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論初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的兩類問題

2013-04-29 00:44:03繆徐
化學(xué)教學(xué) 2013年7期
關(guān)鍵詞:教學(xué)問題初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

繆徐

摘要:遏制初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弱化,可以從兩個(gè)方面入手。一是分析當(dāng)前初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“普遍存在的問題”,通過問題追蹤,找到解決策略;二是挖掘初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“值得研究的問題”,通過問題研究,提高教學(xué)效益。

關(guān)鍵詞:初中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)問題

文章編號(hào):1005-6629(2013)7-0054-05

中圖分類號(hào):G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的立根之本。然而,在當(dāng)前的中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,對(duì)實(shí)驗(yàn)重視不夠、研究不夠,實(shí)驗(yàn)教學(xué)低效甚至無效的現(xiàn)象依然存在。本文擬從普遍存在的問題和值得研究的問題這兩個(gè)角度,去剖析初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,展望初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的未來。

1初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的問題

在實(shí)地采訪、活動(dòng)參與、文獻(xiàn)查閱的基礎(chǔ)上,筆者對(duì)當(dāng)前初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了一個(gè)粗略的梳理,整理出了四個(gè)普遍存在的問題。

1.1觀念轉(zhuǎn)變不夠

強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的呼吁不是一兩年,刊發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的文章不是一兩篇了,但是,“不做實(shí)驗(yàn)省時(shí)省力”、“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)”等錯(cuò)誤的價(jià)值取向依然根深蒂固、揮之不去。受這一取向的驅(qū)使,有些學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室變成了擺設(shè),不用說開設(shè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),就連教師的演示實(shí)驗(yàn)也難保障?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的淡化和弱化,不僅剝奪了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會(huì),打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,而且使化學(xué)學(xué)科喪失了賴以建立和發(fā)展的基礎(chǔ)。

如何進(jìn)一步轉(zhuǎn)變觀念呢?首先,從一個(gè)較高的視角去認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。從學(xué)科的角度看,化學(xué)源于實(shí)驗(yàn),離開了實(shí)驗(yàn),化學(xué)學(xué)科的發(fā)展也就失去了基石和原動(dòng)力。從教學(xué)的角度看,實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要形式,只有將實(shí)驗(yàn)教學(xué)放在突出的位置,才能實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的育人目標(biāo)。其次,改革評(píng)價(jià)制度,將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與紙筆檢測(cè)有機(jī)結(jié)合起來。早在幾年前,江蘇省蘇州市教科院就注意到了這個(gè)問題,每年中考試題中都會(huì)出現(xiàn)一道和當(dāng)年實(shí)驗(yàn)操作考查相關(guān)的實(shí)驗(yàn)題,如此,既保證了實(shí)驗(yàn)操作考查的實(shí)效性,又保證了中考實(shí)驗(yàn)試題情景的真實(shí)性,可謂一舉兩得。

1.2資源利用不夠

導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源利用不夠的原因主要是不想用、不會(huì)用、不夠用。不想用,是指前面所講的觀念轉(zhuǎn)變不夠;不會(huì)用是指教師使用資源的技術(shù)落后;不夠用是指有些學(xué)校的硬件建設(shè)滯后于辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大,影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常進(jìn)行。以2003年創(chuàng)辦的某知名初中為例:學(xué)校新建時(shí)確定的辦學(xué)規(guī)模是三軌18個(gè)班,現(xiàn)在的規(guī)模已達(dá)34個(gè)班。根據(jù)教育行政部門的統(tǒng)一規(guī)劃,該校在一兩年內(nèi)還難以解決專用教室不足的問題。

要避免資源利用不夠,首先要解決觀念問題,該問題前面已經(jīng)談及。其次,是加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)習(xí),提高資源使用技術(shù),不能讓數(shù)字傳感器等先進(jìn)儀器放在櫥柜里“睡大覺”。再次,化學(xué)教師要學(xué)會(huì)協(xié)調(diào)安排,竭盡所能保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。比如,新授課時(shí)的實(shí)驗(yàn),以保教師的演示實(shí)驗(yàn)為主;某一章節(jié)(單元)的教學(xué)結(jié)束以后,再去安排學(xué)生集中實(shí)驗(yàn);遇到班級(jí)多、實(shí)驗(yàn)室少的矛盾時(shí),還要將各班化學(xué)實(shí)驗(yàn)的同天進(jìn)行改成錯(cuò)開安排等。

