梁敏

化學是一門以實驗為基礎的科學,科學探究是高中化學學習的中心環節,化學實驗是發揮學生自我探索知識的昀理想的途徑,探究性實驗就是探究式教學的一種主要模式。《普通高中化學課程標準》中指出:“通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發學生學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方法的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力?!?/p>
所謂“有效”,主要是指通過教師在一段時間的教學后,學生所獲得的具體進步或發展。教學有沒有效益,并不是指教師有沒有教完內容或教得認不認真,而是指學生有沒有學到什么或學生學得好不好。如果學生不想學或者學了沒有收獲,即使教師教得再辛苦也是無效教學。同樣,如果學生學得很辛苦,但沒有得到應有的發展,也是無效或低效教學。那么,怎樣提高探究性實驗教學的有效性?
一、對高中化學實驗進行科學分類,培訓學生的基本實驗技能,打好學生有效探究基礎
教師要認真備課,遵循先部分探究再整體探究的原則,根據學生的實際情況和具體研究實施情況,對現行的高中教材實驗進行分類,并培訓學生的基本實驗技能。
在教學實踐中可把實驗進行如下劃分:
第一類,是驗證性實驗,沒有必要進行探究,或者只對實驗材料進行一定的探究。如金屬 Na與 O2的反應 Al與 O2的反應等。
第二類,探究性實驗。對探究實驗目的的思考是實現有效性教學的前提。人教版必修 1第四章第四節中有濃硫酸和蔗糖制成“黑面包”的經典實驗。怎么做這個實驗取決于為什么要做這個實驗。這是一個能綜合體現濃硫酸的吸水性、脫水性和強氧化性的好實驗。實際課堂教學時可引導學生從濃硫酸的脫水性與氧化性、吸水性等分步展開探究。
通常的做法是只做實驗 2,但是科學實驗是培養學生思維的良好機會。從這個目的出發,我們才能將實驗做得更具科學性,使實驗的教學功能更有效化。
第三類,家庭小實驗。家庭小實驗題材選擇注重與科學、社會、生活的聯系,主張“活動中心論”,讓學生在寬松、和諧的氛圍中發展創造個性和創造思維,著重培養學生關心自然、關心生活和關心社會的情感和創新精神。
比如必修 1選編七個,分別為:收集、制作不同材料的實物標本;用研細的碳酸鈉晶體和硝酸銨晶體制作“冰袋”;用碳酸鈉、碳酸氫鈉與某些固體酸性物質混合制作發酵粉;白紙顯字;測定雨水 pH;利用易得物品自行設計實驗,證明懸濁液或乳濁液分散質不能通過濾紙,膠體能通過濾紙;自制豆腐。
必修 2選編六個,分別為:制“水果電池”;自制烷烴的分子模型;催熟水果;巧除水垢;自制甜酒釀;區分羊毛織物和化纖織物。
選修 3選編兩個,分別為:利用易得材料觀察晶體的生成;利用泡沫塑料、蘿卜、竹簽等材料制作分子模型。
學生的實驗技能參差不齊,難以完成正常的實驗任務,所以教師首先要了解學生基本實驗技能的情況,然后對學生的實驗技能進行培訓。學生能夠較為熟練地使用實驗用具后,就可進行探究性實驗教學的初步研究。
二、積極創設問題情境,創設實驗條件,有效激發學生探究欲望
教師通過問題情境的創設,使學生明確探究目標,給思維以方向;同時產生強烈的探究欲望,給思維以動力。
教師在設計問題情境時要力求體現“五性”:
首先是挑戰性,引起沖突,產生不平衡,提出能力挑戰。
其次是趣味性,富有趣味,激發學生學習興趣,引發學生積極思維。
第三是開放性,解題思路靈活多樣,問題答案不一定唯一。
第四是差異性,關注個體差異,適合各層次學生,由淺入深地做出回答。
第五是實踐性,伴以個人或小組的探究實踐活動,尋求解決問題的方法。
對于問題情境中所隱含的問題,教師不要簡單地直接給出,應該讓學生在學習實踐活動中自己去發現、去提出。學生自己發現問題更貼近其思維實際,更能引發其探究。如實驗鈉與水的反應,因太多的教輔都喜好將實驗現象小結為“浮、熔、游、紅、響”等幾個字,學生往往不假思索地附和。但鈉變成小球是易于觀察到的現象,要描述為“熔成小球”便是要經過理性思維的。課堂上我曾和學生有過這樣的對話:
師:鈉為什么會變成小球?
