高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)組織策略

阿拉坦召日格

摘要：高中化學(xué)新課標(biāo)十分重視多種探究活動(dòng)的開(kāi)展，而化學(xué)課程作為一門(mén)基礎(chǔ)性的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是眾多探究活動(dòng)中的重要形式。尤其是探究式實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，更是對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)具有重要意義。因此，本文以《原電池的原理》為例，具體闡述了如何在高中化學(xué)教學(xué)中組織探究性實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);探究性實(shí)驗(yàn);組織策略

隨著新課改的深入推進(jìn)，高中化學(xué)課程更加關(guān)注如何引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷化學(xué)知識(shí)形成的全過(guò)程，并促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究意識(shí)的形成與學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。基于此，探究性實(shí)驗(yàn)的重要性逐漸突顯出來(lái)。同時(shí)，借助探究性實(shí)驗(yàn)，還可以使學(xué)生改變以往被動(dòng)學(xué)習(xí)的地位，真正成為課堂的主人。由此可見(jiàn)，探究性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，十分符合新課改的要求以及當(dāng)前人才培養(yǎng)的需要。因此，教師應(yīng)該準(zhǔn)確把握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的常規(guī)組織方法，并根據(jù)具體教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)實(shí)施相應(yīng)的教學(xué)指導(dǎo)策略，從而循序漸進(jìn)地促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展。

1.注重情境導(dǎo)入，激發(fā)探究意識(shí)

長(zhǎng)期以來(lái)的教學(xué)研究顯示，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，具有一定抽象性特征的化學(xué)知識(shí)是比較枯燥的，所以為了使學(xué)生更加積極地參與到探究性實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，首先需要使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)產(chǎn)生學(xué)習(xí)熱情。為此，教師可以將創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的方式應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)組織過(guò)程中，并利用情境化的手段組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的導(dǎo)入。這樣一來(lái)，不但能夠激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)，而且可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容產(chǎn)生初步的了解，從而為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)提供良好的契機(jī)。

如：《原電池的原理》這一實(shí)驗(yàn)是依據(jù)《原電池》這一節(jié)開(kāi)展的。在課內(nèi)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)有了簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)。為了使學(xué)生產(chǎn)生深入探究化學(xué)知識(shí)的意愿，我想到可以用一個(gè)水果電池引入原電池的相關(guān)內(nèi)容，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的好奇心。具體來(lái)講，我在課堂中拿出了一個(gè)成熟的檸檬，然后將鋅片與銅片平行地插入檸檬中，并用導(dǎo)線將鋅片、銅片、電流表等裝置連接了起來(lái)。之所以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)手操作活動(dòng)，最主要的意圖就是通過(guò)趣味性的方式將學(xué)生的注意力引入到新課內(nèi)容當(dāng)中。完成裝置的連接之后，學(xué)生進(jìn)行了認(rèn)真的觀察，發(fā)現(xiàn)電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。最終，通過(guò)這種方式，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生了好奇心。在此基礎(chǔ)上，我十分自然地引出了本次實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容。由此可見(jiàn)，在探究性實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，情境化的新課導(dǎo)入方式是十分必要的。

2.合理設(shè)計(jì)問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生猜想

從認(rèn)知發(fā)展規(guī)律來(lái)看，中學(xué)生的思維能力發(fā)展尚未完善。同時(shí)，盡管學(xué)生已經(jīng)積累了比較豐富的化學(xué)知識(shí)，但由于化學(xué)課程的知識(shí)內(nèi)容是比較瑣碎的，所以學(xué)生在自主性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中容易出現(xiàn)探究方向的偏差。為了避免這一問(wèn)題，教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一定的問(wèn)題，并啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行猜想。這樣一來(lái)，學(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)當(dāng)中不但可以充分發(fā)揮出自主性，而且能夠使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加有的放矢，從而幫助學(xué)生取得比較理想的實(shí)驗(yàn)效果。

