摘 要: 科學探究是高中化學新課程的重要理念,探究教學活動設計和組織是實施科學探究的重要前提。本文作者闡述了探究式教學的基本內涵,對如何進行探究式教學以詳細案例進行了分析,并提出了自己的幾點體會。
關鍵詞: 高中化學教學 探究式教學 實驗教學
化學教學是中學素質教育的重要部分,高中化學教學如何教會學生學習和思考、培養學生的終身學習能力已成為新課改的重要內容。但在教學實踐中,重教輕學——忽視培養學生探究性學習的現象較為普遍,這不但不利于學生自身的學習方式的優化,而且不利于培養具有創造精神與創新能力的人才。筆者在此對高中化學探究性教學模式的研究與實踐談一些認識。
一、探究式教學的基本內涵
探究式教學是以學生探究為基本特征的一種教學活動形式。所謂探究就是探討和研究,探究式教學就是以探究為主的教學,具體說它是指教學過程是在教師的啟發誘導下,以學生自主學習和合作討論為前提,以現行教材為基本探究內容,以學生周圍世界和生活實際為參照對象,讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動,將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式。探究式教學特別重視開發學生的智力,發展學生的創造性思維,培養學生的自學能力,使學生通過自我探究學會學習和掌握科學方法,為終身學習奠定基礎。
二、以培養學生科學的學習方法、探究技能為目的
在探究式教學中教師不是把現成的結論告訴學生,而是通過不斷設問,指導學生進行思考、討論、提出假設,然后針對假設搜集相關資料并加以處理,最后有所發現,得出自己的結論。在這個過程中,學生學會了科學思維,表達能力和動手能力也得到了訓練。無論結果正確與否,通過活動,學生的探究技能得到了鍛煉,也形成了科學的學習方法。
三、應用案例
在探究課題“中和反應的實質”時,筆者是這樣組織學生活動的。
1.創設問題情境,激發探究興趣:胃酸過多的患者服用的藥物中常含有氫氧化鋁;處理硫酸廠排出的廢硫酸可以用熟石灰;不小心把酸液滴到皮膚上應立即用抹布擦去,并涂上弱堿液,等等。它們發生了什么反應,為什么會反應呢?
2.學生經過熱烈的討論,發現這些都是酸堿中和反應,從而確定探究課題是“中和反應的實質”。
3.教師設置實驗:請兩位學生用石蕊試液或酚酞試液分別與氫氧化鈉溶液、鹽酸溶液作用,讓學生明白指示劑遇到酸或堿的變色情況,為學生探究本課課題設下鋪墊。
4.學生討論,教師在投影儀上顯示變色情況。在此基礎上,教師鼓勵學生以氫氧化鈉溶液和鹽酸反應為例設計實驗方案,探究本課課題。
5.學生經過熱烈的討論,提出兩種假設:(1)鹽酸中的H與氫氧化鈉溶液中的OH反應;(2)氫氧化鈉溶液中的Na與鹽酸中的Cl反應。
6.教師啟發學生通過分析,利用實驗室材料,設計實驗來探究上述假設的正確與否。
7.學生在教師指導下設計分組實驗:(1)取一定量的鹽酸溶液,滴入幾滴石蕊試液,再用氯化鈉溶液對照;取一定量的氫氧化鈉溶液,滴入幾滴酚酞試液,再用氯化鈉溶液對照。(2)取一定量的鹽酸溶液,滴入幾滴石蕊試液,再逐滴滴入氫氧化鈉溶液,并不斷用玻璃棒攪拌,至顏色由紅變紫;取一定量的氫氧化鈉溶液,滴入幾滴酚酞試液,再逐滴滴入鹽酸,不斷用玻璃棒攪拌,至紅色褪成無色。(3)分別把(2)得到的溶液取一滴滴到載玻片上,微熱后,都得到白色固體物質。(4)用硝酸和氫氧化鉀代替鹽酸和氫氧化鈉做(2)的實驗。
8.教師啟發學生討論上述系列實驗。學生討論后,第一組學生獲得結論:酸使指示劑變色是因為H,堿使指示劑變色是因為OH,氯化鈉不會使指示劑變色。第二組學生獲得結論:酸與堿反應后酸中的H和堿中的OH都消失了。第三組學生獲得結論:酸和堿反應后生成了可溶于水的不同于酸也不同于堿的物質。此時學生急需啟發幫助。第四組學生獲得結論:改用其它酸和堿,結果一樣。
9.教師組織學生從離子的角度分析,啟發學生推斷新物質可能是什么,再組織學生觀看幻燈片演示氫氧化鈉溶液和鹽酸反應的微觀過程。學生豁然開朗。
10.教師組織學生把結論用化學方程式書寫出來:NaOH+HCl=NaCl+HO,同時,讓學生試著寫引課時問題中涉及的方程式:Al(OH)+3HCl=AlCl+3HO,Ca(OH)+2HCl=CaCl+2HO,HNO+KOH=KNO+HO,啟發學生分析生成物的特點,加深鹽的概念,并得出探究結論:酸和堿之間發生中和反應,生成鹽和水;中和反應的實質是酸溶液中的H與堿溶液中的OH反應生成了難電離的水。
11.到此探究性學習活動還沒有結束。為使學生養成對結論進行反思與評價的好習慣,教師接著提問:“氫氧化鈉溶液與鹽酸恰好完全反應了嗎?”這將使學生帶著問題學習pH值,從而進一步對學生進行知識與技能、過程與方
法等的教育。
四、探究性實驗教學的體會
在探究性實驗教學中,化學問題的提出和解決是以實驗探究的途徑和手段進行的。課堂教學應盡可能使學生親自參與實驗,發揮學生的實驗能動性,引導學生根據實驗現象或事實,探究物質的本質及其變化規律。在高中化學教學中,充分挖掘和開發化學實驗在探究性學習中的功能,對于改變學生的學習方法、形成終身學習的能力具有重要的意義。
其實,化學實驗本身就是科學探究的過程。化學實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法,是人們根據研究的對象和研究的目的,創造性地運用科學知識和實驗手段,有計劃地實施探究性實踐活動的過程。化學發展的歷史也充分證明:化學科學的任何一項重大的突破,無一例外地是經過化學實驗而取得的。正如波義耳所說,沒有實驗,任何新的東西都不能深知。中學的絕大多數化學實驗雖然是對物質及其變化的再認識,但從本質上看,這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。當化學實驗被用作探究性學習的途徑時,化學實驗的創造性和探究性便充分顯示出來。學生在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。所以,在學生的化學學習過程中,教師要提倡更多地利用實驗這種活動進行探究性學習。
總之,這種學習方式提高了學生的分析問題和解決問題的能力、培養了科學思想和科學方法,以及團結協作精神。在探索過程中,我們要逐步改變學生的那種偏重于記憶、理解要靠接受知識傳輸的學習方式,使學生逐步形成一種對知識進行主動探求,并重視實際問題解決的主動積極的學習方式,從而在全面提高學生知識水平的基礎上提高終身學習的能力。
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