新課改以來我國基礎(chǔ)教育改革倡導(dǎo)以探究為主的多樣化教學(xué)方式。義務(wù)教育和高中階段各學(xué)科的課程也都從科學(xué)探究的角度規(guī)定了學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的目標(biāo)要求。《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(試驗)》和《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》均指出,中學(xué)化學(xué)教學(xué)要“有利于學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法,加強(qiáng)對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識,增強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”,讓學(xué)生“經(jīng)歷對化學(xué)物質(zhì)及其變化進(jìn)行探究的過程,進(jìn)一步理解科學(xué)探究的意義,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法,提高科學(xué)探究能力”。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,充分利用化學(xué)學(xué)科“以實(shí)驗為基礎(chǔ)”的基本特征,挖掘和開發(fā)化學(xué)實(shí)驗在探究性學(xué)習(xí)中的功能,對于培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)探究能力具有重要的意義。
我通過自己的教學(xué)總結(jié)了很多經(jīng)驗,現(xiàn)將一些典型教學(xué)設(shè)計,案例整理并融入個人認(rèn)識,供大家學(xué)習(xí)參考。
一、學(xué)生化學(xué)實(shí)驗探究能力培養(yǎng)的意義
第一,化學(xué)實(shí)驗是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),把實(shí)驗作為提出問題、探究知識的重要途徑和手段,按新課程的要求,剖析典型實(shí)驗的探究過程,通過創(chuàng)設(shè)生動的情境,啟迪學(xué)生的思維,改變過去傳統(tǒng)的講授式、灌輸式的教學(xué)模式,將本來單調(diào)的演示實(shí)驗變?yōu)樯鷦踊顫姷奶骄渴綄?shí)驗,將學(xué)生的被動聽課、 “看實(shí)驗”轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿鲗?shí)驗原理,設(shè)計實(shí)驗過程,主動地分析歸納和總結(jié),變學(xué)生的被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí);創(chuàng)新之處在于通過剖析典型實(shí)驗,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會探究過程,從而培養(yǎng)探究能力,并合理評價,使學(xué)生獲得知識的過程自主化,變學(xué)生的接受式學(xué)習(xí)為探究式學(xué)習(xí)。
第二,科學(xué)探究能力的培養(yǎng),有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。
第三,科學(xué)探究能力的培養(yǎng),有利于提高學(xué)生多學(xué)科知識的綜合運(yùn)用能力。在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中往往是各學(xué)科知識的綜合運(yùn)用。
第四,科學(xué)探究能力的培養(yǎng),有助于提高學(xué)生應(yīng)考能力。近年來,高考越來越重視對學(xué)生能力的考查、對學(xué)生綜合素質(zhì)的考查以及對學(xué)生實(shí)驗技能的考查,實(shí)驗的重要性也愈加突出,實(shí)驗不再是一個可有可無的過程。
二、學(xué)生化學(xué)實(shí)驗探究能力培養(yǎng)的具體方法和措施
第一,文獻(xiàn)資料法:搜集、查閱、整理有關(guān)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)最新資料,了解當(dāng)前形勢下中學(xué)化學(xué)實(shí)驗研究的最新動態(tài),并通過對文獻(xiàn)的研究形成對事實(shí)的科學(xué)認(rèn)識的方法。
第二,實(shí)驗觀察法:有明確的觀察目的和周密的實(shí)施計劃,在人工控制的環(huán)境中進(jìn)行系統(tǒng)的觀察。
