新課程視野下的化學課堂教學,一方面,應讓學生親歷探究過程,體驗探究的成功與失敗;另一方面,要引導學生通過探究活動,親自參與討論、分析、歸納、總結。這既可培養學生的學習興趣,又能鍛煉學生的思維能力,還可提高其創新能力,并逐步養成科學探究素養。筆者試結合自己在聽課過程中收集到的案例,談談在這方面粗淺的認識,希望能夠拋磚引玉。
案例:初中化學三大氣體的制取、性質教學
氧氣、二氧化碳、氫氣三大氣體的制取和性質教學是初三化學主要的教學內容,也是學生需要重點掌握的基礎知識和技能。因此,各個化學老師都會花很多的時間和精力在這個內容的教學上。
在筆者聽課的過程中,發現很多老師一改以往的教學模式(老師演示實驗,學生觀察實驗,師生分析實驗,學生記憶實驗),開始放手讓學生進行實驗探究。
例如在講用高錳酸鉀制取氧氣實驗時,教師提供一些實驗藥品和儀器,要求學生以小組為單位合作制取一瓶氧氣。各組學生在實驗過程中碰到很多問題,如:①用高錳酸鉀制取氧氣時,試管口不塞棉花;②操作時步驟順序錯誤;③裝置漏氣時就進行操作;④排水法收集時,導管插在集氣瓶底部;⑤實驗結束時先熄滅酒精燈再撤導管。通過小組內的討論交流,學生解決了一部分問題,剩下的問題通過老師的點撥也得到解決,且都完成了實驗。一堂課下來,學生不僅掌握了基礎知識,而且動手、實驗、探究能力都得到了充分的鍛煉。
在做制取二氧化碳的實驗時,教師讓學生用實驗探究制取二氧化碳的藥品,比如:①用大理石或石灰石與稀硫酸反應;②用大理石或石灰石與稀硫酸反應;③用碳酸鈉與稀鹽酸反應。學生通過現象分析和比較得出能夠制取二氧化碳的藥品。其中,教師還讓學生大膽進行一些錯誤操作,以此來探究實驗的裝置:①裝置漏氣時進行操作;②用排水法收集;③先加液體再加固體……而且教師針對學生實驗過程中出現的情況,適時地提出問題:①怎樣檢查裝置的氣密性?②怎樣方便地添加藥品?③怎樣控制反應的速率?儀器可以做哪些改進?……學生的思維一下子就活躍起來,各抒己見。就這樣,學生通過分析、交流、討論等形式進一步完善自己的實驗方案,創新意識和動手能力也得到了培養和鍛煉。
在講完三種氣體的制法后,老師還給出以固——固、固——液為原料的實驗藥品讓學生分析應選擇用什么裝置來制取未學過的硫化氫、甲烷氣體。還讓學生自帶家里的鐵、鋁、電池、食醋、堿面等原料,自己設計可以制取哪些學過的氣體。由學生分析、討論,老師進行歸納總結,整理出正確的操作方法和理論知識。
可以看出,探究式教學法不僅可激勵學生產生強烈的求知欲望,使學生主動地去獲取知識,而且可充分發揮學生的思維潛能,由此培養學生科學探究的精神和實驗操作能力。
因此,教師在實際教學過程中應努力做到:
一、創設探究情景,誘發探究意識
學習的目標不在于獲得知識,而在于獲得知識的過程,在于獲取知識過程中學生思維能力、動手能力、創新能力等探究能力的培養和發展。長期的化學教育只注重于知識的傳播,輕視能力的培養,學生以接受學習為主,對“講、記、背、練”的方式習以為常,圍繞考試展開的重復演練日趨嚴重,重結果、輕過程,重視間接經驗的傳播,輕視或忽略親身體驗所獲得的經驗。學生缺乏動手實踐和探究的機會,分析解決問題和交流合作的能力得不到應有的鍛煉,動手操作能力和綜合解決問題的能力很差,而且學生在學習中也感覺比較吃力和枯燥乏味。因此,教師必須從知識傳授者的角色向學生發展的促進者轉變,讓學生參與探究活動,利用學校、家庭、課堂等現有條件,努力為學生創造各種機會,設置探究的情境,營造探究的氛圍,促進探究的開展,把握探究的深度,評價探究的成敗。
