科學(xué)探究使化學(xué)課堂充滿活力

王鳴魏

（江蘇省無錫市查橋中學(xué) 江蘇 無錫 214000）

當(dāng)前的初中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀不容樂觀?？陀^原因是中考化學(xué)分值由原來的100分降為50分，導(dǎo)致學(xué)校、家長、老師、學(xué)生等各方面不重視化學(xué)學(xué)科。當(dāng)然也有主觀原因，比如化學(xué)課堂教學(xué)形式單一、缺乏創(chuàng)新活力。有的教師拿著新教材、新課標(biāo)用老方法進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，化學(xué)課堂失去了應(yīng)有活力。因此，恢復(fù)化學(xué)課堂活力是改變現(xiàn)有化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀的有效辦法。

2011年版化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出：科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段的化學(xué)課程的重要內(nèi)容，對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和奠定終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，具有不可替代的作用。本文就以科學(xué)探究為主題，與大家一起探討如何運(yùn)用科學(xué)探究使化學(xué)課堂充滿活力。

一、成功改進(jìn)探究實(shí)驗(yàn)，使化學(xué)課堂充滿活力

2012版人教版 《義務(wù)教育教科書·化學(xué)》（九年級），在質(zhì)量守恒定律這一核心內(nèi)容的教材設(shè)計中，分層次設(shè)置了四個探究活動。其中第一個探究實(shí)驗(yàn)“紅磷燃燒前后質(zhì)量的測定”與老教材“白磷燃燒前后質(zhì)量的測定”比較，除了藥品白磷改為紅磷外，其他沒有變化。如圖所示：

白磷的著火點(diǎn)40℃，紅磷的著火點(diǎn)240℃，筆者按教材上的實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)成功率很低，因?yàn)橛眉訜岬牟ＡЧ茳c(diǎn)燃紅磷很困難。為此，筆者將該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)如下：

（1）實(shí)驗(yàn)用品：帶橡皮塞的錐形瓶一只、玻璃管、小氣球、小瓷管若干、2根單股銅導(dǎo)線、電阻絲一段、學(xué)生電源一組。

（2）實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：用小瓷管做成載物平臺，選取合適長度的電阻絲兩端連接好導(dǎo)線，把電阻絲放在載物臺上合適的位置固定，玻璃管上端系一小氣球，橡皮塞鉆孔，然后將導(dǎo)線、玻璃管按圖1組裝。

（3）實(shí)驗(yàn)步驟：取少量紅磷在載物平臺上，塞緊橡皮塞，接通電源。

（4）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙并放出熱量，小氣球先變大后變小。天平保持平衡。（如圖3）

（5）實(shí)驗(yàn)圖例：（自拍照片）

圖1

圖2（玻璃管末端）

圖3（實(shí)驗(yàn)中）

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)前后，分別做了4次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果對比如下表：

原裝置實(shí)驗(yàn) 改進(jìn)裝置實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 不激烈，有稍許白煙 產(chǎn)生大量白煙，小氣球先變大后變小平均所需時間 2分鐘 0．5分鐘實(shí)驗(yàn)成功率 20% 100%原因分析 由于天氣冷，當(dāng)玻璃管加熱到紅熱再伸入集氣瓶去點(diǎn)燃紅磷時，玻璃管已經(jīng)變冷，無法點(diǎn)燃紅磷。

由于天氣冷，當(dāng)玻璃管加熱到紅熱再伸入集氣瓶去點(diǎn)燃紅磷時，玻璃管已經(jīng)變冷，無法點(diǎn)燃紅磷。

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要途徑。實(shí)驗(yàn)中明顯的現(xiàn)象及原因分析，能讓學(xué)生嘗到探究的樂趣。因此，教師應(yīng)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)實(shí)際，積極創(chuàng)造條件，通過多種途徑，安排和組織學(xué)生完成教材上所有的實(shí)驗(yàn)，對于現(xiàn)象不明顯和成功率低的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)想盡辦法改進(jìn)。多開展課堂內(nèi)的探究實(shí)驗(yàn)。這樣的教學(xué)有利于學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)，有利于學(xué)生的終身學(xué)習(xí)。

二、設(shè)置有效問題探究，使化學(xué)課堂充滿活力

科學(xué)探究就是一個發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程，因此，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，特別是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，就一定要設(shè)置有效問題探究。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是師問生答，思路是在教師限定的框架里，學(xué)生處于被動狀態(tài)，課堂上不能體現(xiàn)主體性，久而久之課堂變得死氣沉沉，缺乏活力。

設(shè)置問題探究有效的方法之一是教師“明知故犯”，逼著學(xué)生質(zhì)疑，提出一個個有價值的問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生自己解決他們提出的問題，在不知不覺中促使學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，使化學(xué)課堂充滿活力。如：在演示鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時，取一根表面有鐵銹的鐵絲，鐵絲下面也沒有系上火柴，結(jié)果實(shí)驗(yàn)中鐵絲沒有燃燒起來，此時，有學(xué)生“幸災(zāi)樂禍”地驚嘆：“老師，怎么沒有燃燒?。俊币灿袑W(xué)生搖著頭說：“老師，太失敗了，可惜！”我也故作驚訝的問：“同學(xué)們，幫老師找找看什么地方做錯了?！贝藭r，學(xué)生非常興奮，以往都是老師找學(xué)生的錯，現(xiàn)在讓學(xué)生找老師的錯，學(xué)生感到新鮮，因此，一個個都積極思維，積極發(fā)言，有的說：“老師，可能鐵絲表面有鐵銹；”有的說：“可能燃燒溫度不夠，再燒一會就行；”有的說：“鐵絲燃燒需要的溫度高，必須有個易燃物來引燃；”……經(jīng)過大家的討論，最后把鐵絲表面的鐵銹擦干凈，再系上一根火柴引燃，由學(xué)生自己上講臺演示，重新進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果實(shí)驗(yàn)成功。當(dāng)然學(xué)生也牢記了鐵絲在氧氣中燃燒的操作方法和實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)。

