谢晓春
(江南大学附属实验中学江苏无锡214062)
笔者在讲完人教版初中化学上册的《课题3制取氧气》这一课题后,想进行一个系统的复习,以巩固学生的学习效果。对这节复习课而言,传统的教学方法是教师根据学生平时知识积累的情况,直接让学生按教师的引导说出知识点,并且补充一些新的例子,拓展学生的视野,最后通过设计相关的习题加以练习来巩固。总体来说,比较单调枯燥,学生是被动的接受。而且这种教学方法只能让学生记住已有的化学科学知识,而不利于培养学生发现、探究和解决新问题的能力。
怎样使这节课变得新奇有趣,并且让学生能够主动学习,就成了我一直在思索的问题。调节课堂气氛通常可以采用的方法是加入师生互动,如增加提问、讨论和探究实验等,这样也能让学生更容易接受这部分枯燥的内容。
根据笔者的思路,尝试在初三(1)班(班中共40位学生)采用如下探究学习的教学方法进行这一课题的复习教学。
首先按照书本第43页第5题的内容为学生提前准备了仪器和药品,然后让学生分层次进行实验设计:①设计用过氧化氢制氧气的装置,②设计寻找过氧化氢制氧气最佳催化剂的实验方案,③设计寻找过氧化氢制氧气最佳浓度的实验方案,④设计验证二氧化锰(或其他物质)是过氧化氢制氧气的催化剂的实验方案,最后让各层次的学生分别进行陈述或进行装置的安装演示。在整个过程中,先让同学们进行相互评价,然后由教师对整个活动进行总结、反思。
基础较差的男生选择上讲台组装仪器,女生选择陈述装置的组合;基础一般的同学选择②或③,利用控制变量法陈述设计方案;基础较好的同学选择④,利用催化剂“一变二不变”的性质来设计实验逐一加以验证。
在教学过程中,笔者惊喜的发现,课堂气氛活跃了起来,在教师的引导下,学生利用学过的知识进行了实验设计,效果比较好。
课后反思一下,还是发现了一些问题。从表面上看,学生的讨论比较热烈,但是真正参与的同学不多,好多同学只是凑热闹。同时由于课上时间有限,讨论只是停留在理论分析的层次上,还有一些实际操作的问题没有解决。比如,如何更明显地观察氧气生成的快慢,几乎没人提起,只是以气泡的多少加以区分,可操作性不强。
笔者分析认为,一方面是因为“五严”后,课时比较紧张,给探究学习带来了一定的困难。如果按照探究学习的步骤来一一展开,时间肯定不允许,而要是压缩了时间,学生的探究就不充分,效果就要受影响。另一方面,可能是学生学习化学的时间不长,对化学药品和仪器还是比较陌生的,这给学生的实验设计和探究带来了一定的困难,而学生对日常生活中的物品比较熟悉。“五严”后,学生周末的时间得到了保证,学校不再组织补课了,这一时间如果利用好,不是能弥补探究学习时间不够的缺陷吗?所以笔者认为,如果利用家庭小实验来进行探究学习,学生的参与率一定会提高,而且设计的实验由于经过了多次尝试后,可操作性会增强。因此,进行了如下改进。
我先利用周五在初三(3)班用下述改进后的探究学习的教学方法进行教学,然后利用下周一中午进行成果展示与交流。
⑴提出问题。首先向同学们提出:如何在实验室里用过氧化氢制取一瓶氧气?提示同学们可找出课本中所有能得到氧气的方法,参考书本第43页第5题的内容,分层次进行实验设计:①设计用过氧化氢制氧气的简易装置,并制取和检验氧气,②设计寻找过氧化氢制氧气最佳催化剂的实验,③设计寻找过氧化氢制氧气最佳浓度的实验,④设计验证二氧化锰(或其他物质)是过氧化氢制氧气的催化剂的实验。要求同学们写出实验方案、实验过程、现象、结论及体会,每位同学都要参与其中,分工合作,用家中的小实验室来设计和进行实验,下周星期一各“兴趣小组”进行展示(班中共41位学生,自愿组成6个“兴趣小组”)。
