黃玉梅 熊淑萍
(1、景德鎮(zhèn)學(xué)院基礎(chǔ)教育系,江西景德鎮(zhèn) 333000;2、景德鎮(zhèn)一中,江西景德鎮(zhèn) 333001)
隨著教育改革的不斷深入,以創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心開(kāi)展素質(zhì)教育已成為社會(huì)各界的共識(shí),與此相適應(yīng)的新的學(xué)科教學(xué)模式的研究也日趨深入。在實(shí)踐中我們不斷意識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要傳授基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,更要有意識(shí)地加強(qiáng)學(xué)生探索化學(xué)知識(shí)能力與方法的訓(xùn)練,使學(xué)生按照化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)去分析和解決問(wèn)題,從而改變學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)課程的方式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
實(shí)驗(yàn)安排多數(shù)是用來(lái)幫助學(xué)生理解、鞏固所學(xué)知識(shí)的,這些實(shí)驗(yàn)始終處于概念和理論的依附地位,僅僅作為驗(yàn)證化學(xué)概念和化學(xué)理論的手段。其實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有相對(duì)獨(dú)立性和獨(dú)特性,它并不從屬和依附于其它教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生操作能力、設(shè)計(jì)能力、思維能力是其它教學(xué)過(guò)程不可替代的。
如實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、現(xiàn)象、結(jié)論在教材中均已寫(xiě)明。作為認(rèn)知主體的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中自始至終處于“被告知”的被動(dòng)、消極的學(xué)習(xí)地位,其積極性和主動(dòng)性受到了嚴(yán)重束傅和壓抑,顯然這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)不利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維,即不利于培養(yǎng)創(chuàng)造型人才。即使學(xué)生實(shí)驗(yàn),一切都是“照方抓藥”,學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),只須單純地進(jìn)行觀察或模仿。在這種狀態(tài)下,學(xué)生的思維活動(dòng)降低到最低程度,自主性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性得不到發(fā)揮,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)發(fā)展學(xué)生智力,培養(yǎng)能力就成了空話。
探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在教師引導(dǎo)下,學(xué)生以新知識(shí)的探索者和發(fā)現(xiàn)者的身份運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能,通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取新知識(shí)的一種教學(xué)模式。在教學(xué)過(guò)程中,教師不把現(xiàn)成的原理和規(guī)律直接告訴學(xué)生,而是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行較多的思考和討論。教師根據(jù)教學(xué)要求和學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)提出課題,從設(shè)計(jì)方法上給予一定的指導(dǎo),或由學(xué)生提出課題,自行設(shè)計(jì)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、閱讀、分析、討論、課外實(shí)踐等多種活動(dòng),“發(fā)現(xiàn)”化學(xué)規(guī)律,完成教學(xué)任務(wù)。
強(qiáng)調(diào)教學(xué)的探究性,是針對(duì)傳統(tǒng)的注入式教學(xué)而言的,傳統(tǒng)的教學(xué)往往是由教師講授知識(shí),大量地灌輸“權(quán)威性”的事實(shí),脫離學(xué)生實(shí)際構(gòu)筑“知識(shí)結(jié)構(gòu)”,通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察現(xiàn)象,從而達(dá)到理解和印證知識(shí)之目的。
探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)按其適用的場(chǎng)合和活動(dòng)方式可分為兩類(lèi):一是新課教學(xué)中值得探討的問(wèn)題,以師生協(xié)同,邊講邊實(shí)驗(yàn)為主;二是以學(xué)生實(shí)踐為主的綜合性研究課題。第一類(lèi)探究性實(shí)驗(yàn)可依據(jù)教學(xué)內(nèi)容,對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合或更新,其基本模式為:
引發(fā)問(wèn)題→提出假說(shuō)→實(shí)驗(yàn)探究→總結(jié)規(guī)律→遷移創(chuàng)新
這類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求是:把學(xué)生置于研究現(xiàn)實(shí)未知的問(wèn)題氣氛中,依循“問(wèn)題—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)—觀察—再假設(shè)—再實(shí)驗(yàn)—分析、綜合—結(jié)論”的思路貫策始終,教師根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提出啟發(fā)性的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,把課堂搬到實(shí)驗(yàn)室,把演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。
例:往滴有酚酞的水中投入一定量Na2O2,觀察到先有大量氣泡產(chǎn)生,溶液變紅,過(guò)一會(huì)兒,溶液又變?yōu)闊o(wú)色。
提出問(wèn)題:是什么原因使溶液出現(xiàn)褪色?Na2O2與H2O反應(yīng)的原理是什么呢?
