張秀妙
摘 要:探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的涵義:探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是將化學(xué)研究的思想方法融于課堂教學(xué)中,以實(shí)驗(yàn)為手段的發(fā)現(xiàn)式教學(xué)。即通過教師探索性地實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),有計(jì)劃、有步驟地引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地通過實(shí)驗(yàn)、觀察、分析、綜合、比較、判斷、推理等實(shí)踐活動(dòng),學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)和技能、掌握最基本的科學(xué)研究方法,激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)提高創(chuàng)造思維能力的過程。
關(guān)鍵詞:探究;實(shí)驗(yàn);探索;實(shí)踐
一、課堂教學(xué)中探究性實(shí)驗(yàn)的落實(shí):
(一)挖掘演示實(shí)驗(yàn)的探究性功能,探索物質(zhì)的變化規(guī)律;
教材中有些演示實(shí)驗(yàn)本身彈性很大,若教師能恰當(dāng)創(chuàng)設(shè)問題情境,適度挖掘其中的可探究因素,激勵(lì)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題,嘗試探索、解決問題、使學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)并深化化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生務(wù)真求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和探索精神。如在進(jìn)行碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)教學(xué)時(shí),我先按教材安排演示了碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),學(xué)在在觀察到套在試管上的兩個(gè)氣球都脹大了后,熱情高漲,興奮不已,認(rèn)識(shí)到了碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸劇烈反應(yīng),放出二氧化碳。隨即補(bǔ)充演示了用毛細(xì)滴管分別向0.1mol/L碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液中逐滴加入0.1mol/L鹽酸的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察。學(xué)生由此推測(cè)該反應(yīng)分兩個(gè)過程:
第I步:Na2C03+HCL=NaHCO3+NaCL
第II步:NaHC03+HCL=NaCL+CO2+H2O
我趁勢(shì)提出問題:怎樣用實(shí)驗(yàn)證明碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)分這兩步進(jìn)行?絕大多數(shù)學(xué)生經(jīng)過再次深入思考、討論交流后提出方案:取上述實(shí)驗(yàn)中碳酸鈉溶液中剛有氣泡產(chǎn)生時(shí)的溶液少許,加入少量氯化鈣溶液,若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,則假設(shè)成立(因加入鹽酸時(shí)已有二氧化碳產(chǎn)生)。學(xué)生接著進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)并歸納總結(jié)。
(二)鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,探索演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。演示實(shí)驗(yàn)的最大特點(diǎn)是裝置簡(jiǎn)單、易于操作,現(xiàn)象明顯,但不一定是最佳方案,且近年來的高考實(shí)驗(yàn)都是以教材演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)為載體,創(chuàng)設(shè)新情境、提出新問題,即注重于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的考查,因此教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真研讀教材,充分認(rèn)識(shí)教材中演示實(shí)驗(yàn)的地位和作用,理解常用儀器的構(gòu)造、用法,能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康撵`活選擇、組裝儀器,在此基礎(chǔ)上適時(shí),敢于并善于鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,探究?jī)?yōu)化某些實(shí)驗(yàn)裝置,如探究氯氣的實(shí)驗(yàn)室制取及性質(zhì)的綠色化裝置;嘗試改進(jìn)銅與稀硝酸反應(yīng)的裝置,便于觀察NO的生成和NO與02反應(yīng)生成NO2的過程。
(三)從實(shí)驗(yàn)過程的異?,F(xiàn)象入手,培養(yǎng)學(xué)生探究精神。敏銳的觀察能力是科學(xué)探究活動(dòng)的必備條件,是重大發(fā)明創(chuàng)造的基礎(chǔ)?;瘜W(xué)教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)過程,注意捕捉實(shí)驗(yàn)中的細(xì)微變化。如銅與濃硫酸反應(yīng)中的黑色不溶物、乙烯的實(shí)驗(yàn)室制取中反應(yīng)混合物的顏色變黑、同濃度過鹽酸和硫酸與鋁片反應(yīng)的速率差異很大等異?,F(xiàn)象往往受主要現(xiàn)象的沖擊而被忽視或淡化,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察,充分利用這些生成性的教學(xué)資源開展探究性實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生通過親歷實(shí)驗(yàn)過程,感知現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì),掌握科學(xué)的思維方法和科學(xué)研究的基本方法。
