新課程倡導(dǎo)的課改,很大程度上改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生由“被動(dòng)接受”的學(xué)習(xí)方式變?yōu)椤白灾鳌ず献鳌ぬ骄俊钡膶W(xué)習(xí)方式。而好的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。
化學(xué)課堂中實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用是教學(xué)設(shè)計(jì)的寶貴源泉。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的直觀、真實(shí)和生動(dòng)為課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供了最生動(dòng)、最有效的施教素材。在不同的活動(dòng)中恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)就能最大限度地優(yōu)化化學(xué)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì),讓學(xué)生快速有效地建立新的學(xué)習(xí)方式。
一、生疑悟真的自主活動(dòng)中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
“學(xué)起于思,思起于疑,小疑則小進(jìn),大疑則大進(jìn)”。恰當(dāng)?shù)卦O(shè)疑可以激發(fā)學(xué)生求知的欲望,調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性,引起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的愿望。應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)疑,能將文字和語(yǔ)言不能揭示的矛盾揭示出來(lái),使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知矛盾,誘發(fā)學(xué)生積極思維,從而在活動(dòng)中自主解決問(wèn)題悟出真理。
案例一:
問(wèn)題:將下列各組鹽溶液混合,寫(xiě)出化學(xué)方程式:(1)碳酸鈉溶液和氯化鋇溶液;(2)碳酸鈉溶液和氯化鐵溶液;(3)碳酸鈉溶液和硫酸鋁溶液。學(xué)生根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律,輕松地寫(xiě)了下列答案:
當(dāng)老師指出只有(1)式是對(duì)的,學(xué)生感到茫然,找不到頭緒。這時(shí)老師讓學(xué)生自己完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中學(xué)生發(fā)現(xiàn)(2)、(3)除了有沉淀產(chǎn)生還有大量的氣體產(chǎn)生,學(xué)生開(kāi)始深信(2)、(3)是錯(cuò)誤的,并懷疑其“反應(yīng)規(guī)律”的正確性。這樣,學(xué)生很快進(jìn)入學(xué)習(xí)情境,迫不及待地對(duì)有關(guān)知識(shí)進(jìn)行了主動(dòng)的探索。通過(guò)提醒學(xué)生注意鹽類水解的規(guī)律和化學(xué)平衡移動(dòng)原理,學(xué)生頓悟,立即展開(kāi)分析,最終明確了鹽溶液間并不一定都發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),若陰陽(yáng)離子都能強(qiáng)烈水解時(shí)則應(yīng)發(fā)生雙水解反應(yīng)。
這樣通過(guò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)將教師枯燥的講解變?yōu)閷W(xué)生自主的活動(dòng)和探究,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變起到了事半功倍的促進(jìn)作用。
二、以錯(cuò)糾錯(cuò)的師生互動(dòng)中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
“吃一塹,長(zhǎng)一智”。對(duì)學(xué)習(xí)中學(xué)生不完美、不完善甚至錯(cuò)誤的答案可從反方向作用于學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維,這樣會(huì)使他們對(duì)疑難的知識(shí)獲得更深刻、更完整、更理性的認(rèn)識(shí)。以錯(cuò)糾錯(cuò)的師生互動(dòng)能為學(xué)生帶來(lái)更寬廣的學(xué)習(xí)思考空間。在以錯(cuò)糾錯(cuò)的師生互動(dòng)中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)不但能使依靠推理、分析不能發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤得以發(fā)現(xiàn),而且能提供科學(xué)的、真實(shí)的、毋庸置疑的正確結(jié)果。
案例二:
教師問(wèn):如果將1g某物質(zhì)加入9g水中充分?jǐn)嚢韬螅萌芤褐腥苜|(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定為10%嗎?
學(xué)生:溶質(zhì)1g溶液總質(zhì)量10g,所以應(yīng)該為10%。
分析:這顯然不正確,這時(shí)教師出示事先準(zhǔn)備好的幾種物質(zhì)展示:食鹽、膽礬、生石灰。
教師再問(wèn):分別將1g食鹽、膽礬、生石灰加入9g水中充分?jǐn)嚢韬笏萌芤旱馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)各是多少?
學(xué)生很快得出:等于10%、小于10%、大于10%。
教師追問(wèn):現(xiàn)在對(duì)了嗎?
分析:當(dāng)然這個(gè)回答還有問(wèn)題,因?yàn)闅溲趸}在室溫時(shí)的溶解度小于1g,所以氫氧化鈣不可能完全溶解。但此時(shí)光憑推理、分析恐怕不能完全令學(xué)生信服。所以教師乘勝追擊,讓學(xué)生自己配制三種溶液。
學(xué)生發(fā)現(xiàn):生石灰加入水中明顯放熱,冷卻至室溫仍混濁。
教師又問(wèn):這是為什么呢?
