應勝平
摘要:化學實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法,是人們根據研究的對象和研究的目的,創造性地運用科學知識和實驗手段,有計劃地實施探究性時間活動的過程。在中學化學教學中,充分利用化學學科“以實驗為基礎”的基本特征,挖掘和開發化學實驗在探究性學習中的功能,對于改變學生的學習方法,形成終生學習的能力具有重要的意義、
關鍵詞:化學實驗;探究性學習;重要途徑
在高中化學教學中,都存在著這樣一個問題:高一的新生滿懷希望的開始學習化學,對剛接觸到的高中化學也充滿了興趣,但由于新課程中教學內容面面俱到又面面浮淺,知識很難形成體系,大部分同學表現出無所適從,以至于失去學習興趣,喪失信心。如何解決這一問題,幫助新生盡快適應化學學習,成了擺在教師面前的一個重要任務。目前在化學教學中,推行探究性學習作為教學改革的突破口的理念已經逐步成為廣大師生的共識。而挖掘化學學科本身的特點,貫徹新課程理念,充分發揮化學實驗的作用,在實驗中培養學生對化學學習的興趣是提高學生學習效果的一個好方法。
新一輪國家基礎教育改革的一個重要目標,就是改變我國當前科學教學中普遍存在的學生被動接受,大量重復練習的學習方式,倡導學生主動參與體驗的探究性學習.探究性的學習方式在學生獲得科學知識,掌握科學方法,體驗科學過程,培養科學態度和思維習慣等方面具有其他學習方式不可替代的作用.<<普通高中化學課程標準>>所倡導的基本理念中明確指出:“通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學探究的過程,激發學生學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力”[1]。
探究性實驗能夠幫助學生獲取基礎知識和基本理論,能夠激發學生的創新欲望和興趣,能夠發揮學生的積極性和主動性。在探究實驗過程中學生始終處于不斷摸索的情景中,主動實驗,認真操作,仔細觀察,積極思維,充分發揮學生的潛能,培養學生的創新精神,發展學生的創新能力。
現行化學教材的每個具體的化學實驗,一般都是采用操作步驟介紹性的敘述,缺乏對學生思考的激發和引導。因此,老師備課時要善于透過課本里敘述性的文字,將隱含在其中的實驗原理,裝置原理和才做原理等因素挖掘出來,設計層層激發學生思考的問題,誘導他們研究探討。教師應充分調動學生主動參與探究學習的積極性,引導學生通過實驗觀察調查資料收集閱讀討論辯論等多種方式,在提出問題,猜想與假設,制定計劃,進行實驗,收集證據,解釋與結論,反思話語評價表達與交流等活動中,增進對科學探究的理解,發展科學探究能力。
那如何才能把是按探究較好地應用與課堂教學中,并發揮其優勢呢?關鍵在于選擇何時的實驗問題。那么什么樣的實驗問題可以作為探究性學習的載體呢?學生最感興趣的,對相關知識有所了解,卻又非完全已知,能夠儀器思考的課題,就是值得探究的好題目。而那些不具備發展學生探索能力,需要照方抓藥的實驗則不宜應用與教學中來。
必修1必修2 中設置了大量實驗,教師可以根據學生水平和教學環境的實際情況靈活安排,給了學生更多的實驗機會,無疑給中學化學教學帶來了活力和生機。但是如果教師的理念更新總是需要教材的改變來帶動的話,那是遠遠不夠的。因而在實踐中嘗試開發一些新的探究性科學素材,根據課堂教學的需要,為了突破某個教學難點,教師可以自行增添課本中沒有的探究性實驗。例如在氯氣在有水存在的條件下,具有漂白紙上染料的作用(對干燥的試紙則無此作用)。這個現象是否可以說明氯氣分子與水之間發生了化學變化?由演示放在同一試劑瓶的有色試紙的變化為學生創建了一個探究的情景,重要的是,首先要確定探究的目標,那就是:“氯氣和水是否發生了作用,作用的內涵是什么?”
根據以上現象,產生差異的原因至少有兩個,一個是教科書和教師已知的“和氯氣與水反應產物有關”;但對于初學這來說,認為水是引起上述變化的催化劑的推測也應當是合理的。如果只是討論前一種推論而忽視了后者,探究就會變成簡單的驗證,過程方法的教育目標反而有所欠缺了。如果首先承認兩種推測都是合理的,那么探究重點就變成如何通過實驗來判斷它們的取舍。在這個過程中學生對所涉及的化學知識的了解和運用能力都會有所提高,三維教育目標就能分別落實。區分這兩種推論的實驗探究,首先要確定顏色被漂白的作用物,是氯分子還是氯分子與水作用后的產物。根據催化劑的定義,它能夠改變反應的速率(當然要參與變化過程),但是反應前后本身不發生變化,所以檢驗氯氣溶于水后,水中是否有由氯分子和水分子提供的原子所組成的新物質的實驗設計,是探究得以進行的關鍵。由于在化學反應中,元素的種類和原子數目不變,所以氯氣與水之間的反應至可能有以下兩種情況:
Cl-Cl+H-O-H→H-Cl+H-O-Cl
2Cl-Cl+2H-O-H→4H-Cl+O2
12中共同產物是HCl,由檢驗溶液成酸性可以確定。2式中的O2和存在與空氣中的O2沒有區別,沒有使試紙漂白的能力,所以是試紙漂白的只可能是1中的HClO了。
HClO是否有重要的漂白能力?這是無法預見的,信息只能通過實驗才能獲得。這又一次為學生展示了化學是一門實驗科學的機會。在確定了HClO具有漂白的性質,而且已知在這個實驗中的漂白是一種氧化作用之后,我們才能通過HClO,HCl,Cl2的對比,得出+1價的Cl的氧化性高于單質氯更高于-1價Cl的結論。
探究性實驗教學中,教師必須做好精心的組織,考慮盡可能多的各種可能發生的情況。對于哪些內容讓學生探究,什么時候進行討論,什么時候總結教師要做到心中有數,不能隨意而為。在學生進行實驗遇到困難,考慮問題出現偏差時,教師要給予適當的引導點撥和鼓勵,以免學生喪失信心和興趣。教師必須放手讓學生獨立設計過程,選取儀器和試劑,獨立完成實驗,成為真正的探索者,而不是教師指揮下的操作員[2]。
探究性信心過程中,學生是主體,所以教師應給予學生足夠的空間和時間去探究,不應強行將學生納入自己的設計中,應充分尊重學生的思維發展,創設平等的教學環境,激發學生的學生潛力,鍛煉他們的意志,學生學好化學就是水到渠成了。
參考文獻:
[1]《普通高中化學課程標準(實驗)》 人民教育出版社 2015
[2]王磊,胡久華 《中學化學實驗問題解決心里機制的初步研究》 2000endprint