潘建桢
初中化学作为一门基础自然学科,在学习过程中强调探究意识与能力的培养,更要注重学生探究习惯的养成。如何在化学教学中培养学生探究性学习习惯?以下是笔者在教学实践中的一些做法。
创设问题情境探究
在学习二氧化碳实验室制法时,教师可设计一些问题:在实验室里选用什么物质之间的反应来制取二氧化碳?让学生先分组讨论并做出各种假设。学生利用已学的知识大致做出几种假设:①碳酸钠粉末和稀盐酸反应;②碳酸钠粉末和稀硫酸反应;③块状碳酸钙和稀盐酸反应;④块状碳酸钙和稀硫酸反应;⑤碳酸钙粉末和稀盐酸反应;⑥碳酸钙粉末和稀硫酸反应。然后根据这些假设,进行分组实验探究,通过实验探究比较后再决定选用哪一种方法。学生会得出不同的结论:有的小组认为,用碳酸钠粉末和稀盐酸或稀硫酸反应,反应速度快效果好;有的小组认为,用块状大理石和稀盐酸反应,反应速度较有利于实验操作,效果也较好;有的认为,用碳酸钙粉末和稀盐酸或稀硫酸反应速度也较快,这种方法也可以。但很少有学生认为,可以用块状大理石和稀硫酸反应来制二氧化碳的,究其原因因为反应速度太慢且反应一会儿就停止。通过各小组交流比较,结论自然明了:碳酸钠粉末和稀盐酸或稀硫酸反应速度太快,不利于收集操作;碳酸钙粉末和稀盐酸或稀硫酸反应速度也很快,也不利于收集。所以实验室中一般用块状大理石和稀盐酸反应来制取二氧化碳。
利用以上探究方法再进行拓展:实验室制取氢气应用什么物质?学生会做出各种假设。比较多的是①镁和稀硫酸反应;②锌和稀硫酸反应;③铁和稀硫酸反应。或是这三种金属分别和稀盐酸反应。通过实验探究后,学生发现镁和稀硫酸(或稀盐酸)反应速度太快不便于收集,而铁和稀硫酸(或稀盐酸)反应速度又太慢也不利于收集,只有锌和稀硫酸(或稀盐酸)反应速度适中,适合于实验室制取氢气。也有学生说:“你们用这三种金属分别和稀硫酸(或稀盐酸)反应,而我们用它们和浓硫酸及浓盐酸反应。” 通过实验探究后,学生发现这三种金属分别和浓硫酸反应,都产生了有刺激性气味的气体,然而氢气是没有气味的。这三种金属分别和浓盐酸反应,产生的气体也都有点刺激性气味。这是什么原因呢?学生产生了困惑。于是请教教师,教师适时点拨,因为浓硫酸有强氧化性,这些金属和浓硫酸反应不是生成氢气,而是生成水,有刺激性气味是由于生成二氧化硫的缘故。这些金属和浓盐酸反应,产生的气体有刺激性气味是因为浓盐酸有挥发性,挥发出来的氯化氢气体混入其中的缘故。
根据实验设备探究
化学实验中经常用到多功能瓶,那多功能瓶有什么功能呢?请学生分组设计方案,展示多功能瓶风采的实验。尽管学生分组设计的实验方案各种各样,但归纳起来大致有以下几种:①洗涤气体:如医院输氧时,可观察氧气速度,使氧气湿润。氧气从a导管进入,从b导管流出接病人的呼吸面罩。②除去杂质气体:如除去空气中少量的二氧化碳。为除去二氧化碳,洗气瓶中应放入氢氧化钠溶液,气体从“a进b出”。③检验气体:如检验氢气中是否混有氯化氢气体,瓶中盛放硝酸银溶液,气体可从a进b出。④贮气:收集密度小于空气的气体,应如何操作?;收集密度大于空气的气体,又应如何操作?排水法收集气体,应如何操作? ⑤测量气体的体积,具体操作为气体应该从 导管进入,水从 排出,应该在 导管接一个 。气体体积等于 。(如图)
根据学生设计的实验进行药品选择和实验探究,在探究过程中了解多功能瓶的功能及感受多功能瓶的魅力。然后进入综合实验的多功能应用:某混合气体由二氧化碳、氢气、一氧化碳和水蒸气组成。设计一个实验程序,证明该混合气体中确实含有氢气和一氧化碳。利用多功能瓶的功能,先用氢氧化钠溶液除去二氧化碳气体,再用浓硫酸除去水蒸气,接着用剩下的气体还原氧化铜,然后在多功能瓶中盛氢氧化钙溶液证明有二氧化碳产生,用无水硫酸铜证明有水生成。进而证明该混合气体中确实含有氢气和一氧化碳。
联系实际解决学习问题
为了培养学生科学探究的意识,了解科学探究的过程,帮助学生掌握科学探究的方法。教师可提出一些与生活实际相关的问题,如在学习“应用水的处理”中,结合当前水资源污染严重的问题,先让学生查阅有关水资源保护、水资源污染与防治等方面的资料,然后进行社会调查,调查本地水资源污染的状況及造成水资源污染的原因,探究解决问题的方法。最后通过分析完成调查报告或撰写论文。其间培养学生树立环保意识,保护环境从我做起、从现在做起,增强学生的社会责任感。
在课堂学习过程中,只要学生积极参与,亲身体验探究过程,以此获得学习上进步。