摘要誘思探究教學論的宗旨是,以人的全面發展為根本,集中體現了以學生為主體,教師為主導的和諧關系,在這個和諧的系統中使各個因素,各個部分,各定其位,各遵其道,在自己特定的地位發揮各自的功能,化學是一門以實驗為基礎的自然學科,教學中發揮學生的主體地位尤為重要,現就應用誘思探究教學論進行化學教學談談自己的做法。
關鍵詞誘思探究教學論 化學教學 應用
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:A
1 創設情景,誘導思維,創造生成
【教學片段一】教師在講解過氧化鈉與水的反應這節時,會進行如下實驗,在盛水的燒杯中,加入過氧化鈉粉末,燒杯中會立即有大量的氣泡產生;然后,會使用一根帶火星的木條進行檢驗,以證明這些大量產生的氣泡是氧氣;接著,向反應后的溶液中,滴加酚酞試劑,溶液會明顯轉為紅色。
教師進行啟發提問:“酚酞試液為什么會變為紅色?”
學生作答:“因為有氫氧化鈉生成。”
教師肯定了該學生的作答,并且在黑板上寫下以下公式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
然后,燒杯中溶液的紅色消失了。
學生對此會提出問題:“變紅的溶液為什么又會褪色呢?”
面對這異常現象,一般教師會胸有成足地解釋為:“這是由于過氧化鈉具有漂白性的緣故。”但此時有些同學卻提出疑問:“過氧化鈉與水反應后的澄清溶液應該是全部變成NaOH,加入酚酞,紅色酚酞也會褪色,怎么可能存在過氧化鈉固體呢?”。
(1)根據實驗異常確定研究課題。教師隨機變更教學環節,確定“Na2O2使酚酞先變紅后褪色”的研究課題。
(2)提出猜想和假設。通過分組討論,教師和學生之間,學生和學生之間建立平等合作關系,就此實驗異常現象,提出如下猜想:
猜想1:有可能是產物中O2的氧化性使溶液的紅色褪去。
猜想2:有可能是受到了氫氧化鈉溶液濃度的影響。
猜想3:產生的熱量導致溫度升高,使紅色褪去。
猜想4:Na2O2與水反應過程中可能產生具有漂白性的H2O2。
猜想5:……
(3)設計實驗方案。教師此時,抓住學生進行發散性思維的機會,調動學生的求知積極性,并通過小組交流、小組合作,由學生根據自己的猜想,提出實驗方案,來驗證自己的假設。
方案1:向滴有酚酞的NaOH溶液中通入氧氣。
方案2:用不同濃度的NaOH溶液做對比實驗。
方案3:用冷卻后的溶液作實驗。
方案4:向過氧化鈉與水反應所得的溶液中,加入少許MnO2,分別在加入的前后,分別用帶有火星的木條伸入試管內。
教師因勢利導,讓學生對各種提出的方案的可行性、科學性、簡約性、安全性等方面加以評價,最終敲定實驗方案。
(4)師生一起進行研究性實驗,并加以驗證,最后得出結論。
實驗1:往試管中加入0.01mol/L的NaOH溶液3ml,滴加2滴酚酞試液,然后用MnO2催化H2O2分解,將產生的氧氣通入到前面反應后得到的紅色溶液中,溶液的長時間保持紅色。
結論:O2不會影響溶液顏色的變化。
實驗2:向等體積的濃度分別為5mol/L、1mol/L、0.01mol/L的NaOH溶液滴加酚酞試液。5mol/LNaOH溶液較快褪色,1mol/L和0.01mol/LNaOH溶液都長時間不褪色。
結論:酚酞在稀堿溶液中能穩定顯示出紅色,在濃堿性溶液中顯出紅色又會較快褪色。
實驗3:往試管中加入一小匙Na2O2固體,接著加入2ml的蒸餾水,然后將試管浸在裝有冷水的燒杯中,冷卻后滴加2滴酚酞,溶液變紅,在振蕩試管后紅色褪去。
結論:溶液的顏色變化不受溫度的影響。
實驗4:在試管中加入一小匙Na2O2固體,加入2ml蒸餾水,用帶火星的木條伸入盛有過氧化鈉與水反應所得的溶液的試管內;向上述試管中加入少許MnO2,用帶有火星的木條伸入試管內。試管內會產生大量的氣體,并且帶火星木條復燃。
結論:證明實驗中有有強氧化性的H2O2生成。
實驗結論:①現行教材中所給方程式2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑實際上是以下兩個分步方程式的總和:Na2O2+2H2O→H2O2+2NaOH(放熱反應)2H2O2→2H2O+O2↑
②往過氧化鈉與水反應后的溶液中滴加酚酞試液,溶液會變紅后又褪色,產生此現象的原因是:反應生成的H2O2具有漂白作用,反應所得的堿溶液的濃度較大。
(5)反思和評價。通過上述的一系列的“發現問題→作出猜想、設計方案→實驗驗證→處理結果”的科學探究過程,教師和學生完成了整堂課的過氧化鈉與水反應異常現象的解釋,對課本知識提出異議并進行了知識的升華和延伸。
在本次教學中,學生的一點細小的表現,都反映了對新知識的了解情況,根據學生的發散性思維,讓學生引導自己的求知興趣,并指導學生進行科學思考、討論,讓學生把探索結論轉變為驗證結論,從而加強知識的鞏固,并拓展的自己的思維,在不知不覺中培養學生的實驗探究意識。
2 創造情景,啟發思維,促進生成
【教學片段二】Fe(OH)2的制備原本是教師演示實驗,按照教材中的要求制備氫氧化亞鐵,很難觀察到理想的實驗現象,白色沉淀中往往夾雜著灰綠色,幾乎分辨不出。教材由此要求學生推理出氫氧化亞鐵很不穩定,很快被空氣中的氧氣所氧化,這其實是難以使學生信服,影響了學習效果。在這一知識塊教師要創造情景,引導學生自己去研究學習。為此整個教學過程如下:
(1)創設問題引出課題。剛才我們按教材上的方法制Fe(OH)2,同學們觀察到白色沉淀了嗎?學生回答:“不明顯”。“那么,你們有辦法改進這個實驗嗎”?
