探究式教学高中化学实验中的应用分析
2022-04-07蒋北战
摘要:随着新课改的实施,探究式教学模式在课堂教学中得到推崇,探索式教学不仅利于学生智力的开发,同时也利于学生主观能动性的培养.作为基础自然学科的高中化学,极具探索性的实验课程是其主要教学内容,因此在高中化学实验中,积极开展探索式教学意义重大.
关键词:探究式;实验教学;应用;高中化学
中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2022)09-0121-03
收稿日期:2021-12-25
作者简介:蒋北战(1978.10-),男,江苏省徐州市沛县人,本科,中教一级教师,从事化学教学研究.
培养学生化学动手实验能力是高中化学课堂教学的主要任务,要想通过短暂的课堂教学,让学生掌握实验要领,培养学生实验思维能力,这对于高中化学实验教学而言难度较大.在高中化学实验教学中合理运用探究式教学模式,不仅可以增强学生的主观能动性,激发学生学习的兴趣,提升学习质量和教学效果,同时也有效培养学生的逻辑思维能力和综合分析问题能力.
1 探究式教学概述
1.1 探究式教学的基本定义
科学课程教学中,教师通过学术研究情境创设,让学生在知识获取、能力培养、创新能力及探索精神的发展过程中进行独立探索,這种教学方式被称为探究式教学.该方式的宗旨是在学习过程中,培养学生自主学习的能力,在学生素质结构的发展中开展探究性的教学活动具有多重教育的重要意义.
1.2 探究性教学的基本性质
1.2.1 以学生为主体
教育的主体是学生,在高中化学探究式实验教学中,学生同样是教学的重心,探究式教学的有效实施,需要学生主体意识的增强,锻炼学生的动手能力.因此,教师应当将学生探究兴趣的培养和激发作为首要任务;其次,尽量为学生创造更多的学习锻炼的机会,比如演示实验、探索实验等等,让学生自己动手探索;最后,通过问题、讨论等方式进行启发,引导学生发挥想象、创新思维,为学生营造探索学习的氛围.
1.2.2 以探究为主题
探究性教学的强调,主要针对传统灌输式教学而言.传统教学中,将大量权威性事实灌输给学生,教材仅对科学结论进行记载,学生学习的目的仅是对这些结论和事实进行了解,忽视结论和事实产生的原因和过程,传统教学对学生的探究方法和探究态度不予考虑.探究性科学教学是探究教学与探究科学的有机融合,科学教学的过程就是知识探究的过程,也是学生自主探究新知的过程,其中蕴含着教育本质.
1.2.3 以实验为基础
实验是探究高中化学实验教学的基础,其意义在于以实验为手段和途径提出问题并对问题进行探究,课堂教学中,教师应当利用实验开展教学,通过实验学生的学习兴趣得到培养和提高,充分发挥主观能动性,在化学学习过程中,真正参与到实验中,引导学生以实验事实或者事实为依据,利用实验的方法理论对物质本质以及变化规律进行探究.
2 高中化学实验中探索式教学的重要性
以化学实验为主要内容的高中化学教学,其目的为通过化学实验让学生对实验原理进行理解和记忆,并按照具体步骤实施操作,得出某一结论,达到教学目的.高中化学课堂主要组成部分就是实验.一项化学实验的顺利完成,与操作者的综合能力息息相关,不仅需要具有专业的知识,同时还要做到手巧心细,面对突发事件能够坦然处之,同时还应当具有举一反三的能力,不过单凭教师进行知识的传授显然是不够的,需要学生亲子参与,独立思考,才能取得理想教学效果.而探究式教学方式在化学实验教学中的应用可有效改进教学质量,提高教学效果.探究式教学模式主要以实验为核心,由教师制定教学目标,提出相应问题,并对学生进行启发引导,从而使学生获得专业知识而进行探索,根据学生学习情况,因材施教,不断提高与强化启发引导的实效性和针对性,促进化学教学质量和教学效率的提高.
3 探索式教学在高中化学实验中的具体应用
3.1 缜密计划,精心准备
在高中化学实验教学中,开展探究式教学模式首先需要教师对自己和学生的角色准确定位和正确转换,树立以学生为实验教学主体的思想理念.教师应对教材内容进行详细了解,最大限度地挖掘教学资源,积极为学生提供探索学习的机会,充分发挥学生动手动脑能力;结合实际教学条件,尽可能为学生提供化学实验的场所、基础设施,为实验教学的顺利开展提供保障.比如在铜锈成分分析教学中,实验开展之前,教师应当提前预测实验过程中可能发生的情况,为了实验的顺利开展,针对物质性质进行专门研究,准备一些废铜件,为实验之需做准备.由于实验中所用的稀硫酸和盐酸具有一定的危险性,教师应当精心测试实验所用的稀硫酸和盐酸浓度,细心检查实验防护措施是否准备到位,最后对实验项目进行再次确认.概况来讲,化学实验准备阶段,教师需要对产品质量、所用试剂等进行检查,提前掌握实验所需物品,为对学生进行及时指导提供便利条件.
