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浅谈高中化学实验探究教学

2016-03-12游莉琴

教师·上 2016年2期
关键词:课堂组织高中化学教学实验探究

游莉琴

摘 要:化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验探究是一种以实验为基础的科学探究活动。本文主要论述通过使用实验探究教学法来组织高中化学教学,发挥学生的主体作用,使学生把学习过程看作是一种科学的探究过程,在对问题的探究过程中不断地获取知识,培养学生的综合素质和技能。

关键词: 实验探究;高中化学教学;课堂组织

新课标要求中学化学教学必须强调学生的主体性,在构建化学基础知识和基本技能的前提下,让学生体验科学探究的过程,学习研究的基本方法,形成科学的自然观和严谨的科学态度,提高化学素养。高中化学怎样教?怎样才能教好?这是摆在我们广大中学教师面前最迫切需要解决的问题。教无定法,但要求通过教,使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”。使用高中化学实验探究教学方法的基本目的是激发学生的求知欲,培养学生发现和提出实验问题的能力,进而训练学生实验探究的思维方法。教师在教学生处理具体实验问题时,要使其学会使用类似于化学家进行研究时使用的技巧,能从实验中去认知事物,而且可以通过实验来培养学生的思维能力、创新精神和实践能力。本文结合自己的教学实践和对新课改的学习体会,就新课标下高中化学实验探究教学方法的使用谈谈个人的一些看法。

化学教学中实验探究的设计能综合演示实验和学生实验的优点,是一类过渡型的课堂实验,是教学过程中师生合作共同开展的化学实验,它常应用于新课的学习,是学生最喜欢、教学效果最好的一种实验教学方法。

一、探究实验教学程序设计框图

探究实验教学程序设计框图如下。

二、化学实验探究课堂教学组织实施

1.教师给学生提供一个问题情境,并启发、引导学生理清探究的方向、步骤

设置问题情境的目的是让学生看到问题,规定探索的目的、方向和内容,进而引导学生提出问题、分析问题、解决问题和相互交流。通过对问题的分析和探讨,让学生理清实验设计的目的,理解实验探究的方向、步骤,可激发学生活跃思维,引导学生发散思维,发展求异思维和创新思维。设置问题情境时应注意以下几点。

(1)要从教学内容的具体问题入手,避免设计大而空的问题情境。                在教学过程中,设置的问题情境不要过于繁杂和开放,特别是探究性实验的设置,可将问题控制在一个点或一个面上,便于学生实现探究目标,得出正确结论,从而让学生尝到成功的喜悦。

例如:双氧水的分解实验,这个实验涉及很多的化学实验问题,而我们不可能将所有的问题设置成问题情境来加以研究和解决。这时可设计一些小问题进行探索,如“不加或加入少量的二氧化锰对产生氧气的速率有何影响?”“分别加入一小块新鲜动物肝和煮熟的动物肝后,在相同时间内生成氧气的质量有什么变化?”“加入少量FeCl3溶液后反应的速率有何变化?”等,以使学生逐步掌握催化剂对反应速率产生影响的知识。

(2)设置的问题情境要避免抽象化和简单化,要考虑到实施的可行性。对于高中学生而言,他们掌握的化学知识毕竟有限,生活经验也不是很丰富,分析问题和解决问题的能力不是很强。因此,在化学教学中设置问题情境要考虑到学生的学习基础水平、认知能力、自主合作能力的高低。设置的问题不宜过难、过抽象,让学生无法完成探究;也不宜过于简单,让学生一眼就可以看出答案而失去探究的意义。若能从激发学生的学习积极性、求知欲为出发点来设置问题,可事半功倍地达到培养学生探究能力的目的。

例如:在学习《离子反应》一节时,对于探究溶液的导电性实验,如果设计这样一个问题情境:为什么连接同浓度的氢氧化钠水溶液的灯泡比连接氨水的灯泡亮?学生显然是无法回答的。但可设计为“同物质的量浓度的氢氧化钠水溶液和氨水的导电能力强弱和溶液中自由移动离子的浓度大小有什么关系”的问题情境,学生通过设计溶液导电性探究实验,根据可溶性固体物质溶解在水中存在的微观形式来讨论和探讨,可以得到正确的答案。

(3)设置的问题情境要具有探究性。在教学中设置问题情境,是探究教学的重要环节。它能引发学生的好奇心,激起探究的乐趣,使学生用自己的知识、经验,积极思考,积极参与课堂活动。因此,设置的问题情境一定要具有探究性。

例如,在学习氢氧化铝的性质时,可设计探究实验,认识氢氧化铝的化学性质以及实验室制备方法,培养学生的动手能力、观察能力、分析能力和归纳总结能力。

总之,设置一个好的问题情境,能够吸引并维持学生在学习过程中探究的兴趣,促使他们积极地运用逆向思维、创造性思维去思考,寻求解决问题的方法,从而成为积极主动的学习探索者。

2.组织实验探究

在探究时,要引导、培养学生搜集自己看到的或经历过的这个问题的有关信息,并将信息融入探究问题情境中,以此来观察事物的变化。这时教师要先引导学生观察、讨论并质疑,然后从观察、讨论、理解搜集到的信息中得出一个清晰的答案。

