利用化学实验培养学生的探究学习能力

冀建厂

科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。因此,在化学教学中,应着力通过多种途径,培养学生的探究学习能力。

1 激发兴趣,诱发探究动机

1.1 利用化学的奇妙,激发学生的学习兴趣如学习浓硫酸的性质时,做浓硫酸和蔗糖的反应实验,白糖一会儿变成一块黑发糕。学生产生浓厚的好奇心,探究动机油然而生,疑问自然形成,并想办法解决,实验的目的也就达到。

1.2 让学生在熟悉的生活情景中感受化学的重要性应用化学知识,解决生活实际问题,在熟悉的生活情景中,让学生了解化学与日常生活的密切关系,感受化学的重要性,提高化学学习的兴趣。

1.3 创设问题情境,营造探究氛围例如学习过氧化钠时可以先放一个用水和二氧化碳灭火的场景,教师演示实验1,向裹有Na2O2的脱脂棉上滴加水,脱脂棉剧烈燃烧;演示实验2,向裹有Na2O2的脱脂棉中通CO2,脱脂棉剧烈燃烧。学生惊奇。教师说:“脱脂棉着火果真是水和二氧化碳点燃的吗?想知道为什么吗?”学生情绪高涨,为进一步探究创设饶有趣味的意境。

2 模拟科学发现的过程,掌握探究的方法

如在学习苯分子结构时,可以让学生根据苯的化学式,运用已有的知识探究苯可能的结构,并指出此结构应该能发生哪些反应,然后设计实验去验证,对结果进行讨论。学生在体验科学探究的同时,对苯的结构特点和性质有了更加深刻的认识。

3 挖掘化学实验的探索性,培养学生探究实验能力

3.1 实验改进再探索如在学习钠的性质时,对于钠和水反应的实验,可以将演示实验改成探究性实验。首先讨论钠和水反应有可能生成哪些物质,如何用实验去验证。由学生设计实验,然后小组讨论确定出最佳方案,派代表在班上展示方案。经质疑完善后,再进行实验。通过对实验结果的分析、讨论、评价,最后由学生自己得出结论:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,该反应是个放热反应。

3.2 实验异常再探索如“乙醛滴进新制氢氧化铜悬浊液加热”的实验,按理应当出现美丽的橘黄色,最后呈砖红色沉淀,但有的学生却得到深棕色乃至黑色的沉淀。在这种情况下,教师应组织全体学生讨论分析原因。

3.3 实验失败再探索如在做乙酸乙酯的制取实验时,学生没有接收到油状的有香味的酯,达不到效果。于是笔者安排课下此实验的研究性学习。学生课下通过查资料、讨论,找出这个实验失败的原因和成功的要点:乙酸和乙醇配量不合适,从平衡移动角度考虑应使一种反应物过量,从原料角度考虑应该使乙醇过量;原料水分可能过多不利于酯的生成,所以原料应用无水乙醇和冰醋酸;温度不合适,温度过高使乙醇发生分子间脱水生成乙醚,过低不利于酯的蒸发,所以温度应控制在60 ℃～70 ℃;浓硫酸用量不合适,为了使平衡右移应除去反应生成的水,所以浓硫酸用量要稍多于乙醇的用量等。再做实验取得成功。

4 让学生自主学习,互动合作,尝试探究

如教学“探究钢铁制品锈蚀的条件”时可按如下方式引导学生。

4.1 教师先引导学生提出问题1)长期使用并放在空气中的铁制品会有什么现象发生?(生锈)。2)铁生锈是铁与空气中的什么物质反应?

4.2 学生根据已有的知识作出大胆的猜想可能是氧气和水与铁发生化学反应,从而使铁生锈。

4.3 采用小组合作的方式,设计实验方案,证明先前的猜想和假设 1)取一段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放在一支干燥洁净的试管底部。将试管固定在铁架台上,并倒立于盛有清水的烧杯里。注意试管里的铁丝要高出水面,且稳定不下落。观察铁丝的表面及试管中的水面高度的变化情况。2)在第二支试管中放入光亮无锈绕成螺旋状的铁丝,注入刚煮沸过的蒸馏水至浸没铁丝,然后在水面上注入一层植物油,使铁丝只与水接触。3)将第三支试管用酒精灯烘干,放入光亮无锈绕成螺旋状的铁丝,用橡皮塞塞紧试管口,使铁丝只与干燥的空气接触。

4.4 课堂上,让学生自己提出问题并展开讨论1)第一支试管内的水面为什么会上升?试管内的水面上升高度达到试管高度的1/5,说明铁与空气中的什么物质反应?2)第二支试管中的铁丝表面为什么会出现少量的锈斑?3)第三支试管里的铁丝表面为什么没有变化?

4.5 学生通过讨论,对钢铁制品锈蚀的条件豁然开朗在此基础上,教师再引导学生联系实际讨论,分析如何防止铁生锈。

在此探究活动中,学生通过提出问题——进行假设——设计方案——实验操作——交流讨论——得出结论——应用拓展的探究过程,自主性、互动性、实践性、探究性得到充分的发展和张扬。

5 指导、讨论、梳理、整合,使学生逐渐形成自觉的探究习惯

通过指导学生收集、查阅资料,自己解决浅层问题。这样做,学生逐渐养成不断探究化学奥秘的习惯。如学习了硫酸的性质后,让学生讨论怎样设计实验证明蔗糖与浓硫酸反应的产物?如何防止本实验造成的污染?学生可根据已有的知识,去想办法解决,最大限度地发挥其创造潜能,调动其探究积极性。

(作者单位:河北省河间市龙华店中学)