此時(shí)學(xué)生都恍然大悟,因?yàn)闅溲趸}在室溫時(shí)的溶解度小,所以其未完全溶解就飽和了,
因而出現(xiàn)混濁。至此學(xué)生明確了不一定溶解什么,什么就是溶質(zhì),同時(shí)計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)還要考慮溶解度的限制。通過(guò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)使這樣逐步深入的師生互動(dòng)活動(dòng)更生動(dòng)、鮮明,從而使學(xué)生對(duì)知識(shí)不斷地咀嚼、消化、吸收,主動(dòng)參與活動(dòng)和學(xué)習(xí)知識(shí)。
三、動(dòng)中探真的合作活動(dòng)中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
“動(dòng)”既包括手動(dòng)又包括腦動(dòng)、心動(dòng)。新課程帶來(lái)了新理念,課堂教學(xué)從根本上擺脫了“知識(shí)”本位,而回歸到“學(xué)習(xí)”本位。人性化的課堂設(shè)計(jì)應(yīng)更加關(guān)注學(xué)生能力的發(fā)展,讓學(xué)生在動(dòng)手合作中動(dòng)心、動(dòng)腦,探索真理。應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力,培養(yǎng)合作精神的最佳手段。
案例三:
學(xué)生小組討論:氯氣與水溶液能反應(yīng)嗎?能通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明嗎?
討論結(jié)果:有的組認(rèn)為氯氣性質(zhì)與氧氣相似,所以不反應(yīng)。有的組認(rèn)為氧不能顯正價(jià),但氯能顯正價(jià)故氯氣的性質(zhì)可能與氧氣有所不同,所以有可能反應(yīng)。究竟如何呢?
提出問(wèn)題:①向2mL新制氯水中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,觀察現(xiàn)象。②向少量鎂粉中加入適量的新制氯水,觀察現(xiàn)象。
學(xué)生發(fā)現(xiàn):滴入硝酸酸化的硝酸銀溶液,產(chǎn)生了白色沉zmfInVyDV/+KIUggsXp7YpnhP5pTXAcjOR2p7+RgnnU=淀。鎂粉中產(chǎn)生了氣泡,原來(lái)氯氣真的能和水反應(yīng)。
教師引導(dǎo):請(qǐng)大家寫(xiě)出反應(yīng)的方程式。
教師引導(dǎo):向2mL新制氯水中滴加紫色石蕊試液,觀察現(xiàn)象。
學(xué)生發(fā)現(xiàn):氯水中加入紫色石蕊試液,溶液先變紅后褪色。
師生討論:氯氣與水反應(yīng)除了有鹽酸生成外應(yīng)該還有一種含氧的物質(zhì),剛才的實(shí)驗(yàn)中我們還發(fā)現(xiàn)氯水中有一種具有漂白作用的物質(zhì),是不是還有一種產(chǎn)物就是它呢?
教師小結(jié):氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和一種新的具有漂白作用的物質(zhì)即次氯酸。
所以通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦地探究和思考我們自己也能研究問(wèn)題和解決問(wèn)題。
無(wú)疑,這種討論、實(shí)踐、再討論、再實(shí)踐、再分析的教學(xué)模式離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用,而這種動(dòng)態(tài)模式從較深刻的層面上使學(xué)生的理解能力、科學(xué)探索能力得到了一定的升華,也充分鍛煉了學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手能力和合作精神,有效地轉(zhuǎn)變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。
四、尋求創(chuàng)新的探究活動(dòng)中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
“化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)創(chuàng)造能力的主要途徑,創(chuàng)造性是以學(xué)生為主體的教學(xué)目標(biāo)的最高境界”。創(chuàng)造意味著突破、革新、進(jìn)步,主要表現(xiàn)為較強(qiáng)的創(chuàng)造意識(shí)、創(chuàng)造性思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。因此重視實(shí)驗(yàn)的探究性是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。在探究性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤、疑問(wèn)及異?,F(xiàn)象進(jìn)行研究,可以讓學(xué)生將有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重組、整合,還可以讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化探索以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究功能。
案例四:
在用裝有氯氣的針筒抽取氫氧化鈉溶液以驗(yàn)證氯氣能否和氫氧化鈉反應(yīng)時(shí),針筒中的氯氣較容易泄漏。
教師問(wèn):我們能不能對(duì)實(shí)驗(yàn)稍加改進(jìn),以盡量減少氯氣泄漏、污染?
學(xué)生答:①增強(qiáng)儀器的密封性;②將針筒下端浸沒(méi)到溶液中再打開(kāi)塞子;③能不能用氯水來(lái)代替氯氣?
教師引導(dǎo):請(qǐng)各位同學(xué)根據(jù)自己的方案來(lái)試一試行不行?
學(xué)生發(fā)現(xiàn):在現(xiàn)有的儀器條件下,增強(qiáng)儀器的密封性所能取得的效果不理想。如果將針筒下端浸沒(méi)到溶液中再打開(kāi)塞子時(shí)手就會(huì)受到氫氧化鈉的腐蝕。而將氯水和氫氧化鈉混合時(shí),操作則十分簡(jiǎn)便,幾乎沒(méi)有氯氣泄漏,還能看到氯水黃綠色消失了。
分析:這是學(xué)生初次涉及實(shí)驗(yàn)綠色化探索的一個(gè)案例,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生親自把自己的探究成果運(yùn)用到實(shí)際操作中,而當(dāng)學(xué)生真正體驗(yàn)到成功所帶來(lái)的喜悅后,自我體現(xiàn)的需要得到了滿足,這種滿足對(duì)學(xué)生的身心發(fā)展是有著不可低估的、積極的影響。因而是對(duì)學(xué)生原來(lái)的學(xué)習(xí)方式的一場(chǎng)徹底的革命。
實(shí)際上,我們還可以在其他教學(xué)情景下應(yīng)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)、思考、討論,來(lái)探索和發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、新規(guī)律,并以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,更快地實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的改變。