摘 要:新課程理念下的化學(xué)課堂教學(xué)要求教師在教學(xué)過程中不斷探討新的教學(xué)方法和實(shí)施新的教學(xué)手段。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中恰當(dāng)創(chuàng)設(shè)問題情境,更有利于教師在教學(xué)中提高課堂效率,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)思維能力。本文結(jié)合高中化學(xué)新課程的具體教學(xué)案例,闡述了在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境的一些實(shí)踐和體會(huì)。
關(guān)鍵詞:課堂教學(xué);化學(xué)實(shí)驗(yàn);問題情境;情境創(chuàng)設(shè)
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境可以模擬或再現(xiàn)知識(shí)的形成過程,促使學(xué)生活動(dòng)達(dá)到最佳狀態(tài),從而使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。高中學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有著濃厚的興趣,教師在教學(xué)中應(yīng)盡量運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。教學(xué)實(shí)踐證明,其教學(xué)效果要比單純的教師講授要有效得多。
一、 通過學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境
化學(xué)實(shí)驗(yàn)(包括一些趣味實(shí)驗(yàn))中往往有許多學(xué)生沒有見過或?qū)W生已有的生活經(jīng)驗(yàn)不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,讓學(xué)生自主進(jìn)行這些有“奇怪”現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)會(huì)引起學(xué)生的好奇心和探究的興趣,從而給學(xué)生提供了一種問題情境。例如,在“鹽類水解”教學(xué)中,教師可讓學(xué)生自己用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的試劑做如下實(shí)驗(yàn):向盛有醋酸鈉溶液、氯化銨溶液和氯化鈉溶液的試管中分別滴入石蕊溶液,觀察實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生都觀察到了溶液的顏色分別變成藍(lán)色、紅色和紫色。面對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)事實(shí),學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的思維沖突,“為什么有些溶液呈中性,有些卻呈酸性或堿性?”教師適時(shí)引出探究的問題——鹽類的水解,并引導(dǎo)學(xué)生從鹽電離出的離子是否打破水的電離平衡去分析原因。
中學(xué)化學(xué)教材中的化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)很多,如:白紙顯字(白紙上用淀粉溶液寫字,用碘水顯字)、滴水生煙(氯水和氨水生成氯化銨)、黑色面包(硫酸的脫水性)、水中花園(硅酸鹽)、西紅柿發(fā)電(電解質(zhì)導(dǎo)電)等,這些實(shí)驗(yàn)的“奇怪”現(xiàn)象,引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)也引發(fā)學(xué)生探究的熱情,從而為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一種問題情境。
二、 通過異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,創(chuàng)設(shè)問題情境
化學(xué)實(shí)驗(yàn)受許多因素的影響可能導(dǎo)致理論與實(shí)驗(yàn)之間差異的情況。不要忽視實(shí)驗(yàn)中的異常的現(xiàn)象。異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)引起學(xué)生的研究興趣,在教師正確的引導(dǎo)下,學(xué)生可以進(jìn)行開放性的探究活動(dòng)。
例如,在“鐵及其化合物的氧化性和還原性”的探究實(shí)驗(yàn)中,往氯化亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液,有部分學(xué)生看到溶液變?yōu)榧t色,與他預(yù)想的溶液不變色的現(xiàn)象不符,不禁產(chǎn)生疑問,“為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?”當(dāng)學(xué)生提出這個(gè)問題時(shí),我并沒有立即把答案告訴他,而是在及時(shí)肯定學(xué)生發(fā)現(xiàn)有價(jià)值問題的同時(shí),采用啟發(fā)式教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生從氯化亞鐵溶液具有還原性,空氣中的氧氣具有氧化性等方面去分析產(chǎn)生異?,F(xiàn)象的原因。