⑵猜想与假设。首先让学生根据自己的能力,分别选取了各自的实验课题,然后让学生综合考虑路途的远近、兴趣、能力,组合成6个兴趣小组,最后6-7个人一组,进行分课题的猜想与假设。有二组实验①的小组主要在猜想用什么来代替实验室的仪器和药品制氧气;实验②、③各有一小组主要在猜想如何用控制变量法进行实验,如何简便的比较氧气生成的快慢;有二组实验④的小组主要在猜想如何才能证明二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂,并分别设计相应的验证实验。
⑶制定计划。各小组首先制定出实验计划,然后根据各自的能力、兴趣进行合理分工,最后明确实验的时间、地点、要带的材料。
⑷实验探究。在周末的两天里,各兴趣小组都行动起来,我用电话和各组长保持联系,了解进展情况,并提出相应的建议。对较弱的小组,我不断加以鼓励,并提供了一些网址让学生上网寻求相关信息突破思维瓶颈。
⑸成果展示与交流。周一第一节课前要求各“兴趣小组”先把设计的实验方案先交上来。中午进行成果展示与交流时,由于时间有限,分成三批进行。实验①的二组为第一批,实验②、③二组为第二批,实验④的二组为第三批,每批先展示其实验装置,然后进行实验,一边实验一边陈述探究的过程。六个小组实验方案各不相同,实验的用品更是五花八门。酒精灯的灯座有易拉罐做的,有玻璃瓶做的;酒精灯的灯芯有用棉线做的,有用棉花做的,有用棉布做的;反应容器有用医用吊瓶、注射器做的,有用各式各样的玻璃食品罐做的;导气管用用剩的笔芯、自行车气门芯、吸管代替;橡皮塞用瓶盖、橡皮、橡皮泥、小木块缠橡皮筋代替;实验用的药品有用家里的医用双氧水、酒精,装修用剩的水泥、红砖、铜丝,生锈的铁钉等替代;仪器箱有用纸箱做的,有用水果篮做的,有用菜篓子做的,并且都用各种贴纸装扮一新。
⑹反思与评价。当每批展示完毕后,先由小组成员自我评价,后其他小组成员对展示小组进行评价,最后由教师对整个活动进行总结、评价,提出改进意见,并让各小组进行自我反思,简述改进方案。
在教学过程中,课堂气氛活跃,学生的参与率很高,学习积极性高涨。学生们用最简陋的实验设备做出实验来了,真了不起。有的实验跟教材中的实验原理完全不同(用水通电的方法制氧气),当然不一定更好,但都是他们通过上网查资料想出来的;有的实验设计构思十分巧妙,如利用简易杠杆比较反应前后水泥块质量,利用比较推开注射器活塞等距离长度所需时间或收集等体积的氧气所需时间来推断生成氧气的快慢,利用注射器加等体积过氧化氢到不同体积水中来配不同浓度的溶液等。这不仅使他们理解了氧气的实验室制法装置和原理,而且还掌握了制取气体的一般思路,控制变量的实验方法等。
随后的第二单元测试,我发现虽然两个班的平均成绩基本相同而且各有1人不及格,但是80分以下的学生人数,初三(3)班明显比初三(1)班少。这种结果我和2个班的班主任都不敢相信,因为初三(1)班的同学平时在各方面都明显要优于初三(3)班的同学。
虽然这种探究学习的教学方法取得了较好的教学效果,但是在实施过程中,也发现了一些问题有待及时解决:①学生已经习惯了传统的教学方法,如何让学生在开始学习化学时,尽快的适应这种探究学习的教学方法。②兴趣小组的探究实验会花费学生较多的课余时间,可能会影响到其他学科的学习而引起家长和其他学科教师的反对,这一矛盾如何解决。③随着化学学习的不断深入,能探究的实验越来越多,在没有教师在场的情况下,在课外进行探究实验时存在的不安全因素如何控制。④探究学习的教学方法和传统的教学方法如何协调,实现双赢。
相信,经过全体化学教师更加全面和更加系统的理论与实践研究,初中化学探究学习的教学会取得更好的教学效果,并以此来提高课堂教学的有效性。
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