成永委
新課標、新理念下的教學過程和實踐特別強調要注重培養(yǎng)學生的自主學習、合作學習和探究性學習能力,在多元、動態(tài)、開放的大課堂中求得全面發(fā)展。筆者認為,當前,中學化學教師應以化學新教材為契機,將知識和能力的傳播與學生探究性學習、終身學習相結合,把探究性學習的實踐滲透于化學教學中,為學生自主學習、終身學習奠定基礎。下面,我從四方面淺談在新課標下高中化學如何緊密聯(lián)系教材開展探究活動。
一、把握教材深刻內涵,培養(yǎng)科學探究精神
高中化學舊教材以知識傳授為主,主要注重學習結果,不太注重學生的學習方法和學習過程,忽略創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng),更忽略人的個性發(fā)展。新教材摒棄了傳統(tǒng)教材的弊端,引導學生積極參與和體驗探究過程,獲取知識,學會合作與分享,強調學生的主體探究活動,把培養(yǎng)科學探究能力和學習科學知識放到同等重要的地位,科學探究活動靈活地貫穿于教材的始終,力圖通過探究性實驗和探究性活動,鼓勵學生通過實踐研究,學會反思,鞏固并拓展化學知識與技能,掌握科學研究的方法。
例如,“堿金屬”第一節(jié)探討“鈉”的有關性質在舊教材中是演示實驗,在新教材中改進為一邊講一邊實驗,讓學生在教師預先設計的實驗操作步驟和啟發(fā)誘導中,逐漸領悟這種可切割金屬的性質。又如,關于“離子反應”概念的導出,新課改教材通過三個承上啟下的演示實驗,讓學生觀察記錄現(xiàn)象、進行數(shù)據(jù)處理自己總結出CuSO4溶液和BaCl2溶液之間進行的反應在本質上就是SO42-和Ba2+之間的反應。這種變“滿堂灌”為“學生自主探究”或者“師生互動探究”的實驗探究方法,充分體現(xiàn)了新教材以學生為主體的指導思想,這就要求教師在備課中要把握好新教材的這些深刻內涵,充實和完善相關的實驗教學體系,精心設計好每一節(jié)課,努力培養(yǎng)學生的科學探究精神,使學生的實驗設計思維在探究中逐步完善。
二、挖掘教材現(xiàn)實題材,確定探究研究課題
實施探究性學習,教師首先遇到的挑戰(zhàn)是如何對探究性學習進行選題。能否選擇一個適當?shù)恼n題,對于研究能否開展影響很大,對于能否調動學生的學習主動性至關重要。因此,在學生選擇課題的時候,教師要做一系列的啟發(fā)工作,給學生提供一些課題的示例。因此,在課堂教學中,教師要深入分析和挖掘教材的現(xiàn)實題材,根據(jù)自己的教學實際,精心設計課題,有針對性地組織學生進行“探究”,千萬不要為“探究”而“探究”。例如,在學習了酸雨這節(jié)內容之后,學生提出了“全球性環(huán)境問題——酸雨”的研究課題。很顯然,這樣的選題太大:地域上要考慮全球,內容上要考慮酸雨具體含義、酸雨的形成原理、酸雨的危害、如何防止酸雨的形成等等,一個人或一個小組是根本沒有精力完成的。這時我就指導學生把選題改為如下子課題:①酸雨的含義;②酸雨的形成原理;③酸雨的危害及其防治;④酸雨的主要分布地區(qū)。然后分組行動,再統(tǒng)一交流與討論探究的結果,最后總結歸納相應知識。如此選擇具體的某一方面的內容作深入的研究,不僅縮小了研究的范圍,有利于資料的收集,顯著提高操作性,而且其研究成果還會對當?shù)氐墓まr業(yè)生產起到一定的指導作用。
三、明確教材教學目標,選擇探究核心內容
新教材中的實驗探究活動有很多,但是,由于教學安排和學生知識基礎的限制,并非所有的實驗都具有探究的價值。因此,只有精心篩選對學生終生學習和未來發(fā)展有指導性作用,同時學生在已有的知識基礎上可以探究的內容進行探究,才有利于學生深刻理解和牢固掌握知識,才有利于誘導學生的各種思維能力。例如,在“化學實驗基本方法”這節(jié)的教學中,具體安排四個實驗:粗鹽的提純、可溶性雜質的除去、制取蒸餾水、萃取。以學生的現(xiàn)有基礎、素質等條件不可能把四個實驗都進行探究,也沒有必要全部進行探究,所以我慎重選擇本節(jié)課的探究實驗。這四個實驗中,粗鹽的提純是學生在初中階段就已經(jīng)很熟悉的內容,習慣性的固有思維會阻礙學生對其進行探究,因此排除這個實驗。制取蒸餾水這個實驗雖然與生活實際聯(lián)系密切,但考慮到學生在將來的學習過程中涉及蒸餾操作的機會不是很多,而且這個實驗所能覆蓋的知識點不夠全面,也就是說它不是中學階段的核心內容,建議將它安排為課外的社會調查。