浅谈新课程化学实验的教学策略

2014-10-29 04:28陈观妹
关键词:化学实验新课程教学策略

陈观妹

【摘要】 教学策略是指教师在课堂上为达到课程目标而采取的一套特定的方式或方法。教学策略要根据教学情境的要求和学生的需要随时发生变化。笔者在本文中就新课程化学实验的教学策略作了一些探究。

【关键词】 新课程 化学实验 教学策略

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2014)07-020-03

教學策略是指教师在课堂上为达到课程目标而采取的一套特定的方式或方法。教学策略要根据教学情境的要求和学生的需要随时发生变化。

教师在实施化学实验教学中应有一定的方法和手段,要求教师立足于学生已有的认知水平,来精心设计每一个实验,合理组织教材内容,展开教学活动,使学生获得知识和技能的同时,智能得到发展,创新能力得以加强。在实验教学中可采取以下策略:

1. 情境教学策略

1.1借教师的激情来促动学生的学习兴趣

教师在讲课中应该随时用期望的眼神,幽默的语言,会心的微笑以及鼓励的手势来激法学生的好奇心和学习欲望。一方面老师在示范演示中能更好地进行情境促动,另一方面也能让学生的思维随之动起来。试想,一个没有激情的老师何以让学生产生学习兴趣?

1.2用演示实验促动学生对化学实验的兴趣

紧密配合课堂教学内容,教师演示的实验操作步骤要简便,现象要明显,比如:高一学生在学习浓硫酸时,你做一个“黑面包”的兴趣实验,学生的兴趣就来了,学生的求知欲被激发了,变被动接受知识为主动获得知识,同时也培养了学生的探索精神。

1.3以学生的演示来促学生主动地探究

学生的上台演示也能在教学中获得良好的效果,老师除了要鼓励并激励学生勇于表现以外,也要在教学设计中想方设法创设情境,应事先设计好要求学生上台演示的实验内容,将教师演示转变为教师示范,学生演示,这样的教学能激起学生的探究和创新的欲望,教学效果会明显提高。

2. 先行组织者教学策略

化学实验需要学生有良好的观察力,当学生看到的、听到的、闻到的和自己原有认知发生冲突时,内心就会产生质疑,大脑就进入了思维状态,因为思维是从问题开始的。如讲到碳酸钠和碳酸氢钠的性质及相互转化时,我就先做了这样的实验:向饱和碳酸钠溶液中持续通入CO2,结果观察到有白色固体。老师提出三个问题:1. 饱和溶液析出晶体的条件有哪些?2. 这个实验中析出的晶体是什么?3. 为什么会析出晶体?学生知道,饱和溶液析出晶体的条件一般是:蒸发溶剂或降低温度。但这里都没有出现,很显然是其他原因,这就产生了思维碰撞。围绕晶体是什么学生回答不外乎是碳酸钠或碳酸氢钠;结合两者的溶解性,又抓住关键字眼“持续”,应该能想到是碳酸氢钠。再结合相互转化的反应,溶剂水参与了反应,相当于蒸发溶剂,所以晶体析出。这样的问题设计层层深入,既对前面学习内容加以巩固利用,也逐步发展了学生的思维,提高思维的品质。

在化学实验中,经常是带着问题进行。设置疑问是非常重要的,问题的悬念性可激发学生的求知欲,使其开动思维、发挥想象力。比如:在讲乙醇与钠的反应时,让学生对比钠与水的反应,通过实验说明,有了悬念,学生就会迫不及待想做实验获得结论,充分发挥学生的想象力,在大脑中会想象出各种不同的现象,在做实验时就会仔细观察、认真分析、得出结论。教师在提出问题后要感知学生思考问题的思路,及时引导、启发、纠正、得到的结论要归纳总结。

3. 启发式教学策略

3.1演示启发

通过演示实验激趣,引起学生探索的冲动,从而产生强烈的学习欲望。

例如金属纳与水反应教学,紧紧抓住“浮”、“熔”、“游”、“红”等实验现象,引发学生思考:“金属钠为什么浮在水面上?金属钠为什么熔成小球?小球为什么在水面四处游动?为什么溶液会变红?”现象激起兴趣,问题产生愤悱心理,使学生主动探索得到结论:钠比水轻,故浮在水面上;钠跟水反应放热,且钠的熔点低,故钠熔成闪亮的小球;由于钠和水反应十分剧烈,产生的H2推动小球四处游动;钠跟水反应后生成氢氧化钠,使含有酚酞溶液的水由无色变红色。

3.2直观启发

人的认识过程,首先要建立在感知的基础上,由感性到理性,由浅入深,由表及里,由简单到复杂。因此,在教学中要加强直观性,使学生接触客观事物,把具体感受和抽象思维结合起来,能更好地理解教学内容,发展能力,提高教学效果。