生:因為它與水反應,外面的鈉被消耗了,均刀地被消耗。
師:(演示)切一塊鈉的小方塊投入水中,迅速變成小球在水面游動。
生 1:是尖角處消耗得多,所以昀后被“削”成小球了。
生 2:好像不是被“削”出來的,似乎特別圓而且光滑。
師:不是被“削”出來的話,會不會是自己“撐”出來的?荷葉上的露珠為什么是個小球?
生 1:表面張力……難道鈉成液體了?
生 2:是成液體啦!我用手指捏它了,又熱又黏!
(學生都戴著醫用乳膠手套做實驗。)
這樣,通過理性思維將“熔”字分析出來,使實驗教學更有效,更能發揮科學引領的作用。
三、引導學生主動參與探究過程,營造自主探究的思維環境,有效深化學生的學習興趣
在化學探究實驗中,學生是主體,教師是主導。教師在設計實驗教學程序時,應認真構思好學生觀察過程中的每一個環節和符合學生實際的教學方法,對實驗中出現的問題、現象、失敗的原因要盡可能考慮細致,盡可能多設置幾個“為什么”,以激發學生自主探究的學習興趣。
提高化學探究實驗的有效性,需做到“三要”:
一要課前預習。每個實驗前,都讓學生充分認真地做好預習,盡量使學生對實驗應該達到的結果,所用的實驗方法做到心中有數。例如“探究溫度對 KI的氧化速率”的實驗,可引導學生根據教材提示,先進行實驗設計,然后小組討論,昀后以小組為單位形成實驗方案進行實驗。通過預習,可促進學生的學習主動性,提高其對化學實驗的興趣。
二要課內動手。實驗課突出的特點是個人活動。如果學生對實驗無興趣,或是因人多儀器少而無機會動手,或是教師對實驗施加過多的干預,剝奪學生個人操作的機會,造成學生假參與等,都將影響到實驗課的效果,喪失實驗的意義,因此,必須引導學生積極動手、動腦,參與實驗,設法避免和防止不動手和假參與現象的發生。
三要課后總結。實驗課并不單單訓練學生的動手能力,更重要的是學會思考,學會學習,因此實驗后還要進行討論與小結。“催化劑對化學反應速率影響”的探究活動,實驗后各小組匯報實驗方案及實驗現象,小組間進行討論。有些學生對某方案中存在的一些問題提出質疑,要求匯報的同學給予答辯。討論后,教師進行評析、小結,并展示方案。這樣的“匯報與答辯”不但可以鍛煉學生的表述能力和組織能力,分析問題和解釋問題的能力,還可以培養學生審慎細密、條理清晰的思維習慣。在質疑、修正中,學生的創新思維得以激發。
探究性實驗教學的有效性是多方面的,但歸根到底,學生有所進步或取得發展是衡量教學有效性的唯一標準。如何提高化學探究性實驗教學有效性是一個等待我們不斷實踐、努力探索的永恒課題。
參考文獻:
[1]宋心琦.化學實驗教學問題[J].中學化學教學參考, 2011(11).
[2]保志明.對元素化合物實驗教學功能的思考[J].中學化學教學參考,2012(0 6).
[3]周仕東.讓學生在現實生活中找到化學[J].中學化學教學參考,2003(01).