1.3技能提高不夠

南京市某區(qū)的教研部門,曾經(jīng)組織過一次初中化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)技能考核,題庫中的實(shí)驗(yàn)都是初中化學(xué)教材中常見的實(shí)驗(yàn),每位老師的考核內(nèi)容由自己抽簽確定。一位網(wǎng)名為“化學(xué)熊貓”的老師,在博客中歸納出了這次考核中所暴露出的“不會(huì)用彈簧夾”、“制氣體時(shí)先加試劑再檢查氣密性”、“濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁的操作用手壓而不是用玻璃棒”等18個(gè)問題。上述問題,盡管是從某一個(gè)區(qū)域某一次活動(dòng)中暴露出來的,但也從一個(gè)側(cè)面反映了初中化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)技能不盡如人意的現(xiàn)實(shí)。

要解決技能提高不夠的問題,對(duì)策有三:首先,化學(xué)教師要將實(shí)驗(yàn)技能的提高,放在比普通話、粉筆字、多媒體制作、教材處理等基本技能更高的位置上,主動(dòng)而積極地去練就實(shí)驗(yàn)操作基本功。其次,每一位化學(xué)教師都要養(yǎng)成演示實(shí)驗(yàn)課前先做、先思的習(xí)慣,力爭將問題暴露在課前、解決在課前。再次,基層學(xué)校以及各級(jí)教研部門要通過觀摩、研討、評(píng)比等活動(dòng)的開展,促進(jìn)化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)操作技能的提高。近期,蘇州大市范圍內(nèi)開展了“基礎(chǔ)學(xué)生實(shí)驗(yàn)系列研究”活動(dòng),要求在本學(xué)期內(nèi),所有初中化學(xué)教師都要將8個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)聽一遍、看一遍、做一遍。從近幾次活動(dòng)的情況看,實(shí)施效果良好。

1.4研究動(dòng)力不夠

主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是沒有研究的意識(shí),無論是演示實(shí)驗(yàn)、還是學(xué)生實(shí)驗(yàn),都習(xí)慣于照方抓藥、按部就班;二是有研究的意識(shí),但找不到研究的內(nèi)容和方向;三是有研究意識(shí)和方向,但研究能力跟不上,出不了研究成果。

如何變研究不力為給力呢?首先,要有做一名研究型教師的信心和決心。如果一位初中化學(xué)教師常年重復(fù)著那些教案和實(shí)驗(yàn),沒有研究,沒有變化,沒有創(chuàng)新,那么,他就不能感受到教學(xué)的樂趣,不能享受到職業(yè)的幸福。其次,要梳理初中階段化學(xué)實(shí)驗(yàn)中值得研究的小問題,擇其重點(diǎn)作為研究課題。再次,要加強(qiáng)個(gè)體學(xué)習(xí),成立研究團(tuán)隊(duì),集中集體智慧,提高實(shí)驗(yàn)研究的系統(tǒng)性、實(shí)效性。

2初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中值得研究的問題

問題是思維和探索的源泉,英國科學(xué)家波普爾指出:“科學(xué)知識(shí)的增長永遠(yuǎn)始于問題,終于問題一一越來越深化的問題,越來越能啟發(fā)新問題的問題?!睂?duì)于初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言,值得研究的問題有許多,這里重點(diǎn)談以下幾個(gè)。

2.1如何做好教材中的各類實(shí)驗(yàn)

這一問題可以分解成以下幾個(gè)小問題:如何把握實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)?如何提高實(shí)驗(yàn)的可見度和成功率?如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的裝置或操作?如何分析實(shí)驗(yàn)的誤差?如何解釋實(shí)驗(yàn)的失敗?如何發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)本身的設(shè)計(jì)問題?等等。

如蘇州市教科院結(jié)合2011年度初三學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考查,提出了“在粗鹽初步提純的實(shí)驗(yàn)中,蒸發(fā)皿中出現(xiàn)多量固體時(shí)究竟該如何操作?”的問題。這是對(duì)“等蒸發(fā)皿中出現(xiàn)多量固體時(shí)就停止加熱”這一操作方法的質(zhì)疑。通過研究發(fā)現(xiàn),蒸發(fā)皿中出現(xiàn)多量固體以后,不是連續(xù)不斷地加熱,也不是停止加熱,而是要采用一種“間歇式”加熱的操作形式,這樣,既可避免食鹽顆粒飛濺,又能避免等待時(shí)間過長。

