✿福建省霞浦县第6中学 谢树敬
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(本课选自人教版义务教育课程标准实验教科书《化学》八年级全一册第七单元。)
本文以“二氧化碳制取的研究”这一课为题,探讨如何从创设情境激发兴趣、实验探究观察对比、尊重个性鼓励创新、参与实践及时反馈等方面进行自主性学习,为学生营造一个民主、和谐的学习氛围,养成良好的自主探究习惯和创新意识,提高学生自学能力,谈以下几点教学反思。
教师根据本节课的教学目标,从学生已有知识或生活、生产实际出发,指出与新课有紧密联系的、富有趣味性和启发性的现象,引发学生生疑。在他们的意识中创设探究问题的情境,进而导出本节课的研究问题,使学生在明确研究方向的同时激发学生自主学习兴趣。
案例1:在导入新课时,教师利用多媒体的动画制作展示小馒头由小变大的过程。并组织学生小组讨论小馒头由小变大的原因是:馒头在受热情况下发生反应生成二氧化碳气体,气体排除的时候会在馒头中形成一个一个的小洞。有些学生就可能产生疑问:“二氧化碳是如何产生的呢?”带着这一问题再展示馒头的制作过程为:和面、发酵、加碱(碳酸钠)、汽蒸。学生根据已有的生活经验不难得出二氧化碳的产生是与发酵、加碱(碳酸钠)有关。这样就顺其自然地引出如何制取二氧化碳的研究课题。那么二氧化碳是如何制取的呢?它究竟需要什么原料来制取呢?针对这些问题,教师组织学生继续探究,要寻找制取二氧化碳的原料应考虑哪些因素?学生讨论归纳出:实验室制取气体的原料应从反应条件的难易、反应速度的快慢、反应原料是否易得、是否便于收集等因素考虑。之后学生列举了所学过的能生成二氧化碳的反应,如:木炭燃烧、碳还原氧化铜、蜡烛燃烧、酒精燃烧、人的呼吸等。然后从反应条件的难易、反应速度的快慢、是否便于收集等因素进行小组讨论,学生在讨论中慢慢感悟出它们都不是实验室制取二氧化碳的最理想原料。通过在“问”中“学”、“学”中“问”,就会把学生引入到问题情境中去,触发学生产生弄清未知事物的迫切愿望,诱发出自主探求的思维活动,让学生对新知识产生浓厚兴趣,启动学生思维闸门,从而自始至终保持认真、主动的态度,激发学生的学习乐趣。
实验探究是学生自主学习最重要的手段,它是指学生在教师指导下运用已有的知识和技能,充当新知识探索者和发现者的角色,通过自己设计方案,进行操作实验,去探索问题和解决问题的一种教学模式。可以激发学生学习的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察能力和实验能力,还有助于培养学生实事求是,严肃认真的科学态度和科学的学习方法。观察对比是自主性学习的基本方法之一,世界著名的生物学家达尔文就把他的成功归功于观察能力,他说:“我没有突出的理解能力,也没有过人的机智,只是在觉察那些稍纵即逝的事物,并对此细心观察的能力上,我可能在众人之上。”可见,培养和提高自身的观察能力是十分必要的,也是十分重要的。比较对比是思维的一种方法,也是进行自主性学习的一种基本方法,没有对比就没有鉴别,也就没有认识。恩格斯在《神圣家族》一书中指出:“科学是实验的科学,科学就在于用理性方法去整理感性材料。归纳、分析、比较、观察和实验是理性方法的主要条件。”比较法可以促使人们进行创新和智力活动,在对比中寻找事物的异同。
案例2:研究实验室制取二氧化碳所用的原料时,教师根据学生已学的知识,组织小组讨论下列问题:根据质量守恒定律判断下列固体与液体相互可能发生反应生成二氧化碳气体是哪几组物质。固体:二氧化锰(MnO2)、四氧化三铁(Fe3O4)、氯化钠(NaCl)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸钙粉末(CaCO3)、大理石(CaCO3);液体:稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)。学生对这问题会展开激烈的争论,根据质量守恒定律在化学反应前后元素种类不变的原理,很快就能得出结论是:稀盐酸分别与碳酸钠、碳酸钙粉末、大理石反应或稀硫酸分别与碳酸钠、碳酸钙粉末、大理石反应都可能生成二氧化碳气体。然后再以小组为单位对6组药品进行实验,要求认真观察实验、记录现象、讨论分析找出实验室制取二氧化碳气体的理想原料。学生通过实验观察、对比分析、讨论交流从反应速度的快慢、是否便于收集等因素展开讨论得出:稀酸与碳酸钠、碳酸钙粉末反应太快、难以控制、无法收集;稀硫酸与大理石反应刚开始有气泡产生一会儿反应停止,不能收集到气体;稀盐酸与大理石混合反应速度较快、易于控制,所以它们是制取二氧化碳气体的理想原料。有的学生甚至还会提出能否用浓盐酸代替稀盐酸呢,对此教师可出示一瓶浓盐酸打开瓶盖让学生观察、讨论,然后找出答案。