3.2 构建情境,启发思维
实验能够直观形象地将物质的性能、反应、变化等展现出来,有效激发学生学习的积极性,学生受感性认知的启发,顺利进行理性探索,有助于学生动手能力的培养,情境构建最好的素材就是实验,实验现象将学生深深吸引,其思维能力得到有效启发,在探究的过程中汲取新的知识.比如,氯水性质学习中,教师可先让学生大胆猜想一下氯水的性质和成分,多数学生认为氯水具有酸性.教师借机可通过滴定石蕊试液对其进行检验,构建实验情境.通过实验学生惊奇地发现石蕊试液的紫色逐渐消退,学生对此现象充满了疑惑.针对疑惑教师可组织学生展开猜想、讨论,有学生认为氯气有漂白性能,同时也有学生认为所生成的次氯酸有漂白性能,每个学生都坚持自己的观点.于是有学生提出通过实验验证最终结果,此时教师可让学生对实验设计进行讨论,并对每个实验环节进行研究,最后得出这样的实验设计:取干燥氯气和有色干燥布条,先在有色布条内通入氯气,然后取湿润布条并通入氯气.学生参与实验的积极性很高.通过实验学生对氯气性质有了深入了解,在实验情境中学生寻找到了问题的答案,有效调动了学生的思维能力,实现了针对性、目的性的思考探究,取得了良好的教学效果.
3.3 实验引导,科学渗透
高中化学实验教学中,教师应当充分利用好实验的引导作用,让学生通过实验探究掌握物质研究的方法和技巧,提升学生思维层面,切实实现探究教学的真正价值.比如溴苯制备教学中,教师可引导学生进行规范实验操作,实验成功后鼓励学生主动提出问题,将内心的疑问说出来,在此过程中,学生通过自身思维对实验各个细节进行解释,并将疑问表达出来:如何除去制备溴苯中所含的溴单质、反应为什么是取代反应而非加成反应等等.对于学生提出的问题,教师应当进行整合分类,让学生分组进行讨论,通过逐级讨论,学生思维呈螺旋式上升趋势,对溴单质消除的方法及步骤有了进一步了解:先进行水洗,然后加入NaOH溶液,再次水洗,液体分离,最后蒸发.学生不仅掌握了去除方法,同时还了解了去除硝基苯中所含NO2的方法.采用产物验证的方法,通过硝酸银溶液对生成物溴化氢进行验证,得出此反应不是加成反应而是取代反应.利用实验引导,结合实验过程中问题发现与提出,对学生进行思维诱导,学生通过深层探究获得化学学习的方法,观察思考能力得到培养,化学学习能力有效提升.
3.4 实操体验,发挥自主
高中学生对于实验课情有独钟,能够积极主动地投入到实际操作中.教师应当充分利用学生的这一特点,让学生通过实验操作发现问题、提出问题,培养学生自主探究学习的能力.比如,银镜反应实验中,教师可先引导学生进行实验,让学生在实际操作中思考每个环节的重要性,通过配置银氨溶液,让学生了解到沉淀溶解的最佳状态;在随后的银镜制备中,有些学生实验没有取得预期效果,就要思考造成这样结果的原因是什么?针对这一情况教师可组织大家进行讨论,最终明白了银氨溶液需要新制备的,放置时间不能过久,同时还了解到实验过程中,试管应当保持平稳、实验器具要清洗干净等,通过细节总结、思考,学生最终得到自己亲手制备的银镜,激动无比,获得满满的成就感.银镜制备实验完成后,学生们又提出来新的疑问:如何清洗实验后的试管.学生结合掌握的知识对除去银单质的方法进行讨论,通过逐一整合和排除,最后决定利用稀硝酸对试管进行清洗.通过探究实验,学生的成功欲望得到激发,思考问题和讨论问题的积极性增强,提高了实验操作的规范性,对实验原理有了更深一步的了解,学习效率大大提升.
3.5 创新改进,提升能力
实验可启发学生创新思维的能力,引发学生展开奇思妙想,但是传统化学实验教学具有很大的局限性.教师可通过探究式教学,在学生原有认知、经验的基础上改进实验,锻炼学生创新思维、发散思维的能力.比如“氢氧化亚铁”制备中,利用传统方法进行实验,可供学生观察的时间较短,学生观察需求得不到满足,教师可引导学生思考如何才能延长氢氧化亚铁沉淀的观察时间,引导学生探究其原理,了解其关键所在:氯化亚铁溶液没有被氧化,氯化亚铁溶液未溶有氧气,制备后不能接触氧气,在学生深层分析其原理后,讨论怎样才能不氧化氯化亚铁溶液、怎样才能将氢氧化钠溶液中所含的氧气除去、怎样才能避免接触氧气等问题,通过讨论分析,硫酸亚铁可利用稀硫酸和铁粉来制备,将氢氧化钠溶液装入试管中,借助生成气体产生的压力压入硫酸亚铁,用植物油密封试管.通过创新实验,学生能够直观地观察到白色的氢氧化亚铁沉淀,能够更加深刻理解所学的化学知识,领悟成功实验的精髓,同时也体验到了成功创新的快乐,培养严谨、科学、实事求是的学习态度,促进学生学习能力的提升.
实验教学是高中化学的重要组成部分,教学方法是提升教学质量和教学效果的重要工具.探究式教学在实验教学中合理运用,可有效激发学生的学习兴趣,提高创新思维能力,培养主动学习、主动思考的习惯,为学生在不断探究中提高学习能力和综合素养.
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责任编辑:季春阳