如：借助情境教學(xué)的手段完成新課導(dǎo)入之后，我設(shè)計(jì)了兩個(gè)問(wèn)題：檸檬在其中可以起到怎樣的作用？構(gòu)成原電池的主要條件有哪些？針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，學(xué)生展開(kāi)了互動(dòng)討論，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了猜想。通過(guò)總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的想法主要包括以下幾個(gè)方面：猜想一：根據(jù)相關(guān)的電學(xué)知識(shí)，既然有電流產(chǎn)生，那么就構(gòu)成了電路;猜想二：檸檬的汁液當(dāng)中富含電解質(zhì)，而電解質(zhì)溶液能夠?qū)щ?猜想三：電流的產(chǎn)生需要電子轉(zhuǎn)移，只有在氧化還原反應(yīng)當(dāng)中才會(huì)出現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移;猜想四：電流的產(chǎn)生證明有電壓存在，所以需要有活動(dòng)性不同的電極產(chǎn)生電勢(shì)差。設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)的主要目的，就是為了鍛煉學(xué)生猜想和假設(shè)能力，并使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)探究的主要方向。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)猜想的過(guò)程中，還可以使情境導(dǎo)入中的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，從而進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

3.組織分組實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程

在探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，最主要的目的就是為了培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)探究能力，并充分發(fā)揮出學(xué)生的自主性。需要指出的是，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的自主并不是各學(xué)各的，而是指引導(dǎo)學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上進(jìn)行互動(dòng)性的學(xué)習(xí)。為此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位展開(kāi)學(xué)習(xí)活動(dòng)。這樣一來(lái)，有利于使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中集思廣益，從而通過(guò)不同角度完善學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路。

在提出自己的實(shí)驗(yàn)猜想之后，我對(duì)學(xué)生進(jìn)行了簡(jiǎn)單的提示，讓學(xué)生將檸檬換成稀硫酸溶液，然后思考能夠設(shè)計(jì)幾種可以產(chǎn)生電流的裝置。學(xué)生結(jié)合自己的想法和小組成員展開(kāi)了交流討論，經(jīng)過(guò)不斷的探討，大部分學(xué)生都設(shè)計(jì)了以下幾種實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：將鋅片插進(jìn)稀硫酸里;實(shí)驗(yàn)二：將銅片插進(jìn)稀硫酸里;實(shí)驗(yàn)三：將鋅片與銅片插進(jìn)稀硫酸里，但不連接;實(shí)驗(yàn)四：用導(dǎo)線連接銅片與鋅片后，將其插入稀硫酸中，并將電流表接入導(dǎo)線中。接著，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了觀察和總結(jié)，并初步分析了其中的原因。如：在實(shí)驗(yàn)一中，學(xué)生觀察到鋅片上有氣泡冒出，因?yàn)殇\片與稀硫酸可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并釋放出氫氣。最終，通過(guò)這種方式，學(xué)生逐步明確了原電池的構(gòu)成條件，并且有效鍛煉了學(xué)生選擇材料的能力、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力、觀察能力以及探究能力等綜合性的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

4.教師進(jìn)行質(zhì)疑，再次進(jìn)行猜想

教師應(yīng)該明白，學(xué)生初步得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的終結(jié)，而是需要以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步提出質(zhì)疑，以此來(lái)引發(fā)學(xué)生進(jìn)行新的猜想。唯有如此，真正促進(jìn)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的落實(shí)。

如：根據(jù)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，我又提出了兩個(gè)問(wèn)題：導(dǎo)線中的電流是什么時(shí)候產(chǎn)生的？原電池的工作原理是什么樣的？而學(xué)生經(jīng)過(guò)討論，提出了兩種猜想：第一，電子從還原劑經(jīng)過(guò)電解質(zhì)原液向氧化劑流動(dòng)，從而形成電流;第二，電子從還原劑經(jīng)過(guò)導(dǎo)線向氧化劑流動(dòng)，從而形成電流。接著，我利用動(dòng)畫(huà)演示的方式，從微觀角度為學(xué)生呈現(xiàn)了銅鋅原電池的基本工作原理。同時(shí)，我還讓學(xué)生站在能量轉(zhuǎn)換的視角思考了原電池是一種什么樣的裝置。最終，通過(guò)這種方式，使學(xué)生對(duì)原電池的工作原理產(chǎn)生了比較直觀的認(rèn)識(shí)。

總之，在高中化學(xué)教學(xué)，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的合理開(kāi)展，對(duì)于學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)熱情以及知識(shí)探究能力的培養(yǎng)會(huì)產(chǎn)生十分積極的影響。因此，教師應(yīng)該逐步使探究性實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生常規(guī)的學(xué)習(xí)方式，并根據(jù)學(xué)習(xí)情況的變化對(duì)教學(xué)策略進(jìn)行調(diào)整，從而保障實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的有效性。

參考文獻(xiàn)：

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