采用直观演示→探索→发现教学,激发学生学习兴趣。在认识结构中,直观形象具有鲜明性和强烈性,往往给抽象思维提供较多的感性认识经验。心理学鲁宾斯坦指出:“直观要素以概括的映象表象的形态,仿佛显示着和预知以不同形态展开的思想系统图式的形态,参加在思维过程中。”因此在新知识教学引入时,根据教学内容,重视直观演示、实验操作,就会使学生感兴趣,就能较好地为新知识的学习创设思维情境。

《原电池原理》一节中,教师往往从一些趣味故事引入。如“格林太太的两颗牙齿”,“豪华邮轮的意外沉没”等。在课堂中采用“夸张式”实验,将“水果汁与金属片”组成的“原电池”,连接到实验室的石英钟上,让石英钟走动,学生兴趣盎然。然后,引导学生在实验中用“稀硫酸、饱和食盐水、其它金属片、石墨棒、电流计”等药品和仪器,采用多组变量思考、设计、研究原电池的工作原理。这种将“趣味实验”延伸为思维情境,不仅激发了学生的好奇心和学习意向,而且教学效率也得以提高。

3.3比喻启发

化学的理论教学往往是抽象的,枯燥的,如果用空洞的语言平铺直叙地讲解,学生接受起来乏味,效果较差。

例如,对:“pH=5的盐酸稀释1000倍,为什么pH≠8?”这个问题如果采用理论阐述,定量计算,理解起来都十分困难,但如果让学生思考:“糖水无限稀释,会产生咸味吗?”学生立即茅塞顿开,因此,恰当的比喻,能够启迪思维,比反复讲解有效。

3.4比较启发

世界上的一切事物都存在相对性和可比性,诸如强弱、大小、长短、高低、快慢等等,都是通过比较而产生的结论,世界上的事物千差万别,人们总是通过比较来认识共性和个性,辨别现象和本质,俄国心理学家谢切诺夫认为:“比较是人类最珍贵的智力宝藏。”

特别在复习课中,对已学的基本概念,在系统归纳的基础上,运用比较的方法,揭示概念間的相同点和差异性,寻找知识之间的相互联系,对巩固和深化,是一条重要途径。

例如相似概念比较:

①电离和电解;

②蒸馏、分馏和干馏;

③加聚和缩聚;

④裂化和裂解;

⑤水合、水解和水化等,在系统归纳的基础上进行比较,能够深化理解,丰富联想。

3.5设疑启发

爱恩斯坦说过:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要”,不断提出问题,造成悬念,引起学生探索知识的愿望。

例如苯酚性质的教学,其实验程序为:

在实验的基础上,提出下列问题:

①为什么苯酚加少量水得浊液?加热又转澄清,冷却又变浑浊?

②继续加入氢氧化钠溶液,振荡为什么溶液又转澄清?

③吹入CO2为什么又变浑浊?

然后引导学生推理:

①苯酚的溶解度与温度的关系。

②苯酚的酸性与羟基和苯环的关系。

③苯酚的酸性跟碳酸强弱的比较。

在层层设疑、层层逼进、不断探究的情况下,登上解决问题的高峰。

3.6情境启发

教学活动是一种带有情绪色彩的意向活动,精心创设良好的教学情境,使学生由境入情,情境交融,学习欲望达到旺盛状态,教学过程就会收到事半功倍的效果。

比如讲碳酸钙和碳酸氢钙的相互转化问题,可以先把学生引入“桂林山水甲天下”的美景之中:“你到过桂林吗?你见过溶洞吗?那倒挂的石钟乳,那挺拔的石竹石笋,那千奇百怪的石狮,石猴,那形态各异的飞禽走兽,显示出大自然造物的神采!那么它究竟是怎样形成的呢?当你走向溶洞,目睹那壮丽景观的时候,你能否自豪地宣称;我已经懂得了其中的化学原理了呢?……”这种讲法,充满激情和意境,使学生陶醉在祖国的美丽河山之中,激发出热爱祖国的无限激情,学生自然地去探讨其中的奥妙,研究其中的化学原理,前苏联伟大的心理学家赞可夫曾说过:“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域,触及学生的精神需要,这种教学法就能发挥高度有效的作用。”

3.7反问启发

当学生存在疑问不能解决的时候,教师并不是急于告诉现成的答案,而是反问激疑,促使学生积极思维,探索问题根源。例如:在学习氢氧化铝的制备时,可以提供两组实验让学生完成,一组是往铝盐中滴加氢氧化钠溶液,另一组是往铝盐中滴加氨水。学生经过实验观察就会发现,制备氢氧化铝应采用第二种方法。老师提出:“为什么不选择第一种方法呢?”学生会根据现象回答。再提出:“氢氧化钠与氨水同为碱,它们有何区别呢?”学生会恍然大悟,氢氧化钠伟强碱,氨水为弱碱,即氢氧化铝会溶于强碱,而不溶于可溶性弱碱,从而掌握了氢氧化铝的性质及制备。这样以问题为线索,层层递进,不仅使学生始终处于不断探索的情境之中,学生的主动性得到很大提高,而且有助于学生逐步提高观察和分析问题的能力。