而萃取實驗,學生比較陌生,因為學生是第一次接觸這種實驗儀器、實驗原理和實驗操作。如果要開展這個探究活動,可能會出現(xiàn)操作不規(guī)范、影響實驗結果等問題;或者學生由于還沒有掌握萃取的基本常識,對老師提出的問題只會籠統(tǒng)地回答“是”或“不是”,而沒有辦法進一步探究下去。在教學設計中基于以上問題,我決定不把這個實驗安排為課堂實驗。這樣一來,就只剩下可溶性雜質的除去這個實驗。我認為這個實驗是本節(jié)課探究的核心內容。而且,課本沒有具體、全面的實驗操作設計,這正好讓學生自己來設計實驗方案。同時,在知識內容的深度、廣度、擴展度上都很適合學生探討。如果本節(jié)課將探究的重點放在其他實驗課題上,教師必然要進行補充比較多的內容,不僅加重學生的負擔,而且偏離了本課題原有的教學任務,是典型的“為探究而探究”。因此,教師應該深入分析教材中的實驗內容,挖掘出其中蘊涵的探究因素,通過核心內容探究性實驗真正促進學生科學素養(yǎng)的提高,而不要脫離教學主題。
四、設計教材實驗方案,培養(yǎng)實驗探究思維
實驗是化學的靈魂,是化學的魅力,是誘發(fā)學生學習動機的主要源泉,它不僅有助于加深學生對化學概念、原理和規(guī)則的理解,也有助于潛移默化培養(yǎng)學生的實驗創(chuàng)新思維。通過學生自己設計實驗方案,一是有利于發(fā)揮學生的主觀能動性,調動學生的學習積極性。二是有利于鼓勵學生敢于質疑,敢于創(chuàng)新,有效地培養(yǎng)學生的動手能力、觀察能力、思維能力和創(chuàng)造能力,使學生的實驗創(chuàng)新思維得以充分培養(yǎng),最終促進學生的終身可持續(xù)發(fā)展。例如,在必修2第四章二氧化硫的化學性質的教學中,讓學生自己設計實驗驗證SO2和NaOH溶液發(fā)生反應。此實驗無明顯現(xiàn)象,學生設計實驗驗證:可以在加入滴有酚酞的NaOH的紅色溶液中通入SO2,若紅色褪去,證明發(fā)生反應。但是,同時有學生提出質疑:溶液褪色也許是因為SO2具有漂白性而使紅色酚酞變成了無色的物質。于是,有學生提出下列分析思路:方法一:在上述剛好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液,若紅色重新出現(xiàn),則是第一種解釋正確,否則第二種解釋正確。方法二:加熱褪色后的溶液,若紅色不再出現(xiàn),則是第一種解釋正確,否則第二種解釋正確。然后學生進行分組實驗。在分組討論中,學生之間相互分析、相互糾正,激起思想火花的碰撞,充分活躍了學生的思維,并根據(jù)實驗現(xiàn)象的分析探討,逐漸得出正確的認識。在此基礎上,教師提出另一個問題:如何設計實驗證明SO2和雙氧水是否發(fā)生反應。學生討論分析得出共識:若SO2和雙氧水發(fā)生反應將會生成SO42-,所以,可以通過檢驗SO42-是否存在證明。學生積極設計實驗方案并驗證,從而更深刻地理解SO2的化學性質。
本節(jié)課中,實驗驗證的過程是一個不斷優(yōu)化實驗、優(yōu)化思維的過程。由于學生的個體差異、認知結構不同,分析問題的角度不同,實驗的設計方案也不可能完全一致,有的方案很合理,有的方案較合理,也有的是不合理甚至是錯誤的不可操作的,但每個學生都積極地進行了思考,結果并不重要,重要的是設計方案時對知識的驗證過程。同時,經(jīng)過交流討論,相互啟發(fā),培養(yǎng)學生在觀察中發(fā)現(xiàn)、在發(fā)現(xiàn)中思索的能力,實現(xiàn)知識、技能的統(tǒng)一。從而激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,提高學生的創(chuàng)新能力。
在高中化學教學中緊密聯(lián)系教材實施探究活動,大大激發(fā)了學生學習化學的興趣,同時培養(yǎng)了學生自主探究、合作交流的能力,使學生的發(fā)展更具獨立性和創(chuàng)新性,符合新課程標準的精神,是高中化學教學的發(fā)展方向。
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(作者單位 廣東省高州中學)
編輯 楊兆東