行討論,什么時候進行總結,教師都要做到心中有數,不能隨意而為。

3.倡導學生勇于質疑、勤于思考的精神。教師要告訴學生探究活動具有開放性,過程和結果不求唯一。教師還必須放手讓學生獨立設計實驗過程,觀察、思考總結,真正成為實驗的“探索者”,而不是教師指揮下的“操作員”。讓學生享受的不僅僅是學習的結果,更重要的是學習的過程,讓學生在學習過程中學習知識技能。

探究式教學初期總會遇到這些情況:學生不知所措,不知道要做些什么,探究些什么,他們在等著教師講解。教師要有耐心,要設計臺階,讓學生們在實踐中慢慢成長。當學生走冤枉路、犯錯的時候,不要急于協助學生,讓學生自由地分析和討論,學會學習,學會探究的技能。探究式實驗教學只有恰當運用,才能達到良好的效果。因此,教師要加強理論和業務學習,使自己成為探究式教學的先行者和實踐者。

參考文獻:

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準.人民教育出版社.

[2]王祖浩等.化學2(必修).江蘇教育出版社,2006.

[3]王祖浩,王云生等.《高中化學教學參考書》化學2(必修).江蘇教育出版社,2006.

[4]王祖浩,吳星等.化學新課程中的科學探究.高等教育出版社,2003.

[5]錢晨嵐,蔡亞萍.高中化學課堂探究教學方案設計的研究.中學化學,2006,(12).

[6]孔琴飛.由“銅片上為什么有氣泡生成”引出的思考——記原電池教學.