又如蘇州市教科院曾對(duì)“二氧化碳能否用排水法收集?”這一問題,從理論到實(shí)踐、從教師演示實(shí)驗(yàn)到學(xué)生分組探究等多個(gè)角度進(jìn)行了系列研究,最終得出了結(jié)論:二氧化碳在水中的溶解量有限,且二氧化碳溶于水以及與水反應(yīng)的速率,遠(yuǎn)小于二氧化碳的產(chǎn)生和逸出的速率,因此,二氧化碳可以用排水法收集。

再如蘇州某區(qū)的初中化學(xué)教師在近期集中研討“粗鹽的初步提純”實(shí)驗(yàn)時(shí),他們又有了新發(fā)現(xiàn):①老師自己做過濾實(shí)驗(yàn)時(shí),鐵圈要正對(duì)著自己,給學(xué)生演示時(shí),鐵圈要正對(duì)著學(xué)生。②做過濾器時(shí),三層濾紙的那邊,不要和漏斗的尖嘴在同一側(cè),否則,在過濾操作中玻璃棒一旦靠上三層濾紙,漏斗的尖嘴會(huì)脫離燒杯內(nèi)壁。③實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)不合理。要求稱取粗鹽5g,量取水10mL,如果粗鹽中氯化鈉的含量較高,其中的氯化鈉就不可能全部溶解,這樣勢(shì)必會(huì)影響產(chǎn)率計(jì)算的準(zhǔn)確性。因此,可以將該實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)更改為2g粗鹽、6mL水。不過這樣也有問題,因?yàn)樗幤酚昧刻伲處煹臄嚢璨僮麟y度加大。看來,這個(gè)實(shí)驗(yàn)還要進(jìn)行研究。

上述研究,都屬于第一類問題的研究。研究的問題不一定要大、不一定要深,能解決實(shí)際問題就行。

2.2如何處理教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

所謂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的處理,就是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),將現(xiàn)有教科書中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及其他教學(xué)資源進(jìn)行適度調(diào)整、加工、整合的一種創(chuàng)造性勞動(dòng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容科學(xué)而巧妙的處理,能使實(shí)驗(yàn)活動(dòng)更具有流暢性、發(fā)散性、實(shí)效性,以實(shí)現(xiàn)探究活動(dòng)最大程度的優(yōu)化。初中化學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的處理藝術(shù)通常有以下幾種。

2.2.1推進(jìn)性處理

就是針對(duì)教材中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間內(nèi)在的邏輯關(guān)系,將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成若干小版塊,各個(gè)版塊彼此相連、逐步推進(jìn)。這種處理方式,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,有利于學(xué)生形成完整的認(rèn)識(shí)思路和掌握知識(shí)的完整結(jié)構(gòu)。如探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置時(shí),可以將教學(xué)設(shè)計(jì)成以下幾個(gè)小版塊:

[相信你會(huì)思考]確定二氧化碳的發(fā)生裝置時(shí)要考慮哪些因素?確定二氧化碳的收集裝置時(shí)要考慮哪些因素?

[相信你會(huì)選擇]從給出的實(shí)驗(yàn)裝置(裝置圖略)中,選擇合適的裝置組裝二氧化碳的制取裝置。

[相信你會(huì)變通]如果缺少長頸漏斗、錐形瓶等儀器,可以用下圖(儀器圖略)中的哪些儀器來替代?

[相信你會(huì)設(shè)計(jì)]用課件上給出的虛擬儀器,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。

上述四個(gè)小版塊是教師對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行過有效調(diào)整和有序整合的結(jié)果?!跋嘈拍銜?huì)思考”解決的是知識(shí)基礎(chǔ)問題;“相信你會(huì)選擇”解決的是初步應(yīng)用問題;“相信你會(huì)變通”解決的是靈活應(yīng)變問題;“相信你會(huì)設(shè)計(jì)”解決的是提高應(yīng)用能力問題。四個(gè)小版塊環(huán)環(huán)相扣、層層推進(jìn),一氣呵成。

2.2.2發(fā)散性處理

實(shí)驗(yàn)探究重在引領(lǐng)學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)問題和現(xiàn)象積極展開化學(xué)思維,因此,教師應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)和實(shí)驗(yàn)素材的處理,激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,為學(xué)生提供發(fā)散思維的機(jī)會(huì),幫助他們沖破思維禁錮的牢籠。請(qǐng)看二氧化碳?xì)怏w溶解性的探究片段:

[教師演示]向盛滿二氧化碳?xì)怏w的塑料軟瓶中,注入約瓶體積四分之一的水,擰緊瓶蓋振蕩,引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析。

[師生活動(dòng)]共同探討塑料軟瓶變癟的原因。

[學(xué)生活動(dòng)]根據(jù)軟瓶變癟的原理,利用實(shí)驗(yàn)桌上提供的儀器用品,重新設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明二氧化碳能夠溶解于水。

[師生活動(dòng)]學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)方案,教師略作點(diǎn)評(píng)。

[學(xué)生活動(dòng)]完成探究實(shí)驗(yàn),描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

[師生活動(dòng)]總結(jié)探究活動(dòng)的得失。

這段教學(xué)活動(dòng)的最大亮點(diǎn),在于對(duì)學(xué)生發(fā)散性思維活動(dòng)的調(diào)動(dòng)——先用塑料軟瓶實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)的原理、操作等方面激活學(xué)生的思維,然后要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這一過程中,教師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案沒有做過多的點(diǎn)評(píng),沒有做思維的限定,充分體現(xiàn)了教學(xué)的開放性和生成性(設(shè)計(jì)的方案有六種之多)。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前,教師也沒有點(diǎn)明各種方案的優(yōu)劣,只對(duì)集氣瓶的倒置實(shí)驗(yàn)做了必要的提醒,從而使學(xué)生思維的發(fā)散延伸到了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)之中。如果對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不作“利用桌上提供的儀器用品”這一限制,學(xué)生的設(shè)計(jì)思路將更為開闊,學(xué)生發(fā)散思維的訓(xùn)練將會(huì)取得更好的效果。

2.2.3趣味性處理

教學(xué)實(shí)踐表明,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適度的趣味性處理,往往能給我們的課堂注入生命的活力和無限的生機(jī)。

如人教版九年級(jí)化學(xué)教材中設(shè)計(jì)了一組探究二氧化碳和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn):用干燥的紫色石蕊試紙做成幾朵小花,然后將小花分別與醋酸、水、二氧化碳等物質(zhì)接觸。執(zhí)教這部分內(nèi)容時(shí),筆者對(duì)“花”的系列實(shí)驗(yàn)做了藝術(shù)化處理,設(shè)計(jì)出了五個(gè)“連環(huán)”小實(shí)驗(yàn):醋酸噴花(醋酸溶液與石蕊作用);清水澆花(水單獨(dú)與石蕊作用);氣吞小花(二氧化碳?xì)怏w單獨(dú)與石蕊作用);水氣潤花(水和二氧化碳共同對(duì)石蕊作用);熱風(fēng)吹花(用電吹風(fēng)吹出的熱風(fēng)代替酒精燈加熱,探究變紅的“花”在受熱情況下的變化)。這種處理方式,增添了實(shí)驗(yàn)的人文性、趣味性,為教學(xué)平添了幾份詩意,達(dá)到了創(chuàng)設(shè)良好問題情境、激發(fā)學(xué)生探究興趣、提高問題探究效率的預(yù)設(shè)目的。

2.2.4簡約性處理

眼下好多公開教學(xué)中,取消了教師的演示實(shí)驗(yàn),滿堂都是學(xué)生實(shí)驗(yàn),甚至出現(xiàn)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)過多過濫的狀況。因此,面對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)素材,設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),我們既要有利用和挖掘教學(xué)資源的思想,更要有簡約性處理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理念。簡約性處理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的方式主要有兩種,一是讓一個(gè)實(shí)驗(yàn)盡可能得到多次利用;二是注意教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的融合。

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的普及、推廣和應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容處理的方式還會(huì)越來越多,如利用電子白板技術(shù)可以將實(shí)驗(yàn)裝置、步驟等內(nèi)容進(jìn)行互動(dòng)化處理;利用傳感器,可以將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字化、可視化處理等等。

2.3如何發(fā)揮問題在實(shí)驗(yàn)探究中的作用

沒有問題的探究不是真實(shí)的探究,問題在實(shí)驗(yàn)探究中有著至關(guān)重要的、不可替代的作用。筆者認(rèn)為,不同學(xué)習(xí)階段的不同問題,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)揮出不同的作用。

2.3.1呈現(xiàn)系列問題,引領(lǐng)學(xué)生學(xué)會(huì)探究

在學(xué)習(xí)化學(xué)之初,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究要素了解不多,對(duì)實(shí)驗(yàn)探究思想領(lǐng)悟不深。從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、呵護(hù)學(xué)生探究熱情這一角度出發(fā),這一階段的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),主要采用問題引領(lǐng)的方法。

