化學是以實驗為基礎并與生產、生活密切聯系的一門自然科學。在中學化學教學中實驗教學始終起著十分重要的作用。它可以幫助學生形成化學概念、理解和鞏固化學知識,培養觀察、分析、實驗操作等多項能力。在化學實驗教學中開展探究式學習,進行研究性實驗,能為學生構建開放的學習環境,提供多渠道獲取知識并綜合應用知識進行實踐的機會,對于培養學生的科學思維、科學態度、科學精神有不可替代的作用。那么,在化學實驗教學中如何開展探究式學習呢?
一、巧設情境,激發情趣
在化學實驗教學過程中,可采用適當的“刺激”,盡可能地增加情境教學,引導學生把“趣”轉化為學習的動力。例如,講到金屬與鹽的置換反應時,教師可以顯示硫酸銅溶液,硫酸亞鐵溶液,鐵絲和銅絲等化學試劑,同時講述“姜太公釣魚,愿者上鉤”的寓言故事,讓學生分組進行游戲,用“鐵絲把銅釣上鉤”、用“銅絲把鐵釣上鉤”,學生會思索著其中的奧妙,產生好奇心,有的同學能用鐵絲把銅“釣”上鉤,心中充滿著喜悅,有的很著急,“魚兒”怎么還不上鉤?讓學生了解所謂“愿者上鉤”在化學中的含義,于是推理出“金屬活動性順序”。又如在介紹二氧化碳的化學性質之前,先播放一段錄像:桂林的七星巖和蘆笛巖的巖洞,學生們肯定會被這仙境美景所吸引。再問:這位雕琢美景的能工巧匠是誰?學生們聯想翩翩。爾后揭開謎底:二氧化碳。同學們面面相覷,不可置信。這時再引出實驗:氫氧化鈣—碳酸鈣—碳酸氫鈣的相互轉化,學生們的學習興趣馬上就高漲起來。這樣,可以使學生的“要我學”變為“我要學”,使學生成為主體,成為了知識的探索者,以此激發學生的創造性思維。
二、分組實驗,主動探究
傳統的實驗教學,一般多為驗證性實驗,即著重于結果,把作為學習主體的學生置于被動地位。探究性實驗則從化學實驗的特點出發,注重實驗過程,尊重學生主動探究欲望,貫徹研究性學習的核心理念,即讓學生成為學習的主人。例如,在學習鹽酸的化學性質時,給學生們提供了試管、石蕊、酚酞、生銹的鐵釘、氧化銅粉末、氫氧化銅固體、硝酸銀溶液,以及硝酸等儀器與藥品,四人一組,由學生自己去實踐與鹽酸發生的一系列實驗。然后根據所觀察到的現象由學生討論、分析,最后讓學生歸納出鹽酸的化學性質。這既培養了學生的實驗操作能力,又激發了學生的科學思維能力和學習主動性。
三、動手操作,設計實驗
實驗設計是一種要求較高的實驗能力,它的主要過程為:提出實驗課題,設計實驗方案,討論方案的可行性,實驗操作,對實驗進行分析、比較,評價。在設計實驗過程中不僅能提高學生的自學能力,而且還能培養學生求異思維,提高學生的科學素質。例如,啟普發生器具有很多優點與適用范圍,但在農村學校缺乏,因此,在做二氧化碳的制取與性質時,我讓學生用大試管,單孔橡皮塞的導管,長頸漏斗等常用儀器,裝備簡易啟普發生器來制備二氧化碳,實驗效果同樣非常明顯。又如,在鑒別石灰水和氫氧化鈉溶液時,同學們都已習慣于通二氧化碳氣體,這時可以提示學生:之所以可用二氧化碳鑒別,因為生成了不溶性的碳酸鈣,那么,要在石灰水中產生沉淀,還可以加什么呢?同學們又想到了碳酸鈉。由此聯想到了可溶性的碳酸鹽。實驗又證實了結論的正確,通過對可行性實驗方案的討論設計,使學生走出了思維的陳舊性,增強了創新意識。
四、聯系實際,課外實驗
這是探究式學習化學實驗的延伸。在教學實踐中,我注重從學生實際生活出發,確定學生實驗課題的范圍。如在教學有關“水”的知識時,可以讓一部分學生查閱資料、向有關管理部門咨詢及實地考察相結合,了解本地區水污染及其危害的情況,并就如何防治水污染獻計獻策。在教學“化肥的合理施用”時,就地取材。農村有的是泥土,用最簡單地方法——pH試紙測試土壤的酸堿度,從家中拿來氮肥,同樣用pH試紙測試各種氮肥的酸堿度,確定為了農作物的健康成長,需如何施肥。近幾年來,我指導學生確立了諸如“化學刻花”、“自制汽水”等貼近生活的化學實驗小課題,學生積極參與,受到很好的效果。
化學實驗教學中運用探究式學習,改進了傳統的實驗教學,逐步淘汰陳舊的“聽一遍、看一遍或自己動手做一遍”的實驗教學方式,精心設計出了各種探究性實驗,并根據學生的心理特點和具體的教學內容來設計和組織探究性學習活動,使學生主動地學習,逐步學會探究。
(大城縣齊圪垯中學)