薛玉梅
【摘 要】化學實驗一直是中學化學教學的重點,進行探究性學習是對《化學課程標準》中要求培養(yǎng)學生科學探究能力很好的實踐。在化學實驗中進行探究性學習,不僅提高了學生學習化學的興趣,還提高了學生的探究意識和探究精神,完成了在學習過程中對知識的構(gòu)建。
【關(guān)鍵詞】化學實驗 探究意識 探究精神 教學反思
新修訂的全日制義務(wù)教育《化學課程標準》明確指出:“義務(wù)教育階段的化學課程應(yīng)以提高學生的科學素養(yǎng)為主旨,激發(fā)學生的學習化學的興趣,幫助學生了解科學探究的基本過程和方法,培養(yǎng)學生的科學探究能力,使學生獲得進一步學習和發(fā)展所需的化學基礎(chǔ)知識和基本技能?!?/p>
化學實驗一直是中學化學教學的重點和亮點。將“探究性學習”切入其中,使學生在充分參與探究的過程中,不僅加強了實驗基本技能的訓練,而且使學生初步學會化學研究的實驗方法,學生在實驗的過程中積極動腦動手,體驗科學家科學探究的過程和方法,從中獲得樂趣和成就感。更重要的是,化學教學力求培養(yǎng)學生的探究性學習方法,讓學生在一定情境中發(fā)
現(xiàn)問題,選擇課題,設(shè)計方案,通過自己的探究與研究求得問題的解決,在探究學習中完成對知識的構(gòu)建。
一、變演示實驗為探究性實驗,培養(yǎng)學生探究意識
在學金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)時,傳統(tǒng)教法通常先告訴鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的結(jié)論:鈉不能置換硫酸銅溶液中銅,而是生成藍色氫氧化銅沉淀并放出氫氣。然后教師再演示讓學生觀察,進行驗證。我們在學這部分時,是這樣進行的:
1.創(chuàng)設(shè)問題情景(提出問題)
師:前面已經(jīng)學習了鈉能與水反應(yīng),也能與鹽酸反應(yīng),那么鈉與硫酸銅溶液能反應(yīng)嗎?如果能反應(yīng),預(yù)測一下可能觀察到什么現(xiàn)象?生成什么物質(zhì)?
2.猜想與假設(shè)(師生間,生生間展開熱烈的討論)
生1:鈉比銅活潑,反應(yīng)中能置換出金屬銅。
生2:鈉不能置換出金屬銅,因為鈉更容易與水反產(chǎn)生氫氣。
生3:還能觀察到藍色的氫氧化銅沉淀。
生4:可能還有黑色沉淀產(chǎn)生。
師:大家可以從氧化還原的角度展開思維,能否仔細分析一下反應(yīng)是如何進行的?
生5:從金屬活動順序表可知氫的還原性比銅強,所以銅離子的氧化性比氫離子的強。兩種氧化劑與一種還原劑反應(yīng)時,應(yīng)是強者先反應(yīng),所以,鈉先與銅離子反應(yīng),我贊同生1的觀點。
師:大家對生5的觀點有什么看法?
生6:在初中科學課上,老師曾做過對比實驗,好像生成的是絮狀藍色沉淀,不是紫色的銅。(好多學生同意了生6的觀點,好像又無法否定生5的觀點)
3.進行實驗
在學生最疑惑最想知道答案的時候,讓學生動手做實驗,結(jié)果產(chǎn)生的是藍色的絮狀沉淀,還有少量黑色沉淀,沒有見到銅析出。(學生疑惑)
4.結(jié)論與解釋
師:請同學們打開課本,仔細觀察書上的插圖,然后解釋這一現(xiàn)象。(學生們恍然大悟)
5.教學反思
這節(jié)課變演示性試驗為探究性實驗,教師從創(chuàng)設(shè)問題情景,到引導學生猜想對可能的反應(yīng)情況進行理論推理分析,從而引起師生間,生生間的爭辯,最后到實驗驗證,體現(xiàn)了從重結(jié)論,到重過程,從重知識到重能力重方法的轉(zhuǎn)化,讓學生經(jīng)歷解決問題的過程。培養(yǎng)了學生的探究意識,問題意識。
二、變驗證性實驗為探究性實驗,培養(yǎng)學生探究精神
在講氯氣與水的反應(yīng)及氯水的成分時,傳統(tǒng)的做法先講出氯水的成分:有三分子H2O,Cl2,HClO,四離子H+,Cl-,ClO-,OH-,再用實驗驗證。在進行這部分時筆者設(shè)置探究試驗如下:
1.提出問題
如果氯水與水反應(yīng),產(chǎn)物可能是什么?如何驗證?
