高中化学探究实验有效教学策略
2016-12-14韩谨
韩谨
化学是一门以实验为基础的学科,实验是化学学科的灵魂。新课程标准提出,高中化学课程应有助于学生进一步了解化学学科的特点,加深对物质世界的认识,有利于学生体验科学探究的过程。通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学探究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生创新精神和实践能力。在知识与技能中要求获得有关化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验。但是长期以来由于受一些观念的影响,各模块中的演示实验,探究活动的时间是无法保证的。实验教学的开展,面临重重困难。从教以来。我也受此影响,上过一些类似的课。把探究实验变成演示实验,有时为省事把做实验变成讲实验。结果可想而之,这种无思维碰撞的教学,自然无法引起学生的兴趣。
2014年12月22日,学校开展了如何践行“以生为本”新课程理念为指导思想的全校规模的教师比武大赛。我有幸参加了这次比赛。我参赛的内容是人教版化学必修一第三章第二节(第一课时)《钠的重要化合物》。如何在这节课中既能突出新课改的理念,又能调动学生的积极性,还能体现化学学科的特点,带着这些问题。我投入了积极的准备中。
我进行了如下的设计:
第一,课程内容上,我作了调整。原本在大纲中的要求半个课时应该完成的钠的氧化物,我改为了一节课完成。
第二,形式上,我采取探究实验完成对过氧化钠性质的学习。
第三,途径上,由于常规该课往往通过 “滴水生火”实验和 “吹气生火”实验来进行引入,虽然能够引起学生的兴趣,但是却少了新意。如果是通过预习导学案进行学习,那么在导学案中,对过氧化钠与水反应的实验目的、内容、方法、步骤、实验活动设计往往是现成的,学生依葫芦画瓢、照方抓药,毫无创意和新意可言。鉴于此,我对本课进行了调整。将本节课的实验划分了三个层次,一是通过带有魔术趣味的实验——可乐点火进行引课;二是学生自己动手进行的探究实验——过氧化钠与水的反应;三是传统的常规兴趣实验——“吹气生火”。
第四,教学中,我首先通过从学生熟知的饮料可乐入手,将可乐滴在用脱脂棉包住的过氧化钠上,进入“可乐点火”的魔术实验。一该实验贴近生活,学生对可乐熟知,也知道可乐是一种碳酸饮料。二是该实验利用了可乐中主要物质水与二氧化碳。对过氧化钠性质的学习打下伏笔。三是学生学完本节课后还可以有更广阔的思考空间,是否只有碳酸饮料可以进行该实验,其他饮料可以吗?为什么?四是该实验融“滴水生火”和 “吹气生火”为一体,只需要1-2滴可乐,反应速度就很快,现象明显,而且成功率百分之百。通过魔术实验的引入,活跃了课堂气氛,极大地调动了学生的思维和想象力。
学生对实验的质疑是本节课的探究主要内容,通过学生提出的问题推动本节课前进。“可乐点火” 的反应现象一出来,很多学生立即就能说出因为该反应放出大量的热使脱脂棉燃烧。我给与肯定答案。随后通过提出问题的方式引发学生思考,燃烧的三要素是什么?氧气的来源?学生的回答出现不同,在此,我立即用一团脱脂棉在空气中地燃烧现象作对比。学生观察到脱脂棉在空气中燃烧较为平缓,于是得出结论,是该反应放出了氧气。我紧接着又问道,是可乐中哪种物质与过氧化钠反应产生了这样的现象?学生经过思考讨论,有说可能是水和过氧化钠反应的。有说可乐是碳酸饮料也可能是二氧化碳与过氧化钠反应的。有说可乐既然是碳酸饮料,那么应该是碳酸与过氧化钠的反应。最后学生望着我等我的回答,此时我并未急着说出答案,而是说道,你们所说的假设都有可能成立。接着我给学生布置任务,先探究水与过氧化钠的反应能否产生此现象。思考问题,一如何设计水和过氧化钠的实验?二如何验证该反应放出大量的热?三如何检验该反应产生了氧气?四根据守恒推测钠元素在产物中的存在。如何进行验证?学生思考交流总结展示。这些活动都是在学生已有的知识之上进行的,学生参与度很高。在这一探究过程中大多数学生都体验到了探索和思考交流的快乐。通过这一情景我深深体会到学生的能力是无限的,每个学生都是一个会思考的个体。作为教师的我们必须创设情境引发。学生思考让学生主动构建知识。
此外设计这个探究实验,我认为还有以下几个好处。
好处一,如果采取按书上直接进行实验,学生仅仅就是按照书上给的实验步骤进行实验分析得出结论。这种形式显然无法有效培养学生的探究能力,学生也不知道如何进行探究,完全就是按部就班,照抄照做。学生丧失了用自己的大脑思考问题的过程。改用这种探究形式,将书上现成的实验步骤,变成了需要学生思考才能进行的实验,让学生能初步体验到探究实验的基本方法。根据实验现象提出问题,进行假设,设计实验进行验证,得出结论,在这一过程中学生获得了极大地成就感与满足感。探究过程中通过对旧知识的应用,达到掌握新知识的目的。例如对反应过程中热量变化的探究,学生经过讨论,有的说可以用温度计量热量的变化,有的说可以通过触觉感知,经过分析学生得出简便的方法。这从一个侧面使学生感知到叙述实验现象时不仅要关注明显的变化,而且还要注意到对反应过程中热量变化的的叙述。为以后学习吸热反应放热反应打下基础。再例如,如何验证产生气体是氧气的方法?如何检验生成的物质是氢氧化钠的方法?既是对旧有知识温习的过程,又是对新知识探究的过程。
好处二,通过学生进行实验验证、交流、展示这一过程,训练了学生的语言表达能力。在描述实验现象时,怎样做到全面准确。
好处三,学生在探究过程中发现了新问题,滴加酚酞后溶液变红,振荡,红色又褪去。溶液的红色为什么会褪去?结合实验中出现的问题以及学生发展智能,我与同学们共同讨论,有的说是因为氢氧化钠没有了,有的说是该反应放出大量的热使酚酞被蒸发了,还有的说是空气中的二氧化碳将氢氧化钠中和了,所以红色消失了。学生积极性很高,我趁机又进行一个探究实验,如何通过实验验证是氢氧化钠还是酚酞发生变化了,再一次的有效激发了学生的兴趣。最终通过实验,学生形成了正确的结果。这样创新思维得以发展,知识视野得以拓宽,达到了化学实验探究教学的目的。
好处四,由于学生是自己设计实验,实验步骤中对药品过氧化钠取用的方法、用量,加水的多少,滴加指示剂的用量都会有不同的认识。对造成实验的现象出现了差异也会与较深的印象。由于指示剂滴加的量过多,有两组学生滴加酚酞后,振荡,溶液的红色没有褪去。实验现象出现不同时,是什么原因引起的,我要求学生对产生的现象进行分析。通过分析现象产生的原因,进行归纳。培养了学生在实验过程中的严谨性
这节课不仅让学生学到了知识,而且通过一次次的探究活动,学生学会了动手、动脑,合作,养成了一种探求、思索的好习惯,更重要的是形成了一种情感、态度与价值观,提高了学生的科学素养。
上完课后,我深深地体会到在进行有效的探究教学中,教师应当充分地发挥其主导作用,多角度地为学生创造条件,指导学生自主探究,努力把发现的任务交给学生,在让学生成为发现的主人。