例如,在探究測定空氣中氧氣的含量這一問題時,我給了學生紅磷、木炭、鐵、硫四種物質,在他們小組合作學習的基礎上,引導他們完成了比如紅磷燃燒等四個實驗。學生自己看到了實驗現象,得出結論:鐵在空氣中不燃燒,木炭、硫能燃燒但無法測定空氣中氧氣的含量,只有紅磷燃燒才能驗證空氣中氧氣的含量。他們不免又要問“為什么只有紅磷能測定空氣中氧氣的含量?而且測定的結果為什么會少于1/5呢?如果要用木炭、硫來測定該怎樣處理?”通過對這一系列問題的討論和分析,學生對測定空氣中氧氣含量的原理更加清晰。這些問題中有的不屬于這節課的內容,可以給學生留一些懸念,既可以激發學生的好奇心,又為后面的學習增添了新的樂趣。讓學生進行探究,體驗知識獲取的過程,讓學生在探究中發現問題、不斷解決問題,通過動手、動腦、動眼、動耳、動口,最終訓練了學生的思維,開發了學生的智力,發展了學生的創造能力,培養了自學能力,引導學生學會學習和掌握科學方法,為終身學習和工作奠定基礎。
二、注重探究過程,培養探究能力
科學探究能讓學生獲取基礎知識和基本技能,更能讓學生體驗探究的樂趣,掌握科學探究的方法,培養學生各方面的能力。怎樣讓學生真正參與到探究活動中來,發揮每位學生的探究潛能,把科學探究的效果落到實處呢?
筆者覺得應該注意以下方面:
1.大膽放手讓學生來探究
很多老師總認為學生的能力還比較低,這些還沒學,那些還沒教,以至于開展探究時總是老師在前面領著走,學生在后面跟。其實學生自己會摸索、會調整、會觀察、會總結,沒必要一定要老師領著走,他們親自探究發現的問題印象會更深刻,掌握得會更透徹。
2.善于捕捉學生探究過程中的思維火花
各個學生的家庭條件、周圍環境、認知水平、思維方式各不相同,因此對待問題的處理方式也不盡相同。對于探究過程中學生的“奇思妙想”應該給予適當的鼓勵和表揚,鼓勵學生創新,并創設條件指導學生分析、解決,學生會很有成就感,探究能力也得到了提高。
3.多讓學生討論和交流
探究過程中每位學生的發現可能不同,讓他們多提問、多討論、多交流,教師適當指點,通過探究活動進行解決,可以培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,讓學生在探究中體驗成功,樹立自信。
在復習堿的化學性質這一課時,我啟發學生利用壓強差來設計實驗去探究如何讓氫氧化鈉與二氧化碳發生反應,同學們通過討論設計出了多種方案:①收集滿二氧化碳的試管倒放入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中;②在收集滿二氧化碳的質地較軟的塑料瓶中倒入氫氧化鈉溶液;③在收集滿二氧化碳的錐形瓶口塞上帶玻璃管(下端連接氣球)橡皮塞,然后向瓶中倒入氫氧化鈉溶液……通過思考分析、討論交流,各組完善了自己的方案。我又順勢提出問題:你會設計實驗來檢驗一瓶敞口放置的氫氧化鈉溶液是否變質嗎?學生的探究熱情一下子又轉移到下一個環節。學生都能抓住“借助明顯現象”這一判斷標準來選擇試劑設計方案:①溶液顏色改變要加入指示劑(通過討論這個方案得到排除);②有氣泡產生要加入酸;③轉化為碳酸鈣的沉淀可以加入氫氧化鈣溶液或氯化鈣溶液等。學生思維活躍,討論熱烈,得出結論是可以加入某些酸、堿、鹽的溶液來檢驗。
于是他們的基礎知識得到了進一步的鞏固,思維得到了拓展和發散。趁學生學習熱情被充分調動之際我又提出:若氫氧化鈉溶液已經變質,請同學們設計實驗除去里面的雜質。學生很快設計出了方案:加入適量的氫氧化鈣溶液充分反應后過濾。到課堂結束的時候,學生們的探究熱情還是很高,時間似乎過得太快了,這堂課的效果也是毋庸置疑的。
所以筆者主張:在學習中探究,在探究中學習。在探究式學習中,學生的思維能力、分析能力、創新能力、實驗能力都會得到提高。
(作者單位:江蘇省無錫市藕塘中學)