黃 旭
(烏魯木齊市第20中學 新疆烏魯木齊 830000)
淺談化學實驗探究法"在元素化合物知識"教學中的應用
黃 旭
(烏魯木齊市第20中學 新疆烏魯木齊 830000)
化學實驗探究法"的基本內涵、理論依據、實驗探究法"在元素化合物知識"教學中的應用,創造條件,多安排學生實驗,充分發揮實驗的多重功能。以學生為主體,教師是學生學習的高級合作者,是引導者、組織者、促進者。
化學實驗探究 元素化合物教學
高中化學課程改革以培養學生科學素養為宗旨,積極倡導讓學生親身經歷以探究為主的學習活動,而化學實驗就屬于科學探究的一種重要方式和途徑,學生掌握基本的實驗方法,具備一定的化學實驗技能和實驗能力,是進行科學探究活動的基礎和保證。元素化合物知識是中學化學的基礎知識,元素化合物教學更強調重視學生的體驗,“實驗探究法”在元素化合物的教學中如何應用呢?
“實驗探究法”是指在教師的指導下,使學生運用已學過的知識和技能,以新知識的探索者和發現者的心理,通過實驗親自去發現問題、探索問題和解決問題的一種方法。該法要求課堂教學盡可能圍繞實驗來展開。教師引導學生根據直觀、鮮明的實驗現象和實驗事實,運用科學方法論推測物質的性質及其變化規律,讓學生參與到發現問題、科學探索、解決問題的全過程中。這樣不僅使學生懂得了解決問題的重要途徑,同時也使學生在探索和解決問題的過程中獲得成功感。進而培養了他們學習化學的持久興趣。更重要的是通過嚴格規范并富有探索性地實驗操作培養了學生的觀察能力、思維能力、自學能力及實驗能力,訓練了學生的科學方法以及嚴謹求實的科學態度。實踐證明,它是培養學生綜合素質的有效途徑。
中學化學教學大綱明確指出:“實驗教學可以幫助學生形成化學概念,理解和鞏固化學知識,培養學生觀察現象,分析問題、解決問題的能力,獲得比較熟練的實驗技能,培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度。”而“實驗探究法”法正是基于這一原則,通過實驗探究來達到對化學知識的理解和掌握。同時,利用此法開展教學,能給學生更充分地活動時間和空間,體現了素質教育所要求的讓學生主動地學,發展地學,培養了學生的能力和創新精神,訓練了學生的科學方法。
在高中化學新課程中,沒有明確規定哪些是學生實驗,哪些是演示實驗。一般來說,教材中活動探究的實驗內容屬于學生實驗,觀察思考的實驗內容屬于演示實驗。但并不是不能改變。教師可以根據學校的硬件和教學的情況,改變實驗的類型。總的原則是,應該讓學生有盡可能多的機會進行實驗活動。
1.創造條件,多安排學生實驗,充分發揮實驗的多重功能。
實驗探究的選題要注意適度、能引起學生興趣和具有可操作性。選擇的實驗探究內容對于學生來講,通過對他們已有的知識、能力的提取和綜合,是可以進行探究并能得到結果的,但是,這些內容對學生來講決不能毫無疑問、不費努力即可解決。適宜的難度要求探究的內容具有適度的不確定性,其變量的多少要以學生能夠掌握和控制為限度,過多的變量使學生產生過多的疑惑,它受到學生年齡和知識程度的限制,它所探索的未知是一種階段性的未知,在不同年級、不同階段探索的內容及深度也不相同。如:高一學生,本身對化學知識的儲備量較小,實驗探究的目的主要是激發興趣,突破教學的重、難點,幫助學生正確、快速地理解新知識,并初步培養學生的基本實驗操作技能和良好的實驗習慣,直觀地感受新知識的認知過程。
例如:鈉是活潑金屬,在自然界中不存在游離態的鈉。學生因此從未見過鈉,更談不上了解它的性質。教科書設計了新切開的銀白色鈉切口在空氣中氧化變暗,鈉在坩堝中加熱時的逐漸變化及氧化反應的產物,以及鈉與水的反應等實驗。在教學中如能把這些實驗做好,讓學生感受到活潑金屬的一些反應原來如此精彩,與我們熟悉的鐵、銅的化學性質差別如此之大,從而增強學生希望了解更多金屬知識的迫切感。我在教學中采用邊講邊實驗的方式,讓學生動手實驗,觀察金屬鈉的性質。在匯報交流時,有的學生提到:“我感覺到金屬鈉很軟,硬度很小,因為我用濾紙擦除鈉表面的煤油時,用手一捏,就把鈉給壓扁了。”有的學生說:“我用小刀切金屬鈉,就像切豆腐一樣,很軟。”還有的同學說:“我用鑷子夾取金屬鈉時,稍微使勁就把鈉夾扁了,表面還留下了鑷子的夾痕。”同樣是關于金屬鈉的硬度觀察,學生在親自參與動手的過程中觀察的是如此的細致入微,簡直是令人感動。