(四)以發(fā)散思維促進(jìn)創(chuàng)新思維,通過探究性實(shí)驗(yàn)突破教材的重難點(diǎn)知識(shí)。教材中的重要知識(shí)即教學(xué)重點(diǎn)是學(xué)生必須熟練掌握、深刻理解并能靈活遷移應(yīng)用的知識(shí)點(diǎn)或理論,難點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難的知識(shí)或理論,重點(diǎn)不一定就是難點(diǎn),教師應(yīng)吃透教材,準(zhǔn)確把握教材的重點(diǎn)和難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生通過探究性實(shí)驗(yàn)多角度、多層次地去體驗(yàn)、去感悟。如電解質(zhì)的最離平衡既是高中化學(xué)的重點(diǎn)知識(shí)也是難點(diǎn)之一,進(jìn)行這部分教學(xué)時(shí)我引導(dǎo)學(xué)生從不同角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明醋酸是弱電解質(zhì),從而達(dá)到突出重點(diǎn)突破難點(diǎn)的作用。引導(dǎo)學(xué)生分析:醋酸是弱電解質(zhì),存在電離平衡,因而一定濃度的醋酸溶液的PH與同濃度的一元強(qiáng)酸有偏差,其強(qiáng)堿鹽溶液的pH>7,學(xué)生會(huì)很快設(shè)計(jì)出如下方案:(1)測(cè)定0.1mol/L的醋酸的pH(pH)可證明;(2)測(cè)定醋酸鈉溶液的pHpH>7可證明,醋酸存在電離平衡,因而同濃度的醋酸和鹽酸與其它物質(zhì)反應(yīng)時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率不同,且速率的不同須能觀察出來,學(xué)生很快設(shè)計(jì)出;(3)觀察大小和形狀都相同的鋅粒與0.1mol/L的醋酸、鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的快慢;(4)測(cè)定中和ILPH=2的醋酸和鹽酸所用0.1mol/L氫氧化鈉溶液的體積;從外界條件對(duì)電離平衡的影響入手,將PH相同的醋酸和鹽酸稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的△pH>醋酸。
二、探究性學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的組織與教學(xué)
現(xiàn)行教材中的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),大都局限于對(duì)所學(xué)知識(shí)的驗(yàn)證、鞏固、讓學(xué)生熟練常規(guī)的實(shí)驗(yàn)操作方法,而且大家做的是相同的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟、方法課本上都已有說明,不能充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,因此我在每單元內(nèi)容學(xué)完后要求學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)習(xí)題以實(shí)驗(yàn)小組為單位提出1—2年實(shí)驗(yàn)問題,并要求各小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)小組內(nèi)討論,篩選后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)論證。最后總結(jié)寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。由于這種方法提出問題的過程、設(shè)計(jì)方案本身就是一個(gè)探究過程,極大的發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,有效提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新思維能力。
三、反思
多年來的教學(xué)實(shí)踐證明:探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的貫徹實(shí)施,能大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,使學(xué)生能夠積極主動(dòng)地去體驗(yàn)、去探究化學(xué)的學(xué)科魅力,學(xué)會(huì)獨(dú)立學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合,掌握科學(xué)研究的一般方法,同時(shí)能使學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫狡毡樘岣?,在歷次統(tǒng)考中學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)比其它班平均高出2—2.5分,這說明實(shí)施探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)改革行之有效的措施,但同時(shí)也存在一些問題,一少部分學(xué)生跟上不分組實(shí)驗(yàn)的要求:自己提不了實(shí)驗(yàn)探究習(xí)題或能提出問題但不能獨(dú)立設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案,或不能正確評(píng)價(jià)和篩選方案的優(yōu)劣等等。