3.8联想启发

联想是由某一问题引起另一问题的心理过程,是客观事物之间的联系在人们头脑中的反映,是思维的一种属性,课堂教学中充分调动学生的联想,不仅活跃思维,而且能够增加知识的有序性,形成牢固的知识网络,培养发散思维能力。

3.9推理启发

逻辑推理是从一个或几个判断得出一个新材料的思维方法,许多化学知识依靠逻辑推理获得,如概念的形成,理论的产生、公式的推导、方法的思考过程、典型习题的演练过程等等,都可以启发学生进行逻辑推理。

高考试题中许多简答题的设置,对考生逻辑推理能力提出了较高的要求。

[93年32题]甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1摩/升和0.1摩/升,则甲、乙两瓶氨水中[OH-]之比为(填大于、等于或小于)____10请说明理由。

解答这类习题,很类似数学题的推理论证,一般由前提、理由、结论三部分组成,首先分析清楚题给条件和要求,然后用合乎逻辑的严密推理,得出正确结论。

[思路提示]

[前提]→[理由]→[结论]

[答案]甲瓶氨水的浓度是乙瓶氨水浓度的10倍,故甲瓶氨水的电离度比乙瓶氨水的电离度小,所以甲、乙瓶氨水中[OH-]之比小于10.

4. 探究式教学策略——设计实验方案,开展探究活动

在课堂教学中,将验证性实验改为探究式实验教学,能充分调动学生学习的积极性,达到更好的学习效果。其过程可简要表示为:

创设问题情境→提出猜想与假设→设计实验方案→实施实验方案→得出实验结论→讨论与交流

案例:

氯水成份的实验探究

(1)创设问题情境引发学生的求知欲

氯气能溶于水,常温下1体积水能溶解2体积的氯气,那么新制氯水中有哪些成份呢?请设计实验来验证推测。

(2)猜想与假设

新制氯水的主要成份有Cl2、Cl-、H+、HClO。

(3)制订实验方案

Cl2的检验:Cl2具有强氧化性,可用淀粉碘化钾试纸来检验。

Cl-的检验:滴加AgNO3与HNO3溶液检验。

H+的检验:滴加石蕊试液或用pH试纸检验。

HClO的检验:HClO具有漂白性,可利用有色物质检验,如红花等。

(4)实施设计方案

①用浓盐酸与高锰酸钾(不需加热)反应,净化气体后通入盛水的试剂瓶中,至溶液呈浅黄色,得到新制氯水。(为了安全起见,这可以由实验员提供)

②在淀粉碘化钾试纸上滴加少量氯水,观察实验现象。

③取少量氯水,然后滴入石蕊试液,观察实验现象。

④取少量氯水于试管中,滴加1~2滴稀硝酸后,加入AgNO3溶液,观察现象。

⑤将氯水滴在一条红花上,观察现象。

(5)根据现象得出结论

①Cl2有强氧化性,將碘置换出来,碘单质使淀粉变蓝,证明氯水中含有Cl2.

②石蕊试液变红,说明溶液有酸性,证明含H+.

③取少量氯水,滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明氯水中存在Cl-.

④红花褪色,说明有HClO

反应方程式如下:Cl2+H2O=HCl+HClO

由学生归纳总结得出氯水的主要成份:Cl2、Cl-、H+、HClO、H2O.

这种探究性设计可以让学生更好的参与到课堂中来,可以培养学生的动手操作能力、自主学习的能力,学会交流与合作,进而实现由“学会”向“会学”的转变。

5. 动机教学策略

为了有效地激发学习兴趣,教师应针对不同的教学内容,善于利用丰富生动有趣的实验现象。实验内容的选题既要围绕教学主题,又不拘一格,与教材内容联系密切的生活、生产、自然界的有关现象编拟成实验课题,让“实验本身多讲话”。如创设问题情景:

实验事实告诉我们:往CuSO4溶液中插入铁片,会发生置换反应,铁置换出铜,这大家都懂。那往CuSO4溶液加入绿豆大小的金属钠,结果又会怎样呢?学生都认为钠能将铜置换出来,因为他们知道钠的金属性比铜的强,就一定能将铜置换出来。事实如此吗?通过实验验证啊,演示实验之后,学生们就会发现,有蓝色沉淀生成,并没有铜生成。为什么会这样呢?当中涉及到哪些反应呢?这与钠的性质又有什么关系呢?老师通过实验引发出一系列问题,激发学生的强烈学习愿望,培养注意观察、认真思考、对比归纳的自主学习意识。学生便会得出,因为钠的还原性很强,与盐溶液反应时,首先是与溶液中的水反应,然后再进行其他的反应,钾、钙亦是如此

利用化学实验的教学策略,能更好地激发学生的求知欲望,让学生在知识的海洋中翱翔。

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