接着教师再提出问题:“通过上面学习要求大家以小组为单位,讨论怎样才能制取并收集一瓶二氧化碳气体?并联系实验室制取氧气的内容进行观察对比,思考讨论选择气体发生装置与收集装置应考虑哪些因素?”根据前面已学知识进行对比,发现制取这两种气体所用原料的状态和反应条件都不相同,这两种气体的密度与溶解性也不一样,所以它们所采用的发生装置与收集方法也是不同的。讨论得出:选择装置应考虑反应物的状态、反应条件、生成物的物理性质(密度、溶解性)等因素。在对比观察中认识到实验室制取二氧化碳的理想原料,了解了气体制取装置的选择依据。充分发挥学生的主体性作用,让学生在自主探究中获得知识。所以,化学课堂教学中进行自主性学习应注意引导学生从观察对比中获得正确的结论,感悟知识的真谛。
由于学生的经验、背景、个性与思维的差异,对问题的理解常常不同,这种差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。学生在学习中既要充分发挥个人想象力,大胆提出自己独到的见解,同时又要不断地相互交流,学会倾听别人的看法,虚心接受他人意见。学会相互接纳、相互赞赏,摆脱自我为中心的思维倾向,形成良好的自主学习习惯。所以教师在课堂上既要尊重学生个性发展,鼓励创新,又要善于营造参与气氛,提供参与途径。组织集体讨论与辩论,为学生搭建相互交流的平台,启发学生积极思维、开发学生智力、培养自主学习的能力。
案例3:在研究实验室制取二氧化碳装置的活动中,每个实验桌上都提供了注射器、底部有洞的破试管、锥形瓶、平底烧瓶、广口瓶、烧杯、试管、集气瓶、长颈漏斗、U型管、橡皮管、单孔橡皮塞、带支管的烧瓶、玻璃导管、漏斗、铜丝、水槽、酒精灯、分液漏斗、双孔橡皮塞、铁架台等仪器。要求学生动手操作,选取上述某些仪器、生活代用品或其他仪器,设计出几组装置来制取二氧化碳。在选择仪器时应注意哪几方面的问题?相互间讨论交流认为哪组装置是最理想的装置?为什么?哪一组装置与众不同?此问题一出,学生个个跃跃欲试,大胆思维、讨论比划、尝试,力图设计多组装置,力求自己设计的装置有所创新。可谓思则明,明则通,通则能应变。学生根据已有经验和所学知识设计了各种各样装置,有的装置简单方便、易于操作;有的装置构思巧妙、富有创意;有的装置充分利用废弃仪器化废为宝;有的装置却是错误百出。真是八仙过海、各显神通。然后组织学生展示作品、相互讨论、相互交流,共同推选出几组比较有创意的实验装置供其他同学学习参考。所以在他们的自主学习中,要留给学生广泛的思维空间,要积极鼓励学生大胆的超越创新,不要把他们看成被动接受知识的对象,要尊重每一个学生的个性和人格,不要损害其自尊心和创造力。
实践出真知,再有创意的设想、再好的实验方案与装置,都要通过学生亲自动手做实验来加以证明。在实践中让学生自己体验、思索自主探究的心路历程,使其心智得到了锻炼,从中感悟到自主学习的收获和成果。
案例4:通过对制取二氧化碳气体的原料、装置、步骤的研究,最后请学生用自己设计的实验装置制取、收集、验证二氧化碳气体。等到实验结束后,每一小组派一个代表上来展示实验成果,分析实验成败以及原因,小结、汇报自主学习的收获。结果发现有的学生很快就收集到一瓶的二氧化碳气体而有些学生则没能获得成功,主要原因有:所加的药品不能反应(用硫酸做原料)、能反应却收集不到气体(装置气密性没有检查或装置气密性不够好)、药品量不足、实验步骤不准确、长颈漏斗末端没有伸入液面下等。通过实验以及对实验成败的分析,学生从中认识到自己设计实验装置优缺点,同时也掌握了实验步骤和有关的注意事项,然后通过反思交流、取长补短重新调整与改进实验装置,最终取得实验成功。这样既锻炼了学生动手操作的实验能力,又不断增强学生的自主学习意识,还培养学生归纳、概括的能力。所以教师在教学中要让学生大胆实践,对于成功的要给予充分的肯定,对于不合理的、错误的要给予帮助。要放手让学生自行设计、自主研究、自由创造、勇于实践。在实践中获得真知;在实践中享受成功的喜悦,在实践中感受科学道路的艰辛。
总之,我认为在化学教学中实行自主性学习,就是要充分发挥学生的主体性作用,营造一个民主、团结的氛围。就像陶行知先生的主张:把学生的基本自由还给学生,解放他的头脑,使他能想;解放他的双手,使他能干;解放他的眼睛,使他能看;解放他的嘴,使他能谈;解放他的空间,使他能到大自然大社会去取得更丰富的学问;解放他的时间,给他一些空闲时间消化所学,并且学一点自己渴望要学的学问,干一点他自己高兴干的事情。因此,教师要积极引导学生去独立发展,不必强求全体学生一致,应使每个学生都能学有所得,发展自己良好的个性品质。只有学生在学习上真正获得自主和独立,成为了学习的主人,才能充分发挥他们的主观能动性,充分表现他们的创新能力。