阿拉坦召日格
摘要:高中化学新课标十分重视多种探究活动的开展,而化学课程作为一门基础性的自然学科,实验无疑是众多探究活动中的重要形式。尤其是探究式实验的开展,更是对化学知识的学习具有重要意义。因此,本文以《原电池的原理》为例,具体阐述了如何在高中化学教学中组织探究性实验。
关键词:高中化学;探究性实验;组织策略
随着新课改的深入推进,高中化学课程更加关注如何引导学生经历化学知识形成的全过程,并促进学生科学探究意识的形成与学习方式的转变。基于此,探究性实验的重要性逐渐突显出来。同时,借助探究性实验,还可以使学生改变以往被动学习的地位,真正成为课堂的主人。由此可见,探究性实验的开展,十分符合新课改的要求以及当前人才培养的需要。因此,教师应该准确把握化学实验的常规组织方法,并根据具体教学目标和学生的认知特点实施相应的教学指导策略,从而循序渐进地促进学生实验能力的发展。
1.注重情境导入,激发探究意识
长期以来的教学研究显示,对于学生来说,具有一定抽象性特征的化学知识是比较枯燥的,所以为了使学生更加积极地参与到探究性实验当中,首先需要使学生对实验活动产生学习热情。为此,教师可以将创设教学情境的方式应用于实验组织过程中,并利用情境化的手段组织学生进行实验内容的导入。这样一来,不但能够激发学生的实验探究意识,而且可以使学生对实验的主要内容产生初步的了解,从而为后续的实验活动提供良好的契机。
如:《原电池的原理》这一实验是依据《原电池》这一节开展的。在课内知识的学习中,学生已经对相关的基础知识有了简单的认识。为了使学生产生深入探究化学知识的意愿,我想到可以用一个水果电池引入原电池的相关内容,以此来激发学生对实验活动的好奇心。具体来讲,我在课堂中拿出了一个成熟的柠檬,然后将锌片与铜片平行地插入柠檬中,并用导线将锌片、铜片、电流表等装置连接了起来。之所以设计这样一个简单的动手操作活动,最主要的意图就是通过趣味性的方式将学生的注意力引入到新课内容当中。完成装置的连接之后,学生进行了认真的观察,发现电流表的指针发生了偏转。最终,通过这种方式,使学生对实验现象产生了好奇心。在此基础上,我十分自然地引出了本次实验的主要内容。由此可见,在探究性实验当中,情境化的新课导入方式是十分必要的。
2.合理设计问题,启发学生猜想
从认知发展规律来看,中学生的思维能力发展尚未完善。同时,尽管学生已经积累了比较丰富的化学知识,但由于化学课程的知识内容是比较琐碎的,所以学生在自主性的学习活动中容易出现探究方向的偏差。为了避免这一问题,教师可以结合实验内容设计一定的问题,并启发学生进行猜想。这样一来,学生在探究性实验当中不但可以充分发挥出自主性,而且能够使实验过程更加有的放矢,从而帮助学生取得比较理想的实验效果。
如:借助情境教学的手段完成新课导入之后,我设计了两个问题:柠檬在其中可以起到怎样的作用?构成原电池的主要条件有哪些?针对这两个问题,学生展开了互动讨论,并以此为基础进行了猜想。通过总结,可以发现学生的想法主要包括以下几个方面:猜想一:根据相关的电学知识,既然有电流产生,那么就构成了电路;猜想二:柠檬的汁液当中富含电解质,而电解质溶液能够导电;猜想三:电流的产生需要电子转移,只有在氧化还原反应当中才会出现电子的转移;猜想四:电流的产生证明有电压存在,所以需要有活动性不同的电极产生电势差。设计这一环节的主要目的,就是为了锻炼学生猜想和假设能力,并使学生明确实验探究的主要方向。同时,在实验猜想的过程中,还可以使情境导入中的现象轉化为学生的问题意识,从而进一步强化学生的学习动机。
3.组织分组实验,记录实验过程
在探究性实验活动中,最主要的目的就是为了培养学生的知识探究能力,并充分发挥出学生的自主性。需要指出的是,化学实验中的自主并不是各学各的,而是指引导学生在独立思考的基础上进行互动性的学习。为此,教师可以引导学生以小组为单位展开学习活动。这样一来,有利于使学生在实验中集思广益,从而通过不同角度完善学生的实验思路。
在提出自己的实验猜想之后,我对学生进行了简单的提示,让学生将柠檬换成稀硫酸溶液,然后思考能够设计几种可以产生电流的装置。学生结合自己的想法和小组成员展开了交流讨论,经过不断的探讨,大部分学生都设计了以下几种实验:实验一:将锌片插进稀硫酸里;实验二:将铜片插进稀硫酸里;实验三:将锌片与铜片插进稀硫酸里,但不连接;实验四:用导线连接铜片与锌片后,将其插入稀硫酸中,并将电流表接入导线中。接着,学生对实验现象进行了观察和总结,并初步分析了其中的原因。如:在实验一中,学生观察到锌片上有气泡冒出,因为锌片与稀硫酸可以发生化学反应,并释放出氢气。最终,通过这种方式,学生逐步明确了原电池的构成条件,并且有效锻炼了学生选择材料的能力、实验方案设计能力、观察能力以及探究能力等综合性的实验素养。
4.教师进行质疑,再次进行猜想
教师应该明白,学生初步得出实验结论并不是实验教学的终结,而是需要以此为基础进一步提出质疑,以此来引发学生进行新的猜想。唯有如此,真正促进各项实验目标的落实。
如:根据学生自主实验的结果,我又提出了两个问题:导线中的电流是什么时候产生的?原电池的工作原理是什么样的?而学生经过讨论,提出了两种猜想:第一,电子从还原剂经过电解质原液向氧化剂流动,从而形成电流;第二,电子从还原剂经过导线向氧化剂流动,从而形成电流。接着,我利用动画演示的方式,从微观角度为学生呈现了铜锌原电池的基本工作原理。同时,我还让学生站在能量转换的视角思考了原电池是一种什么样的装置。最终,通过这种方式,使学生对原电池的工作原理产生了比较直观的认识。
总之,在高中化学教学,探究性实验教学的合理开展,对于学生化学学习热情以及知识探究能力的培养会产生十分积极的影响。因此,教师应该逐步使探究性实验成为学生常规的学习方式,并根据学习情况的变化对教学策略进行调整,从而保障实验活动的有效性。
参考文献:
[1]施银辉.浅谈高中化学探究性实验的教学策略[J].数理化学习(教育理论),2017,(12):77-78.
[2]银宝.高中化学探究性实验教学研究[J].中学生数理化(教与学),2017,(8):15.