引導(dǎo)分析:有色物褪色有以下幾類(lèi):(a)強(qiáng)氧化性物質(zhì)氧化有色物而褪色;(b)化合成無(wú)色物而褪色;(c)物理吸附而褪色;(d)萃取而褪色等。
Na2O2本身有強(qiáng)氧化性,與H2O反應(yīng)產(chǎn)生O2和NaOH,NaOH使酚酞變紅。變紅后又褪色,對(duì)于這一現(xiàn)象,提出兩種猜測(cè)。
猜測(cè)1:O2為常見(jiàn)氧化劑,可能是O2把有色物氧化了。
猜測(cè)2:Na2O2在組成形式上與H2O2相似,Na2O2與H2O反應(yīng)可能生成H2O2的強(qiáng)氧化性使有色物褪色。
假設(shè)和推理:⑴假設(shè)猜測(cè)1正確,則往滴有酚酞的NaOH溶液中通O2,溶液應(yīng)褪色。⑵假設(shè)猜測(cè)2正確,則往滴有酚酞的NaOH的溶液中加H2O2,溶液應(yīng)褪色,或者在Na2O2與H2O反應(yīng)后的溶液中先加MnO2固體讓H2O2分解,然后再滴酚酞,溶液應(yīng)現(xiàn)紅色。
驗(yàn)證假設(shè):學(xué)生分組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),A溶液不褪色,B中溶液褪色,C中溶液顯紅色。
結(jié)論:Na2O2與H2O反應(yīng)應(yīng)有H2O2產(chǎn)生,Na2O2與H2O反應(yīng)的原理有:
第二類(lèi)探究性實(shí)驗(yàn)融合化學(xué)知識(shí)、技能和方法、表現(xiàn)出一定的新穎性綜合性和開(kāi)放性,可作為優(yōu)生課外活動(dòng)的素材,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師應(yīng)給學(xué)生更多的自主權(quán),啟發(fā)學(xué)生按科學(xué)家解決問(wèn)題的方法去探究。其基本模式為:
明確探究課題——查閱文獻(xiàn)資料——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案——觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——提出假設(shè)——總結(jié)實(shí)驗(yàn)成果——提煉方法規(guī)律。
例如:研究Al與CuCl2溶液的反應(yīng)過(guò)程。
在小燒杯中配制1mol/L CuCl2溶液插入鋁片(過(guò)量)。
⑴鋁片表面析出紅色的固體,反應(yīng)激烈,放大量的熱,燒杯內(nèi)溶液溫度上升。
結(jié)論:2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu(主)
⑵在Al片上的Cu周?chē)泻芏鄽馀萆?,收集氣體點(diǎn)燃,有尖銳的爆鳴聲,說(shuō)明該氣體為H2。
⑶燒杯底部生成夾有白色沉淀的淡藍(lán)色沉淀。
推測(cè):Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓(藍(lán)),
Al3++6H2O=2 Al(OH)3(白)↓ +6H+分析:查閱資料表明,在較高溫度下,促進(jìn)了 Al3+的水解,生成了白色的Al(OH)3沉淀。
⑷隨著反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行,在Al冒出氣體的速度加快,淡藍(lán)色沉淀逐漸溶解。
分析:生成的Al3+不斷水解,溶液的酸度提高,Cu(OH)2跟酸反應(yīng),生成了可溶性的銅鹽。
2Al+6H+=2Al3++3 H2↑(副)
Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu
結(jié)論:Al片插入CuCl2溶液并非發(fā)生簡(jiǎn)單的置換反應(yīng),還有其它許多副反應(yīng),如水解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)等,對(duì)特定條件下的化學(xué)反應(yīng),須根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作具體的分析和推理。
⑴民主性原則。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,要充分信任學(xué)生,尊重學(xué)生的自主地位和首創(chuàng)精神,教師不要草率地運(yùn)用自己的觀察或課本上的敘述給實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果下定論,不用實(shí)驗(yàn)結(jié)論代替學(xué)生的思維過(guò)程,而應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)學(xué)生暢所欲言,提倡學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)、操作、現(xiàn)象、結(jié)果提出各自的看法,允許學(xué)生對(duì)各種演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生實(shí)驗(yàn)提出異議。
⑵探索性原則??茖W(xué)知識(shí)強(qiáng)調(diào)的是確定性,而科學(xué)精神強(qiáng)調(diào)的卻是不確定性,強(qiáng)調(diào)科學(xué)精神就是強(qiáng)調(diào)懷疑的、批判的和創(chuàng)新的精神,就是要善于在沒(méi)有問(wèn)題的地方產(chǎn)生問(wèn)題,在沒(méi)有現(xiàn)成答案的地方尋找答案。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié),創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,多設(shè)疑質(zhì),讓學(xué)生帶著問(wèn)題觀察和思考,變接受性學(xué)習(xí)為探索性學(xué)習(xí),然后在此基礎(chǔ)上讓他們通過(guò)抽象和邏輯思維,自己概括和歸納得出結(jié)論,達(dá)到理性認(rèn)識(shí),使自己成為“發(fā)現(xiàn)”者和“探索”者,最大程度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主動(dòng)性。
⑶創(chuàng)造性原則。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,鼓勵(lì)學(xué)生敢于提出問(wèn)題,闡述自己的觀點(diǎn),不盲從老師,不盲從書(shū)本,不迷信權(quán)威。鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)大膽設(shè)想,大膽選擇,大膽創(chuàng)新,使其不拘泥于一種實(shí)驗(yàn)方法和步驟,給他們更多的選擇自由,鼓勵(lì)學(xué)生之間相互爭(zhēng)論、評(píng)價(jià)。要保護(hù)學(xué)生的榮譽(yù)感和自豪感,即使學(xué)生提出的看法是不正確的,也要對(duì)其精神加以表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)造性地提出問(wèn)題,解決問(wèn)題,以培養(yǎng)他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及創(chuàng)新思考的能力。
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