如空氣中氧氣含量的探究實(shí)驗(yàn),可以通過下列問題的引領(lǐng)而展開:①紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象有哪些?②上述變化的文字表達(dá)式是什么?③打開彈簧夾后,你觀察到了什么現(xiàn)象?④這一現(xiàn)象說明了什么?⑤為什么該實(shí)驗(yàn)中紅磷的用量必須是過量的?紅磷的用量不足會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生什么樣的影響?⑥導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果偏小的原因可能有哪些?⑦該實(shí)驗(yàn)中的紅磷可以用木炭代替嗎?⑧從反應(yīng)物和生成物的角度,談?wù)劀y(cè)定空氣中氧氣含量的反應(yīng)必須具備哪些要求?

上述問題中,有的屬于描述性問題,如問題①②③;有的屬于推理性問題,如問題④⑤;有的屬于反思感悟性問題,如問題⑥⑦⑧。探究活動(dòng)中,不一定要一次性呈現(xiàn),超越學(xué)生認(rèn)知水平、違背學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的做法,很容易挫傷學(xué)生的探究熱情。如問題(7)可在學(xué)生學(xué)過了堿的化學(xué)性質(zhì)后呈現(xiàn),問題(8)可在總復(fù)習(xí)時(shí)呈現(xiàn)。這樣,既注意到了學(xué)生認(rèn)知的階段性,又注意到了學(xué)科知識(shí)的嚴(yán)密性。

2.3.2抓住核心問題,發(fā)動(dòng)學(xué)生合作探究

采用問題呈現(xiàn)引領(lǐng)學(xué)生探究的方式,總有牽著學(xué)生走之嫌,因此,隨著化學(xué)知識(shí)的積累,隨著學(xué)生對(duì)科學(xué)探究所包含的提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等要素的熟悉,隨著學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究常用的思想方法的體驗(yàn)與感悟,我們有必要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的第二步,即抓住核心問題,發(fā)動(dòng)學(xué)生合作探究。

所謂核心問題,是指那些學(xué)生必須掌握的且富有探究價(jià)值的重點(diǎn)問題。義務(wù)教育課程中的核心問題除了課程標(biāo)準(zhǔn)中所列出的內(nèi)容以外,還有不少,如二氧化碳的溶解性,溶液概念的建立,二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)等。實(shí)踐表明,這些問題完全有可能通過師生、生生間的合作探究加以解決。

2.3.3梳理零散問題,鼓勵(lì)學(xué)生自主探究

現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式的核心是獨(dú)立性(我能學(xué)),每個(gè)學(xué)生都有獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和表現(xiàn)能力的欲望。為了體現(xiàn)這種獨(dú)立性,到了新授課的后期或者是總復(fù)習(xí)階段,我們可以借助零散問題的梳理,為學(xué)生搭建一個(gè)自主探究的平臺(tái)。

去年的總復(fù)習(xí)進(jìn)入到科學(xué)探究單元時(shí),筆者給了學(xué)生一個(gè)出乎他們意料的承諾:“在本單元的復(fù)習(xí)中,我可以讓大家過把實(shí)驗(yàn)癮。”學(xué)生歡呼聲還沒有消失,筆者又補(bǔ)充了一句話:“不過實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容由你們自己定,實(shí)驗(yàn)的方案由你們自己拿,不得重復(fù)已經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn)?!睂W(xué)生這才明白,癮不是隨便好過的。筆者要求他們從學(xué)過的零散問題中梳理出一個(gè)實(shí)驗(yàn)小課題,然后自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自主完成探究實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的潛力真是巨大的,第二天進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前,他們都交來了自己的小課題及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

小王確定的課題是:化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的探究。

[猜想1]溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快。

[實(shí)驗(yàn)方案]將質(zhì)量相同、濃度相同的兩份雙氧水溶液注入到兩支試管中,給其中的一支試管加熱,用帶火星的木條在試管口檢驗(yàn),比較氧氣放出的快慢。

[猜想2]接觸面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。

[實(shí)驗(yàn)方案]將相同質(zhì)量的鐵片和鐵粉,分別放人盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的兩份稀鹽酸中,比較氣泡產(chǎn)生的速率。

