陳志強

【摘 要】探究性學習是新課程改革目標之一,進行探究性學習是從以人為本,促進學生主動學習、全面發展乃至終身學習的需要。在化學教學中,進行實驗探究性學習,大有作為。
【關鍵詞】探究性學習;科學素養;實驗探究
教育部基礎教育司印發的經國務院同意的《基礎教育課程改革綱要(試行)》提出了本次課改的六個具體目標,其中一個重要目標就是改善學生的學習方式,改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息、獲取新知識的能力,分析和解決問題的能力以及交流合作的能力。
一、對探究性學習的認識
所謂探究性學習是由學生在學習和社會生活情景中發現問題、選擇課題、設計方案、通過主體性的探究、收集和處理信息、研究和討論,求得問題的解決,從而體驗和了解科學探究過程,養成自主探究、求真、創新的意識和習慣,形成和提高創造能力,構建知識、積累和豐富直接經驗的活動過程。探究性學習能夠使學生學會溝通和合作,養成社會責任感。探究性學習有利于全面發展學生素質,能夠讓每一個學生都最大可能得到發展。為此,要加強探究性學習活動,用它來改造傳統的化學教學。
二、將探究性學習引入課堂
下面以《鎂和鋁》中,其化學性質的教學為例介紹我是如何指導學生進行探究性學習的。
1.創設情景,提出探究活動
請問:如何通過化學方法區分這兩根銀白色的金屬條哪根是鋁條,哪根是鎂條?
這樣,通過創設情景,提出問題,激起學生的求知欲望和學習熱情。
2.學生分組討論并設計方案
同學們紛紛猜想問題的答案,這時,老師適當引導學生回顧已有的知識:金屬的通性及鎂鋁結構上的差異。有了這些提示信息后,學生的思考就有了基本的方向,再讓學生分組進行猜想和討論出各種方案。通過學生歸納,老師引導補充得出以下方案:
①鎂、鋁+稀硫酸②鎂、鋁+冷的濃硝酸③鎂、鋁+空氣(可提供酒精燈和火柴)④鎂、鋁+氫氧化鈉溶液⑤鎂、鋁+二氧化碳(可提供酒精燈和火柴)⑥鋁熱反應(其中①-⑤為學生分組實驗,⑥為教師演示實驗,因為反應劇烈有危險性)
這樣,通過學生歸納和老師補充,把該節課中鎂、鋁所涉及的化學反應全部設計到方案中以進行進一步的探究。在此過程中老師應肯定各位同學的大膽猜想,不要作出武斷評價,留下懸念,讓學生有進一步探究的欲望。
3.制定計劃、設計實驗、進行實驗、觀察現象、記錄現象
讓學生根據猜想與討論所得方案撰寫詳細的探究計劃,并設計出實驗方法、裝置。教師檢查學生的實驗方案,給予適當的指導。
4.對比、分析實驗現象、設疑引導歸納出各方案的可行性以及鎂鋁化學性質的異同點(選取一個有代表性的方案為例)
實驗④:鎂、鋁+氫氧化鈉溶液
現象:Mg表面無變化,不反應;Al條表面許多氣泡產生。
結論:Mg不與氫氧化鈉反應,而Al可以,所以該方案可行。
設疑:氣泡中可能是什么氣體?
追問:如何檢驗?
通過檢驗,學生可得出氣體為氫氣
設疑:金屬要從溶液中置換出氫氣,必須有什么離子呢?
根據已學知識,學生可得出必須有氫離子
追問:那么氫氧化鈉溶液中,哪個物質能電離出氫離子呢?
引導:氫氧化鈉溶液中的成分為水和氫氧化鈉,只有水能電離出氫離子。
歸納:鋁并非直接與氫氧化鈉反應,而是先與水反應,生成氫氣和氫氧化鋁沉淀:2Al+6H2O==2Al(OH)3+3H2↑
設疑:但是為什么同學們在實驗中觀察不到沉淀呢?
學生自然可得,氫氧化鋁會繼續被溶液中的氫氧化鈉反應掉,所以看不到沉淀。
歸納:氫氧化鋁有兩性,可與氫氧化鈉反應:Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O兩方程式疊加得總反應方程式:2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑
聯系生活:家庭用鋁鍋為什么不宜用堿水洗滌?為什么不宜用來蒸煮或存放具有酸性或堿性的食物?從而培養學生遷移知識的能力。
5.反思與評價
讓學生對整個探究過程的各個環節進行推敲、思考是否存在邏輯性和科學性的錯誤。有的同學提出,可對鎂、鋁與氫氧化鈉反應的試管實驗裝置進行如下改進:如右圖裝置,表面皿里盛放肥皂水以檢驗氣體的生成,及用肥皂泡收集氣體進行點燃;其優點是可清楚地看到產生大量的泡,對泡內氣體點燃可清晰地聽到爆鳴聲。這個裝置極有創造性,激發同學們探究和創新的信心和欲望。
6.表達與交流
將學生的探究計劃和結論報告呈現給全班,讓各個小組進行交流和討論,相互促進,進一步完善整個計劃。在這個過程中,學生的團結協調能力和溝通能力得到長足提高。
三、在化學實驗教學中,進行探究性學習大有作為
在化學科學中,實驗是獲取知識、進行知識創新的重要手段。我們應注意恢復和挖掘實驗的探究功能,發揮實驗在探究問題、獲取知識、培養智力品質方面的作用,使實驗教學跟探究教學融合起來。比如在學習金屬的電化學腐蝕時,可以布置學生課外進行實驗方案設計,探究鐵制品在什么情況下會發生電化學腐蝕?鐵發生兩種電化學腐蝕方式與介質酸堿性的關系?然后,在課堂上展示學生自行設計的方案,讓學生們評價,選出較佳方案,最后每六個學生為一大組,在分成兩小組,回家進行家庭小實驗,并將實驗結果在課堂上進行交流。通過實驗開展探究,培養學生分析和解決問題的能力、交流與合作的能力。
【參考文獻】
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