采用“明知故犯”設(shè)置問題探究的方法，不僅活躍了課堂氣氛，使化學(xué)課堂充滿活力。也讓學(xué)生在挑戰(zhàn)權(quán)威的過程中體驗(yàn)成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的信心和興趣。但是，設(shè)置這種問題探究法要注意以下幾點(diǎn)：一是不能常用該法，常用會讓學(xué)生失去新鮮感，也會失去教師的威信；二是教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體會，精心設(shè)計“犯錯”環(huán)節(jié)；三是教師要注意在適當(dāng)?shù)臅r候配合一些表情、體態(tài)語言、道具等，在課堂上讓學(xué)生看不出教師是故意“犯錯”。

三、創(chuàng)建新型探究環(huán)境，使化學(xué)課堂充滿活力

學(xué)生只有在一定的情景中受到感染，才會產(chǎn)生情感的共鳴和行為的發(fā)生，才能積極主動地參與教學(xué)過程，參與思維和探究活動。傳統(tǒng)的教學(xué)，以化學(xué)學(xué)科知識為核心，以知識管理為目標(biāo)，教師所提供的教學(xué)環(huán)境是一個“灌輸”知識的環(huán)境，教學(xué)過程是從老師教的角度來設(shè)計的，是讓學(xué)生適應(yīng)教師的教，配合教師的教，讓所有的學(xué)生一起跟著老師的步驟走，學(xué)生在這樣的環(huán)境中，不需要形成和提出自己的“問題”，不需要發(fā)表自己的“意見”，不需要進(jìn)行同學(xué)之間的“討論”，師生間也缺乏“真誠”與“平等”的科學(xué)探究環(huán)境，使學(xué)生的自主性、創(chuàng)造性失去了發(fā)展的源頭，因此，創(chuàng)建新型探究環(huán)境，可以使化學(xué)課堂充滿活力。

長期以來，大多數(shù)人認(rèn)為，學(xué)生的任務(wù)是在教師的幫助下學(xué)習(xí)而掌握書本知識，認(rèn)識活動的目的主要是掌握而不是發(fā)現(xiàn)“真理”；教師只要做演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生看實(shí)驗(yàn)，由現(xiàn)象得結(jié)論，學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位根本體現(xiàn)不出。因此在進(jìn)行科學(xué)探究時，教師應(yīng)放手讓學(xué)生 “大膽”嘗試。教師要時刻關(guān)注學(xué)生的動態(tài)，特別是對那些欲言又止的學(xué)生要及時發(fā)現(xiàn)，讓他們想說就說，想做就做，要充分尊重學(xué)生，滿足學(xué)生的心理要求，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的主體自我激勵，在這樣的教學(xué)模式下，教師不僅是個“領(lǐng)航員”，而且還是一個“助聽器”。

例如在《質(zhì)量守恒定律》教學(xué)中，有碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：①白色粉末消失，產(chǎn)生大量的氣泡，②實(shí)驗(yàn)后天平指針往右偏，質(zhì)量變小；學(xué)生經(jīng)過認(rèn)真思考，熱烈討論，認(rèn)為是由于碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳逸散到空氣中，所以反應(yīng)后質(zhì)量變輕了。此時教師問有什么辦法把二氧化碳收集起來？學(xué)生積極思維，發(fā)表自己的想法，讓反應(yīng)物在一個密閉容器中實(shí)驗(yàn)得到了所有學(xué)生的肯定，但是二氧化碳是氣體，體積膨脹怎么辦？有學(xué)生提議用小氣球收集氣體，設(shè)計實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示：錐形瓶內(nèi)放置稀鹽酸，小氣球內(nèi)放置碳酸鈉粉末，稱量，然后將小氣球內(nèi)的碳酸鈉粉末加入到錐形瓶內(nèi)，激烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，氣球變大，再稱量，比較天平是否保持平衡。也有的同學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示：錐形瓶內(nèi)放置碳酸鈉粉末，小試管內(nèi)放置稀鹽酸，稱量，然后將小試管內(nèi)的稀鹽酸加入到錐形瓶內(nèi)，激烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，氣球變大（如圖6），再稱量，比較天平是否保持平衡。我鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計上臺演示，結(jié)果有的天平保持平衡，有的天平指針往右偏 （變輕了），實(shí)驗(yàn)結(jié)果出乎學(xué)生預(yù)料，此時，同學(xué)們的眼光都投向我，臉上寫滿了為什么？我沒有直接告訴學(xué)生答案，鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，在學(xué)生七嘴八舌的討論中得到了滿意的解釋。

圖4

圖5

圖6（實(shí)驗(yàn)中）

科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要手段，只有在探究活動中學(xué)生才自始至終是自覺主動的行為者，而不是教師的追隨者，才能使學(xué)生養(yǎng)成踏實(shí)細(xì)致、嚴(yán)肅認(rèn)真，精益求精的良好作風(fēng)，而科學(xué)探究不能僅是形式，更應(yīng)注重科學(xué)探究的效果，做到真正的科學(xué)探究。只有真正的科學(xué)探究才會使化學(xué)課堂充滿活力。