[猜想3]濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。

[實(shí)驗(yàn)方案]將兩根規(guī)格相同的鋁絲,分別放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5%和15%的兩份稀硫酸中,觀察鋁絲表面氣泡產(chǎn)生的速率。

雖然學(xué)生所確定的探究課題存有雷同,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案也各有優(yōu)劣,有些課題和方案還是從習(xí)題中借鑒得來的。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后,學(xué)生探究的收獲也有大有小,有些學(xué)生探究完自己的課題之后,還利用別人的方案進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn);有的學(xué)生只是勉強(qiáng)完成了自己的份內(nèi)任務(wù)。但這種放開手腳讓學(xué)生自主探究的形式,不失為一種很好的嘗試,因?yàn)?,畢竟有不少學(xué)生在活動(dòng)中獲得了探究體驗(yàn)和探究樂趣。

2.4如何指導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)探究的思想方法

在初中階段開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的主要目的,不是記住實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不是解決深?yuàn)W問題,也不是提高學(xué)生的應(yīng)試得分,而是幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)探究中所蘊(yùn)含的思想方法,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),從而為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)乃至后續(xù)創(chuàng)造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

領(lǐng)會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究思想的時(shí)機(jī),可以選擇在實(shí)驗(yàn)之后的反思階段。一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)做完了,要引導(dǎo)學(xué)生回過頭去看一看:該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是如何設(shè)計(jì)出來的?用到了哪些思想方法?這樣的反思活動(dòng)進(jìn)行過一段時(shí)間后,他們便能把常見的思想方法運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)中,這既是思想方法的運(yùn)用,也是思想方法深層次的領(lǐng)會(huì)。

如何證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)?是初中階段的一個(gè)典型探究實(shí)驗(yàn)。

現(xiàn)以該實(shí)驗(yàn)為例,談?wù)剬?shí)驗(yàn)探究思想的領(lǐng)會(huì)問題。

首先,教師演示“二氧化碳?xì)怏w通入氫氧化鈉溶液”的實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生觀察現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,引發(fā)他們思考:該變化現(xiàn)象不明顯,運(yùn)用什么樣的方法才能讓我們看到明顯的變化現(xiàn)象呢?

接著,要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),證明二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。借鑒空氣中氧氣含量的測(cè)定、二氧化碳溶于水等實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路,他們能夠設(shè)計(jì)出塑料軟瓶實(shí)驗(yàn):向盛滿二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶中倒入約瓶體積八分之一的氫氧化鈉溶液,蓋上瓶塞振蕩。

然后,引導(dǎo)學(xué)生思考:本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)有沒有欠嚴(yán)密的地方?學(xué)生通過獨(dú)立思考或相互討論得出:有,二氧化碳能溶于水,用水替代氫氧化鈉溶液做實(shí)驗(yàn),軟瓶也會(huì)變癟。不過,變癟的程度應(yīng)該較小。從而得出該探究實(shí)驗(yàn)更為完善的方案:準(zhǔn)備兩只盛滿二氧化碳的塑料軟瓶,用等體積的氫氧化鈉溶液和水做對(duì)比實(shí)驗(yàn),比較軟瓶的變癟程度。

最后,要求學(xué)生再思考:從氫氧化鈉溶液和二氧化碳反應(yīng)的產(chǎn)物角度思考:還可以用什么樣的方法證明該反應(yīng)的確發(fā)生了?(滴加足量的稀鹽酸有氣泡放出;加入含鈣離子或鋇離子的溶液,有白色沉淀生成等)。

上述教學(xué)片斷,幫助我們解決了實(shí)驗(yàn)探究過程中如何指導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)思想方法的問題,同時(shí)也告訴了我們,初中階段學(xué)生應(yīng)該領(lǐng)會(huì)的探究方法有:對(duì)比探究的方法、跟蹤探究的方法等。

化學(xué)學(xué)科的根基是實(shí)驗(yàn),化學(xué)學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力源是實(shí)驗(yàn),沒有根基、沒有動(dòng)力,一個(gè)學(xué)科還有生命力嗎?學(xué)科喪失了生命力,相應(yīng)的學(xué)科教學(xué)還會(huì)有美好的未來嗎?從這個(gè)角度看,實(shí)驗(yàn)也是化學(xué)教學(xué)的基石和動(dòng)力源。期待我們每一位化學(xué)人,關(guān)注上述兩類問題,做有心人,做研究者,為提高初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,為推動(dòng)基礎(chǔ)教育課程改革走向深入獻(xiàn)出自己的一份力量。

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