所謂探究性學習是由學生在學習和社會生活情境中發現問題、選擇課題、設計方案,通過自主探究,收集和處理信息,研究和討論,求得問題解決,從而體驗和了解科學探索過程,養成自主探究、創新的意識和習慣,形成和提高創新能力,建構知識積累和豐富直接經驗的活動過程。義務教育階段化學課程中的科學探究是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動,是一種重要的學習方式,也是義務教育階段化學課程的重要內容,對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。科學探究既作為學習的方式,又作為學習的內容和目標,它的實現必須讓學生親身經歷和體驗豐富的探究活動,從而激發化學學習的興趣,增進對科學的情感,理解科學的本質,學習科學探究的方法,初步形成科學探究的能力。筆者以“溶解度教學”為例,談談在化學課堂教學中,如何實施探究性學習活動。
1 創設情境,提出問題,激發探究欲望
提出問題,既是探究的基礎,又是探究過程的核心。將課本知識、技能等創設成問題情境,引導學生在問題情景中主動發現問題、提出問題是開展探究活動時教師的主要工作。在溶解度教學中,筆者首先在上課前讓學生欣賞音樂《大海,我的故鄉》,接著宣布:“伴隨著美妙的樂曲,讓我們開始上課吧!有一種晶體很美麗,大海是她的故鄉,她是誰?”學生肯定回答“食鹽”。接著筆者說:“海水蒸發,有鹽析出,說明固體物質的溶解度跟水的量有關。哪些因素影響固體物質在水中的溶解限量?”在學生提出自己的猜想后,盡量發散學生的思維,對于在此階段學生出現的錯誤觀點不立即給予評價反饋,只是作為一種觀點,盡量在下面的探究中讓學生自行判斷出正誤。通過創設問題情境,激發學生的思維和探究欲望。
2 分組實驗、合作探究得出影響固體物質溶解限量的因素
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。教師應改變傳統的實驗教學模式,一切以學生的發展為本,應用探究性實驗,從而激發學生求知探究的欲望,培養他們自我發現問題、解決問題的能力。如在溶解度教學中,針對影響固體物質溶解限量的因素,學生可能提出如下猜想:溫度;溶質的種類;水的量。接著教師提出問題:要證明溫度的影響要控制哪些因素?怎樣設計實驗?溶質的種類呢?水的量呢?學生分組討論,交流實驗方案并反饋完整方案,然后根據自己設計的方案組內同學分工合作完成實驗。此時教師要融入學生的探究活動中,要巡視各小組的表現情況,及時給予必要的幫助和輔導。
最后反饋得出實驗結論:溫度、溶質的種類、水的量影響固體物質在水中的溶解限量。小組在匯報設計方案及實驗結論時教師要盡可能地讓學生說出自己的想法,對于不正確的觀點,盡量先讓學生自己交流、辯論,直到無法確定時,教師再給予幫助。
3 引導點撥,自主探究得出溶解度的概念
以往概念的教學全由教師包辦代替,得出的概念學生被動地接受后死記硬背,造成學生只知其然而不知其所以然,無法培養學生解決問題的能力,特別是創造性地解決問題的能力。因此在現代教學中,教師完全可以盡可能地創造機會引導學生在邊講邊探究中解決問題,讓學生親自動手、動腦,互相合作,利用各種方式方案自主探究。在溶解度教學中,筆者是這樣引導學生自主探究的:溫度、溶質的種類、水的量影響固體物質在水中的溶解限量,化學上通常用溶解度來表示某種物質在水中的溶解限量,要表示硝酸鉀在水中溶解限量,要限定哪些因素?如何限定這些因素呢?學生回答,教師展示表1所示表格。
觀察表1,可知:20 ℃時,100 g水中最多溶解( )g硝酸鉀;60 ℃時,100 g水中最多溶解( )g硝酸鉀。
學生回答后,教師引導說:“我們就說:20 ℃時,硝酸鉀的溶解度是31.6克,60 ℃時,硝酸鉀的溶解度是110克。你能談談對溶解度的認識嗎?”學生討論歸納得出溶解度的概念,然后通過習題加深對溶解度的認識。
4 合作學習,歸納總結得出溶解度曲線及意義
探究過程中需要學生合作、交流、解釋和各種協調一致的嘗試,這些合作與交流的實踐,讓學生學會準確地與他人交流,向別人解釋自己的想法,傾聽別人的想法,善待批評審視自己的觀點,獲得更正確的認識,學會相互接納、贊賞、分享、互助等。
在開展合作學習時,首先教師給出氯化銨在不同溫度下的溶解度(表2),然后讓學生回答:通過以上你能獲得哪些信息?學生很容易得出物質的溶解度與溫度有關。這種表示溶解度與溫度的關系的方法叫表格法,進一步追問:你還有其他方法嗎?學生自然答出坐標法。
請學生打開課本第42頁繪制硝酸鉀的溶解度曲線,學生交流談繪制方法,教師用多媒體展示繪制方法,再提出問題:你所繪制的溶解度曲線有何特點?為什么?1)從你繪制的溶解度曲線圖上能否找出上述幾種物質在45 ℃時的溶解度?如果能,請找出,你是怎樣查找的?2)用坐標法表示有什么優點?3)從幾種物質的溶解度曲線中,你能獲得哪些信息?指導學生仔細觀察幾種物質的溶解度曲線圖。學生合作交流完成上述問題,然后歸納總結出溶解度曲線的意義和溶解度曲線的變化規律。
5 暢談收獲體會,歸納知識脈絡
通過前面的探究活動,讓學生暢談本節探究活動中的收獲,并將這些收獲按一定的知識體系展示給學生,接著再追問還有什么疑問,師生互相解疑質疑。最后以問題形式為下節課埋下伏筆:“海水曬鹽得到的粗鹽中除含有泥沙外,還含有Na2SO4、CaCl2、MgCl2等可溶性雜質。上網查閱這幾種物質的溶解度曲線,你能解釋其中的原因嗎?海水曬鹽得到的是粗鹽,如何除去雜質得到純凈的食鹽?我們下節課繼續學習。”
運用探究式教學可以改變課堂教學機械沉悶的現狀,讓課堂充滿生機,使教師和學生雙方處于平等、民主、自由、公正、寬容、鼓勵和幫助的“伙伴”關系,雙方互相接納、互相敞開、互相理解,從而達到共享知識、共享智慧、共享人生的價值和意義,真正擺正教學過程中教師的主導地位和學生的主體地位,使課堂教學達到理想的效果。
(作者單位:山東省濟寧市豐泰中學)
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