一是確定典型實(shí)驗,從原理入手,引導(dǎo)剖析。每一類實(shí)驗的原理、裝置、操作等方面總有規(guī)律可循。因此我們在講每一類實(shí)驗中的第一個實(shí)驗時,首先向?qū)W生分析這類實(shí)驗的設(shè)計原理和內(nèi)容要求。而后再指導(dǎo)學(xué)生親自動手完成實(shí)驗,在此基礎(chǔ)上師生通過分析、對比,共同總結(jié)出這類實(shí)驗的規(guī)律,達(dá)到觸類旁通、舉一反三的目的。
二是改進(jìn)和重設(shè)計典型實(shí)驗,挖掘內(nèi)涵,形成思路。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,提出新問題,探討不足,尋找彌補(bǔ)不足的新方法,對實(shí)驗寫出詳細(xì)的方案,讓學(xué)生多方面探索知識、概念、原理的形成途徑,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力[4]。
三、學(xué)生化學(xué)實(shí)驗探究能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容
第一,證明氧化性KMnO4>Cl2 >FeCl3——物質(zhì)氧化性與還原性實(shí)驗探究。
教學(xué)過程:知識回顧→教師引導(dǎo)提出問題→小組討論→設(shè)計實(shí)驗方案→教師點(diǎn)評及強(qiáng)調(diào)注意事項→動手實(shí)驗、交流合作→得出結(jié)論。
實(shí)驗用品:KMnO4、濃鹽酸、FeCl2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、試管、單孔塞、玻璃片、燒杯、棉花、膠頭滴管、雙孔塞、導(dǎo)管、鐵架臺、鐵夾等。
實(shí)驗過程及現(xiàn)象:一是學(xué)生將濃HCl滴入KMnO4 固體上旁邊滴幾滴FeCl2溶液和KSCN溶液。二是觀察實(shí)驗現(xiàn)象FeCl2溶液變?yōu)榱搜t色,說明有三價鐵生成。三是是另一組學(xué)生的設(shè)計方案,左邊試管用濃HCl滴入KMnO4制Cl2,再將Cl2通入FeCl2溶液觀察現(xiàn)象。
第二,NaHCO3和Na2CO3分別與稀鹽酸的反應(yīng)探究。
某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)生分別用圖示甲、乙兩套裝置,探究“NaHCO3和Na2CO3分別與稀鹽酸的反應(yīng)”。按表中的試劑用量,在相同條件下,將兩個氣球中的固體粉末同時倒入試管中(裝置的氣密性已檢查)。
第三, NaCl、NaNO2的鑒別教學(xué)設(shè)計。
教學(xué)過程:按照情境引課、情理結(jié)合、分合相輔,、師生互動、學(xué)用一致、不斷升華的總原則,從不同物質(zhì)具有不同組成與性質(zhì),不同組成與性質(zhì)決定不同鑒別方法,不同鑒別方法呈現(xiàn)不同現(xiàn)象,不同鑒別方法需要做出合理選擇為出發(fā)點(diǎn),整節(jié)課的教學(xué)架構(gòu)設(shè)置為“創(chuàng)設(shè)情境,提出問題”“呈現(xiàn)先行,尋找啟迪”“激發(fā)思維,拓展思路”“搜索信息,明晰方向”“設(shè)計方案,實(shí)驗論證”“創(chuàng)新優(yōu)化,不斷升華”等六個實(shí)施階段。
第四,《鋁與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)》探究活動。
流程:教師理論提出→學(xué)生實(shí)驗引出→理論分析和假設(shè)→各小組匯報→教師評價和完善→實(shí)驗方案設(shè)計→各小組匯報→教師評價和完善→實(shí)驗驗證→實(shí)驗現(xiàn)象分析和討論→各小組匯報→教師評價和完善→得出結(jié)論→活動總結(jié)。
做出猜想:查閱有關(guān)鋁的性質(zhì)資料→猜想并且進(jìn)行設(shè)計→請實(shí)驗老師準(zhǔn)備所需的藥品及儀器。
實(shí)驗用品:3mol/L稀鹽酸6mol/L稀鹽酸和1.5mol/L稀硫酸、3mol/L稀硫酸、相同大小的鋁片(分打磨過、和未打磨)、試管、鑷子、藥匙、砂紙等。
獲得結(jié)論:動手做實(shí)驗可以遇到問題,能看到很多有趣的現(xiàn)象,不僅能學(xué)習(xí)知識還可以體驗成功的樂趣;無論在生活與學(xué)習(xí)中,我們都要養(yǎng)成仔細(xì)觀察、善于發(fā)現(xiàn)、勤于思考的習(xí)慣;在化學(xué)實(shí)驗中,只有通過控制變量得出的結(jié)論才是有意義的。
四、學(xué)生化學(xué)實(shí)驗探究能力培養(yǎng)的體會
新課改模式下學(xué)生的創(chuàng)新探究能力不斷提高,相信在未來的發(fā)展中學(xué)生的思維模式會有更好的發(fā)展,我們老師也會努力做得更好。