高中化学实验探究式教学初探

胡美莲

【摘要】化学是一门以实验为基础的自然科学,化学探究式教学最常用的方法是实验法。本文尝试从化学实验探究式教学的模式,如何运用教材进行探究式教学,化学实验探究式教学中应该注意的一些问题进行初步探讨和总结,以改进实验教学。

【关键词】化学实验法探究式教学

化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学教学的重点和亮点,也是学生学习化学的最佳场所。化学探究式教学最常用的方法是实验法。探究式实验教学是指教师根据教学要求和学生认知特点提出问题,学生运用已学过的知识和技能,自行设计方案,通过实验、观察、分析、完成教学任务,获取知识的一种教学模式。探究式实验教学的特点是把学生置于动态的、开放的教学环境中,通过自主探究了解现象,掌握规律,体验知识的获得过程,并培养科学探究能力。

一、化学实验探究式教学的模式

以问题为基础,按照“问题—假设—实验—分析—结论”的教学模式,最大限度地调动学生学习的主动性,最好把演示实验和学生分组实验有机地结合起来。

1.引出问题。教师根据教学目标和教学内容,从教材或学生的学习生活经验出发,提出一些可能进行探究的问题,引起学生的兴趣,激发他们探究的欲望。

2.提出假设。学生根据已有的知识和经验,积极思考、构思实验、提出假设、作出预测。

3.设计实验。在教师的指导下,学生设计可能的实验方案,根据实验原理,选择适当的仪器,设计实验步骤。

4.活动与探究。学生根据设计的实验方案进行实验,教师巡视指导。

5.现象讨论,得出结论。设计和实施的不同,必然产生不同的结果。因此,组织学生讨论,让学生交流在实验中的不同见解,教师再适时点拔,及时给予指导与评价,由学生概括出有关的化学原理和规律。

6.应用创新。这个阶段是师生互动,再学习的阶段。此时,教师要善于引导,指点迷津,以巩固实验结果。

二、灵活运用教材进行探究式实验教学,培养学生的学习兴趣

教材是化学知识的集合体,这些知识大多设计了实验证明,这为探究式教学提供了丰富的资源。那么,怎样才能把探究式教学较好地应用于课堂教学中?我们认为,根据课程标准合理使用教材是关键。与以往教材相比,现行教材最大的改变是不再区分演示实验和学生分组实验,这样的设计可以让教师根据学生的水平和教学环境的实际情况灵活安排。

1.教学实例

“化学能转化为电能”一节实验,这里既可以作为教师演示实验,也可以作为学生自主探究实验。但从培养学生的理念思考此实验时,我们发现,这是培养学生设计实验方案、评价实验方案、建立科学思维的很好素材,所以我们把它处理成探究性实验。

(1)引出问题:把一块锌片和一块铜片用导线连接后同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,学生看到惊奇的现象:铜片上出现了气泡(告诉学生这是氢气)。那么,铜片上发生了什么反应?引起学生探究现象原理的欲望。

(2)提出假设1:Cu与稀硫酸反应生成气体,Zn不能。设计实验:把一块Cu片和一块Zn片分别插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象。活动与探究,现象:Cu片上无气泡,Zn片上有气泡。讨论得出结论:Cu不能与稀硫酸反应生成气体。否定假设1。

(3)提出假设2:Cu、Zn同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,Cu变活泼了,Zn变不活泼。所以,Cu与稀硫酸反应生成气体。

(4)设计实验:把一块Cu片和一块Zn片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象。活动与探究,现象:Cu片上无气泡,Zn片上有气泡。讨论得出结论:Cu、Zn同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,Cu没有变活泼。否定假设2。

(5)提出假设3:Cu、Zn连接后,Cu变活泼了,Zn变不活泼了。所以,Cu与稀硫酸反应生成气体。设计实验:把一块Cu片和一块Zn片用导线连接后,先将Cu片插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象。再将Zn片插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象。 活动与探究,现象:Cu片上无气泡,Zn片上有气泡。讨论得出结论:Cu、Zn连接后,Cu没有变活泼。否定假设3。

(6)提出假设4:Cu、Zn连接后,Zn上的电子通过导线转移到Cu上,H+在Cu上得电子生成气体。设计实验:把一块Cu片和一块Zn片用导线连接后,同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象。再在导线中间连接一个灵敏电流计,观察现象。活动与探究,现象:Cu片上有气泡,Zn片上几乎没有气泡;灵敏电流计指针发生偏转。讨论得出结论:Cu、Zn连接后插入稀硫酸中,Zn失电子通过导线流入Cu,H+从Cu上得电子生成气体。

(7)应用创新。师生共同总结由于Zn片不断溶解, Cu片表面不断产生气体,在外电路就有持续的电流产生,这样就实现了化学能向电能的转化。这种把化学能转化为电能的装置称为原电池。师生再共同总结归纳原电池的工作原理和构成条件,并做适当练习巩固。

2.教学效果与反思

这节课取得了教好的教学效果。在教师的引导下学生能根据所学的知识技能,主动探究原电池的工作原理。这些探究活动不但有利于学生获得知识技能,而且培养了学生认真求实的科学态度和科学探究的学习方法。同时,也存在一些问题有待改善。例如,怎样让学生主动地提出问题?因为解决一个问题需要的只是知识技能,而提出一个问题则需要有创造性的想象力。

三、探究式实验教学中应该注意的一些问题

1.实验目的要明确。题目范围不能太大,否则,学生因思维方式不同,探究的方向也会变得模糊。题目范围也不能太小,否则,题目过于简单,探究性实验可能变为验证性实验。

2.精心做好组织工作。对于哪些内容让学生探究,什么时候进行讨论,什么时候进行总结,教师都要做到心中有数,不能随意而为。

3.倡导学生勇于质疑、勤于思考的精神。教师要告诉学生探究活动具有开放性,过程和结果不求唯一。教师还必须放手让学生独立设计实验过程,观察、思考总结,真正成为实验的“探索者”,而不是教师指挥下的“操作员”。让学生享受的不仅仅是学习的结果,更重要的是学习的过程,让学生在学习过程中学习知识技能。

探究式教学初期总会遇到这些情况:学生不知所措,不知道要做些什么,探究些什么,他们在等着教师讲解。教师要有耐心,要设计台阶,让学生们在实践中慢慢成长。当学生走冤枉路、犯错的时候,不要急于协助学生,让学生自由地分析和讨论,学会学习,学会探究的技能。探究式实验教学只有恰当运用,才能达到良好的效果。因此,教师要加强理论和业务学习,使自己成为探究式教学的先行者和实践者。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准.人民教育出版社.

[2]王祖浩等.化学2(必修).江苏教育出版社,2006.

[3]王祖浩,王云生等.《高中化学教学参考书》化学2(必修).江苏教育出版社,2006.

[4]王祖浩,吴星等.化学新课程中的科学探究.高等教育出版社,2003.

[5]钱晨岚,蔡亚萍.高中化学课堂探究教学方案设计的研究.中学化学,2006,(12).

[6]孔琴飞.由“铜片上为什么有气泡生成”引出的思考——记原电池教学.