再如在鐵的氫氧化物教學,則用開放實驗的方法,使學生在思考的基礎上獨立操作,成功地獲取知識,完成教學任務。教學中教師要鼓勵學生形成和表達自己的想法,保護他們積極求索的感情而培養他們思維的創新性。動手實驗時,讓學生先制紅褐色氫氧化鐵沉淀,再制氫氧化亞鐵白色沉淀。受定勢思維的影響,用常規操作滴加氫氧化鈉溶液,實驗則以失敗告終。教師導疑Fe2+有什么性質?學生頓悟,重新操作,但生成白色沉淀很快就變色。教師再問,成功制取氫氧化亞鐵的關鍵是什么?還有什么好辦法嗎?個別學生想到用煤油隔離空氣,再將滴管伸入液面下操作,實驗效果非常好。這節課的難點是在失敗的實驗中找到靈感而取得成功。學生參與實驗全過程,體驗嚴謹求實的科學態度是成功的保障。用自己的智慧,實現化學實驗中的反應美。通過實驗,發現問題,完善實驗,解決問題。教師要培養學生動腦思考和解決一些相關實驗中動手與動腦相結合的問題,還要提高實驗能力、實驗成功率,使知識不易遺忘,培養學生獨立解決實際問題的能力。
又如必修2第四章學習二氧化硫的化學性質時,設計實驗驗證SO2和NaOH溶液發生反應。此實驗無明顯現象,學生設計實驗:可以用加入指示劑的方法驗證。向滴有酚酞的NaOH的紅色溶液中通入SO2,紅色褪去,證明發生反應。有學生提出:溶液褪色也可能因為SO2具有漂白性使紅色酚酞變成了無色的物質。學生分析:方法一:向上述剛好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液,若紅色復出,則是因為第一種解釋對,否則第二種解釋正確;方法二:加熱褪色后的溶液,若紅色不再復出,則是因為第一種解釋對,否則第二種解釋正確。然后學生進行實驗,得出結論。不過教師在講授新的元素化合物知識時如果進行探究活動就要強調基本知識,以便于通過探究活動獲得比較系統的知識。
在探究活動中,我們需要融入學生中,巡視各小組的表現。有的小組可能在一個非關鍵問題上糾纏,而且走入了歧途;有的小組可能只是在盲目地做實驗,沒有一定的計劃性和目的性。這時就需要我們及時給予必要的幫助和輔導。當學生的認識出現迷惑不解時,我們要及時掌握他們在哪里有認識的障礙,糾正學生錯誤認識,給學生正確的指導。在需要的時候,我們還可讓學生暫停探究,對存在的較普遍的問題進行及時指導,使學生在探究中能明確方向。使他們真正成為自主的思考者和學習者,從而取得良好的教學效果。教師在學生進行探究活動時應做到認真傾聽學生討論、意見,必要時要介入學生的討論中去,最后還要進行點評。實驗的成功,結論的得出,將使學生初步嘗試科學探究的樂趣,從而激發學生的學習積極性和主動性,使他們在主動探究的同時,受到科學方法的訓練,逐步認識和熟悉科學思維的一般規律。這有利于培養學生的創新精神和實踐能力,提高學生的科學素質。當課堂開放時,學生的思維和活躍,會提出各種各樣的問題,而且學生在實驗過程中也會遇到多種情況。我們面對這些問題,要能夠駕馭課堂,根據教學目標分清學生問題的主次,以及學生問題的根源,對核心問題進行重點解決,對次要和枝節問題,引導學生課下學習或者指出查找資料和進行相關學習的途徑。
需要注意的是要注重起點放在學生的“最近發展區”,思維階梯要合理,學生經過努力、討論能答出,不要設計得太難,跨度太大,使學生充分地感受到解決新問題中的愉悅感和成就感,培養學生自信心,激發學生喜好,將喜好轉化為持久的動力,同時教學目標是高層次的。探索性實驗的設置,使學生通過設計、討論、實驗,充分發揮想象力,和實際相結合,創造性地運用已有的知識,培養創新能力。
[1]《教學思想錄中學化學卷》江蘇教育出版社
[2]《走進高中化學教學現場》首都師范大學出版社