(1)引导学生观察现象。在实验中教师要适时提醒学生看到了什么现象,可能有什么物质参加了反应或生成,该反应过程是放热还是吸热,观察到的现象反映了物质的什么性质,等等。通过设置问题来引导学生观察实验现象,目的明确,学生就不会漏过一些不明显的现象,从而提高了观察能力,也利于思维能力的培养。在实验教学中,教师要通过及时地提出有针对性的、启发性的思考题,引导学生用所学知识解难释疑,使学生熟悉、深化知识。

例如,在氢氧化铝两性的实验中,我们提醒学生注重观察 AlCl3 溶液滴入NaOH溶液瞬间稍纵即逝的白色浑浊物质,以及最后产生的白色沉淀,引导学生了解反应原理:

(2)引导学生质疑、讨论,做出释疑。学生围绕某一问题或现象产生疑问,进行讨论,可以激发学生激情,加深学生对知识的理解,培养并提高学生的观察能力、思考能力、自学能力、语言表达能力、归纳能力、自主合作能力,使学生相互学习、相互促进,共同进步。

如苯的分子组成和结构:分子式  C6H6,实验式(最简式)C H。

【交流与讨论】由分子式对结构的推测:苯分子中六个碳原子之间是以什么键相连的?

这个问题激起了学生强烈的探究欲望,学生自然地想到苯是不饱和烃,可能含有C = C 或C ≡C,含C = C 和C ≡C的物质可用溴水或酸性的KMnO4溶液验证。

【探究实验】在两支试管中各加入2mL苯,向其中一支试管中加入几滴酸性高锰酸钾溶液,向另一支试管中加入1mL溴水,振荡后静置,观察所发生的现象。

【现象】苯不能使酸性的KMnO4 溶液和溴水褪色。

【学生质疑】苯的化学性质和不饱和烃有明显的差异,那它会和不饱和烃一样有C = C 或C ≡C吗?

【学生讨论、小结】苯不能使酸性的KMnO4 溶液和溴水褪色,说明苯分子中不含C = C 和C ≡C,苯分子中六个碳原子之间是以特殊的化学键结合。

3.实验探究结束后要归纳小结

老师应启发、引导学生全面、准确地归纳出实验的结论和要注意的问题。如总结《钠的化合物》一节时,经过实验,可以归纳出几点:

(1)Na2O2能够和H2O、CO2反应,都生成氧气,氧化性强。

(2)Na2CO3和NaHCO3都可以和盐酸反应,和同浓度的盐酸反应时,后者反应比前者要剧烈得多。NaHCO3受热易分解,稳定性比Na2CO3弱。

4.习题巩固,反馈学情,补缺补漏

实验探究后要安排不同难度的习题,让基础不同的学生都能有所收获,巩固学过的知识。练习过程中要鼓励学生积极思考,引导他们分析、挖掘题目中隐含的信息。例如,在探究苯的物理性质、化学性质教学完成后设计如下习题:

(1)下列各组液体混合物中,不分层的是(    )

A.苯和水

B.酒精和水

C.油和水

D.三氯甲烷和水

(2)能通过化学反应使溴水褪色,又能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是(   )

A.苯

B.乙烷

C.乙烯

D.二氧化硫

(3)苯是        色        味           体,

溶于水,密度比水        ,        挥发,蒸汽           毒,常作       剂。苯的硝化反应中,浓硫酸作用是       ,化学方程式为            。 实验制得的初级产品为          色的油状液体,有        气味,比水         (重或轻),            (有或无)毒。

通过习题练习,反馈学生知识和能力上的缺陷,便于老师及时地进行补缺补漏,培养学生运用知识去解决问题的能力。

5.学生实验后学会分析自己的探究过程

学生可以讨论哪些方法解决问题最有效,或找出解决问题最需要而自己却忽略了的信息,或主动与他人交流讨论探究的结果,或对自己在实验过程中的表现进行反思……依据学习内容的不同,一般可设计成两种学习、探究的方法。

(1)问题(确定探究的方向)—实验(观察、发现、质疑)—讨论—解释—结论—反思。

(2)问题(理论假设)—实验(验证假设)—解释—结论—反思。

在实验探究教学方法的使用中,“实验”是手段,“探究”才是模式的核心,显然,这种对实验教学功能全面开发的教学模式,是一种以学生发展为目标的,探索性、发现性的教学模式,可以调动全班学生的学习积极性,培养学生自学、观察、思维、实验等多方面的能力。

总之,实验探究教学法在正常授课的使用过程中,能真正体现在教学活动中以学生为主体的现代教育观,真正让课堂变成科学探索的舞台,大大增强我们的教学效果。

参考文献:

[1]毕华林.化学教学原理和方法[M].青岛:青岛海洋大学出版社,1998.

[2]陈 新.化学实验教法探索[J].中学化学教学参考,2005,(10).

[3]郭宏杰.科学探究在中学化学教学中的教学策略[J].集宁师专学报,2005,(4).

(作者单位:福建省莆田华侨中学)

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