利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力

冀建廠

科學(xué)探究是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng)。因此,在化學(xué)教學(xué)中,應(yīng)著力通過多種途徑,培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力。

1 激發(fā)興趣,誘發(fā)探究動(dòng)機(jī)

1.1 利用化學(xué)的奇妙,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣如學(xué)習(xí)濃硫酸的性質(zhì)時(shí),做濃硫酸和蔗糖的反應(yīng)實(shí)驗(yàn),白糖一會(huì)兒變成一塊黑發(fā)糕。學(xué)生產(chǎn)生濃厚的好奇心,探究動(dòng)機(jī)油然而生,疑問自然形成,并想辦法解決,實(shí)驗(yàn)的目的也就達(dá)到。

1.2 讓學(xué)生在熟悉的生活情景中感受化學(xué)的重要性應(yīng)用化學(xué)知識(shí),解決生活實(shí)際問題,在熟悉的生活情景中,讓學(xué)生了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系,感受化學(xué)的重要性,提高化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

1.3 創(chuàng)設(shè)問題情境,營(yíng)造探究氛圍例如學(xué)習(xí)過氧化鈉時(shí)可以先放一個(gè)用水和二氧化碳滅火的場(chǎng)景,教師演示實(shí)驗(yàn)1,向裹有Na2O2的脫脂棉上滴加水,脫脂棉劇烈燃燒;演示實(shí)驗(yàn)2,向裹有Na2O2的脫脂棉中通CO2,脫脂棉劇烈燃燒。學(xué)生驚奇。教師說:“脫脂棉著火果真是水和二氧化碳點(diǎn)燃的嗎?想知道為什么嗎?”學(xué)生情緒高漲,為進(jìn)一步探究創(chuàng)設(shè)饒有趣味的意境。

2 模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程,掌握探究的方法

如在學(xué)習(xí)苯分子結(jié)構(gòu)時(shí),可以讓學(xué)生根據(jù)苯的化學(xué)式,運(yùn)用已有的知識(shí)探究苯可能的結(jié)構(gòu),并指出此結(jié)構(gòu)應(yīng)該能發(fā)生哪些反應(yīng),然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證,對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。學(xué)生在體驗(yàn)科學(xué)探究的同時(shí),對(duì)苯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。

3 挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索性,培養(yǎng)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

3.1 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)再探索如在學(xué)習(xí)鈉的性質(zhì)時(shí),對(duì)于鈉和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),可以將演示實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)。首先討論鈉和水反應(yīng)有可能生成哪些物質(zhì),如何用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),然后小組討論確定出最佳方案,派代表在班上展示方案。經(jīng)質(zhì)疑完善后,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、討論、評(píng)價(jià),最后由學(xué)生自己得出結(jié)論:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,該反應(yīng)是個(gè)放熱反應(yīng)。

3.2 實(shí)驗(yàn)異常再探索如“乙醛滴進(jìn)新制氫氧化銅懸濁液加熱”的實(shí)驗(yàn),按理應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)美麗的橘黃色,最后呈磚紅色沉淀,但有的學(xué)生卻得到深棕色乃至黑色的沉淀。在這種情況下,教師應(yīng)組織全體學(xué)生討論分析原因。

3.3 實(shí)驗(yàn)失敗再探索如在做乙酸乙酯的制取實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生沒有接收到油狀的有香味的酯,達(dá)不到效果。于是筆者安排課下此實(shí)驗(yàn)的研究性學(xué)習(xí)。學(xué)生課下通過查資料、討論,找出這個(gè)實(shí)驗(yàn)失敗的原因和成功的要點(diǎn):乙酸和乙醇配量不合適,從平衡移動(dòng)角度考慮應(yīng)使一種反應(yīng)物過量,從原料角度考慮應(yīng)該使乙醇過量;原料水分可能過多不利于酯的生成,所以原料應(yīng)用無水乙醇和冰醋酸;溫度不合適,溫度過高使乙醇發(fā)生分子間脫水生成乙醚,過低不利于酯的蒸發(fā),所以溫度應(yīng)控制在60 ℃～70 ℃;濃硫酸用量不合適,為了使平衡右移應(yīng)除去反應(yīng)生成的水,所以濃硫酸用量要稍多于乙醇的用量等。再做實(shí)驗(yàn)取得成功。

4 讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),互動(dòng)合作,嘗試探究

如教學(xué)“探究鋼鐵制品銹蝕的條件”時(shí)可按如下方式引導(dǎo)學(xué)生。

4.1 教師先引導(dǎo)學(xué)生提出問題1)長(zhǎng)期使用并放在空氣中的鐵制品會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?(生銹)。2)鐵生銹是鐵與空氣中的什么物質(zhì)反應(yīng)?

4.2 學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)作出大膽的猜想可能是氧氣和水與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而使鐵生銹。

4.3 采用小組合作的方式,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,證明先前的猜想和假設(shè) 1)取一段光亮無銹的細(xì)鐵絲,繞成螺旋狀,放在一支干燥潔凈的試管底部。將試管固定在鐵架臺(tái)上,并倒立于盛有清水的燒杯里。注意試管里的鐵絲要高出水面,且穩(wěn)定不下落。觀察鐵絲的表面及試管中的水面高度的變化情況。2)在第二支試管中放入光亮無銹繞成螺旋狀的鐵絲,注入剛煮沸過的蒸餾水至浸沒鐵絲,然后在水面上注入一層植物油,使鐵絲只與水接觸。3)將第三支試管用酒精燈烘干,放入光亮無銹繞成螺旋狀的鐵絲,用橡皮塞塞緊試管口,使鐵絲只與干燥的空氣接觸。

4.4 課堂上,讓學(xué)生自己提出問題并展開討論1)第一支試管內(nèi)的水面為什么會(huì)上升?試管內(nèi)的水面上升高度達(dá)到試管高度的1/5,說明鐵與空氣中的什么物質(zhì)反應(yīng)?2)第二支試管中的鐵絲表面為什么會(huì)出現(xiàn)少量的銹斑?3)第三支試管里的鐵絲表面為什么沒有變化?

4.5 學(xué)生通過討論,對(duì)鋼鐵制品銹蝕的條件豁然開朗在此基礎(chǔ)上,教師再引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際討論,分析如何防止鐵生銹。

在此探究活動(dòng)中,學(xué)生通過提出問題——進(jìn)行假設(shè)——設(shè)計(jì)方案——實(shí)驗(yàn)操作——交流討論——得出結(jié)論——應(yīng)用拓展的探究過程,自主性、互動(dòng)性、實(shí)踐性、探究性得到充分的發(fā)展和張揚(yáng)。

5 指導(dǎo)、討論、梳理、整合,使學(xué)生逐漸形成自覺的探究習(xí)慣

通過指導(dǎo)學(xué)生收集、查閱資料,自己解決淺層問題。這樣做,學(xué)生逐漸養(yǎng)成不斷探究化學(xué)奧秘的習(xí)慣。如學(xué)習(xí)了硫酸的性質(zhì)后,讓學(xué)生討論怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物?如何防止本實(shí)驗(yàn)造成的污染?學(xué)生可根據(jù)已有的知識(shí),去想辦法解決,最大限度地發(fā)揮其創(chuàng)造潛能,調(diào)動(dòng)其探究積極性。

(作者單位:河北省河間市龍華店中學(xué))