(2)教師啟發引導,找出不易觀察到白色沉淀的原因。同學們想一想,為什么不能觀察到白色沉淀?學生回答:“可能是氧氣把Fe(OH)2白色沉淀氧化了”。教師答:“對,要觀察到明顯的白色沉淀,就要想法除去溶液中的氧氣”。
(3)學生設計方案。
原理:①利用H2排除空氣——自然避免了空氣與溶液接觸。②使用NaOH固體——減少了實驗的中間環節,減少了空氣被帶入的機會;去掉膠頭滴管,避免滴管操作進入空氣。
操作——①利用H2將I中生成的FeCl2溶液壓入Ⅱ中(圖1)
②利用醫用注射器——吸取溶液排除空氣(圖2)
③利用電解原理——產生的Fe2+和堿溶液不與空氣接觸(圖3)
圖1 圖2 圖3
在本次教學過程中,教師一旦發現學生有什么奇思妙想,要認識到這種課堂上生成資源的寶貴,因勢利導,打破計劃,對預定的目標和任務適時的進行反思和調整,尊重學生的個體體驗,采取基于真實情境的問題解決教學模式,讓學生進行討論和自由推測與提問,根據學生的推測和提出生成的問題相互討論,促使學生進入知識的應用領域。因為有學生作為主角的參與,才會有學生對問題認識的逐漸豐富,課堂也就成了學生交流智慧的空間;因為及時捕捉學情,才更能造就一番精彩;,學生成了學習材料的提供者、精神過程的演繹者、自我教育的反思者。
3 調節情景,引導觀察,確定生成
【教學片段三】在演示金屬鈉在氯氣中燃燒的實驗時,大量黑煙出現,因為教材上明確指出鈉與氯氣燃燒出現的是應該是大量的白煙,學術因此大為不解。教師也馬上意識到實驗做失敗了。怎么辦呢?
教師:這個實驗似乎不應該產生黑煙,鈉與Cl2反應的產物應當是什么?
學生:是NaCl。
教師:那邊,這個反應在理論上應當產生什么現象呢?
學生:金屬鈉,燃燒產生白煙。可是這次實驗,產生的是黑煙。
教師:大家可想一想,金屬鈉是如何保存的,再分析實驗中出現黑煙的原因。
學生:金屬鈉是保存在煤油中的,從煤油中取出的金屬鈉,表面會沾有煤油,煤油也在反應中燃燒,就出現了黑煙。
教師:非常正確!正是由于我的疏忽,在取出金屬鈉后沒有將表面的煤油用濾紙擦干,才出現了“黑煙事故”,煤油燃燒產生的黑煙干擾了反應中生成的氯化鈉的白煙。我再做一遍實驗,大家注意觀察并且和剛才的實驗進行對比。
重新做一遍實驗時,教師用濾紙擦干金屬鈉表面的煤油,在實驗中,金屬鈉在氯氣中燃燒,順利產生白煙。通過兩次實驗的對比,學生對鈉的性質有進一步的認識,促成了課堂的精彩,殊不知,沒有備課時的全面考慮與周密設計,哪有課堂上的有效引導;沒有上課前的胸有成竹,哪有課堂中的游刃有余。教師有必要對教學結果了如指掌,對過程更要多作假設“學生會怎么說,我又該如何引導”,特別是引導的方法,能從容不迫地面對學生,才能胸有成竹地與學生對話。教師活動和學生活動要相輔相承,水到渠成。而不刻意追求教學環節的完整性,課堂讓學生思緒飛揚,使師生積極互動,摩擦出創造的火花,涌現新的問題和答案。
其次教師要善于傾聽,不斷更新觀念,舍得讓學生說。學生會說了,學生得到發展了,才是課堂的最終落腳點;教師要讓學生把話說完,在學生尚未闡述清楚觀點時,切莫隨便發表自己的看法,要真正了解學生想到了什么,為什么能想到這些,即便是說錯了,也可以找到病因對癥下藥。
在教學活動中,學生是發展的主體,教師是促進學生的媒體,教師要引導學生變學為思,変學為悟,教師要變教為誘,變教為導,使教和學,誘和思,相輔相成,相互轉化,構成教學系統中最基本,最主要的和諧統一體,做到溝通情意,誘思交融,引勢利導,這就是教與學的和諧統一關系。
參考文獻
[1]張熊飛.誘思探究學科教學論.陜西人民出版社.