三、 通過實(shí)驗(yàn)原理、儀器裝置、藥品選用的改進(jìn),創(chuàng)設(shè)問題情境
教師在做課堂演示實(shí)驗(yàn),遇到實(shí)驗(yàn)器材缺乏、操作復(fù)雜、污染物不易處理或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象不理想的情況時(shí),不要只靠自己的力量來改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的裝置和選用藥品,教師可以把實(shí)驗(yàn)不理想之處與學(xué)生一起討論,帶領(lǐng)學(xué)生一起分析,鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。這樣不僅可以巧妙地解決問題,更重要的是給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境,給學(xué)生解決問題的機(jī)會(huì),而且這種問題的解決方案是開放的,學(xué)生對(duì)于方案可以不斷改進(jìn)完善,這樣充分地培養(yǎng)了學(xué)生提出問題,解決問題的能力。
例如,在硝酸的性質(zhì)教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析銅與硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)不足之處:一氧化氮的生成不明顯;二氧化氮?dú)怏w直接排放到空氣中會(huì)污染空氣;反應(yīng)不易停止。進(jìn)而要求學(xué)生運(yùn)用學(xué)習(xí)的知識(shí)設(shè)計(jì)更合理的實(shí)驗(yàn)方案,由此引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行探究。在教師的引導(dǎo)下學(xué)生經(jīng)過討論設(shè)計(jì)出由注射器、青霉素瓶構(gòu)成的微型實(shí)驗(yàn)裝置,克服了上述缺點(diǎn),使實(shí)驗(yàn)變得更加簡(jiǎn)單和明顯。如圖為銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作如下:
(一) 銅與濃硝酸反應(yīng)
1. 在去掉活塞的注射器針筒中加入一小塊銅片,然后將注射器活塞慢慢推進(jìn)注射器內(nèi),排凈注射器內(nèi)的空氣,再吸入2mL濃硝酸(8moL/L),迅速將注射器針頭插進(jìn)膠塞中,可看到銅片表面產(chǎn)生大量氣泡,并逐漸加快,溶液變成藍(lán)色,很快看到注射器活塞被后推,并產(chǎn)生大量的紅棕色氣體。
Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
2. 實(shí)驗(yàn)完畢后,將作反應(yīng)器的注射器吸入適量的NaOH溶液,反復(fù)擠壓和拉伸注射器,直至紅棕色氣體消失為止。
(二) 銅與稀硝酸反應(yīng)
1. 在去掉活塞的注射器針筒中加入一小塊銅片,然后將注射器活塞慢慢推進(jìn)注射器內(nèi),排凈注射器內(nèi)的空氣,再吸入2mL稀硝酸(2moL/L),迅速將注射器針頭插進(jìn)青霉素小瓶的膠塞中,可看到銅片表面緩慢產(chǎn)生氣泡,一會(huì)兒注射器活塞被慢慢后推,注射器內(nèi)有無色氣體產(chǎn)生且溶液由無色變藍(lán)色,同時(shí)青霉素小瓶中慢慢出現(xiàn)紅棕色氣體(若現(xiàn)象不很明顯,可將注射器放在水浴中加熱)。
3Cu+8HNO3(?。?Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2. 實(shí)驗(yàn)完畢后,將注射器的針頭從青霉素小瓶中撥出,接著吸入適量的NaOH溶液,然后將吸有NaOH溶液的注射器的針頭再次插進(jìn)青霉素小瓶?jī)?nèi),反復(fù)擠壓和拉伸注射器,直至青霉素小瓶?jī)?nèi)的紅棕色消失為止。
需要強(qiáng)調(diào)的是,創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí),一方面要求情境中蘊(yùn)含的知識(shí)內(nèi)容必須符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平,另一方面要求教師要設(shè)計(jì)好合適的“路徑”和“臺(tái)階”,便于學(xué)生將學(xué)過的知識(shí)和技能遷移到情境之中來解決問題。因?yàn)?,在這種教學(xué)情境的引領(lǐng)下,學(xué)生可通過探究等活動(dòng)完成知識(shí)的意義建構(gòu)和不斷的自我發(fā)展。否則,創(chuàng)設(shè)情境的教學(xué)素材若遠(yuǎn)離了學(xué)生實(shí)際,只會(huì)損傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]王后雄.高中化學(xué)新課程教學(xué)中問題情境創(chuàng)設(shè)策略研究[J].化學(xué)教學(xué),2008(7).
作者簡(jiǎn)介:
陳建輝,福建省泉州市,福建省惠安高級(jí)中學(xué)。