2.猜想與假設(shè)
提示學生從元素組成考慮,學生并分組討論,經(jīng)過討論得出以下幾種可能:Cl2+H2O→①HCl+O2;②HCl+HClO;③Cl2O+H2
老師進一步引導怎樣驗證?學生接著討論出驗證方案:
Ⅰ用帶火星的木條檢驗氧氣的存在。
Ⅱ用熱的氧化銅檢驗氫氣的存在。
Ⅲ用石蕊試液,碳酸鈉溶液,鎂條等檢驗溶液中的H+的存在,用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗Cl-的存在。
師生共同分析實驗方案的可行性:方案Ⅰ:用帶火星的木條檢驗O2的存在,如果產(chǎn)生的O2量較少,則無法使帶火星的木條復(fù)燃。
方案Ⅱ:用熱的氧化銅檢驗H2的存在,操作復(fù)雜,不宜實行。
方案Ⅲ:用石蕊試液,碳酸鈉溶液,鎂條等檢驗溶液中的H+的存在,用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗Cl-的存在,如果溶液中無H+,Cl-存在,則證明是第③種可能;如果溶液中有H+,Cl-存在,則無法區(qū)分①②兩種可能。
綜上分析后制定了最佳方案,即向充滿氯氣的容器內(nèi)加水,觀察最終是否有氣體剩余并利用所得溶液進行方案Ⅲ的實驗。
3.實驗探究
實驗過程:用一次性注射器向充滿氯氣的小藥瓶內(nèi)注水,加水的速度可先快后慢,并不斷振蕩,最終小瓶內(nèi)充滿黃綠色溶液。由實驗證明反應(yīng)過程中無氣體產(chǎn)生,從而將①③兩種可能排除,接著用方案Ⅲ對第②種可能加以驗證。
提供以下藥品和儀器:氯水,石蕊試液,碳酸鈉溶液,鎂條,用硝酸酸化的硝酸銀溶液,試管,膠頭滴管,紅色紙條等,讓學生進行分組實驗。2~3分鐘后實驗基本完成,將各組實驗的結(jié)果匯總整理如下:
4.得出結(jié)論
通過實驗探究得出:Cl2+H2O=HCl+HClO,至此氯氣與水的反應(yīng)探究完成。
實驗過程中有的學生提出了疑問:為何用石蕊檢驗H+時石蕊先變紅后褪色了?這時筆者讓所有的學生都用石蕊來進行實驗,并指導學生實驗時要逐滴加如氯水。由實驗學生得出:氯水有漂白性。引導學生思考:漂白性物質(zhì)是什么?學生知道水和鹽酸不具有漂白性,因而表現(xiàn)漂白的可能是氯氣分子或HClO。讓學生設(shè)計并完成干燥和濕潤的紅色紙條在氯氣中的對比實驗,當看到干燥的紙條不褪色而濕潤的褪色時,學生得出結(jié)論:HClO具有漂白性。由此展開對HClO相關(guān)性質(zhì)的學習。最后師生共同總結(jié)出氯水的成分。
5.評價與反思
最后師生共同回顧實驗探究的過程,再現(xiàn)本節(jié)的難點。升華學生的認識,提高了學生動手能力和實驗設(shè)計能力。幫助學生形成提出問題―分析問題―解決問題的科學思維方法,培養(yǎng)學生不畏艱難,勇于探索的精神。
三、教學反思
“探究性學習”注重學生對生活的感受和體驗,強調(diào)學生的親身經(jīng)歷,讓學生在實踐中去發(fā)現(xiàn)和探究問題,體驗和感受生活,發(fā)展實踐能力和創(chuàng)新能力。豐富多彩的探究發(fā)現(xiàn),各種各樣的實踐體驗,克服了基礎(chǔ)教育課程和教學中脫離學生自身生活和社會生活的傾向。
除了課堂上進行實驗探究活動外,利用課余時間開展各種講座,如安排了“控制食品的化學污染”、“微量元素與人體健康”、“無氟冰箱與環(huán)境”、“保鮮與化學”、“納米材料”等熱門專題的講座,通過這些講座讓學生認識到化學與社會是緊密聯(lián)系的,增強了學生的社會責任感,并對提高學生學習化學的激情,提高學生的化學素養(yǎng)起到積極作用。