于春香
摘 要:化學(xué)新課程的重要目標(biāo)之一是對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng),化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(wèn)題的重要途徑。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中,教師可培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)科素質(zhì),為社會(huì)輸送合格的人才。
關(guān)鍵詞:提升;化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力;策略
【中圖分類號(hào)】G633.8? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1005-8877(2022)21-0031-04
Discussion on effective strategies for cultivating students' ability to explore
chemical experiments
YU Chunxiang? (Huangqu Middle School, Dunhuang City, Gansu Province, China)
【Abstract】 One of the important goals of the new chemistry course is to cultivate students' ability to carry out chemical experimental exploration. Chemical experimental exploration is an important way for students to actively acquire chemical knowledge, understand and solve chemical problems. In the process of experimental exploration, teachers can cultivate students' chemical experimental ability, further improve students' subject quality, and provide qualified talents for the society.
【Keywords】Improvement; Chemical experiment exploration ability;Strategy
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式,實(shí)驗(yàn)探究不僅有利于內(nèi)容的探索和方法的獲得,而且有利于學(xué)生科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神等目標(biāo)的形成。那么怎樣才能提升學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力呢?根據(jù)筆者在教學(xué)中的體會(huì),談?wù)勌嵘龑W(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究能力的幾點(diǎn)建議。
1.利用教材中的化學(xué)史,培養(yǎng)學(xué)生良好的探究品質(zhì)
科學(xué)的發(fā)展需要許多科學(xué)家,從樹(shù)枝狩獵到金屬時(shí)代,從樹(shù)葉遮身到各種科技布面料,從鉆木取火到新型燃料……這些都是無(wú)數(shù)的科學(xué)家創(chuàng)造的化學(xué)史,化學(xué)史的發(fā)展不僅包含科學(xué)家的天才智慧,而且體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,百折不撓的探究精神、追求真理的執(zhí)著精神。例如,講到“空氣的成分 ”時(shí),穿插了這樣一個(gè)故事,在17世紀(jì)的歐洲,存在一種“燃素”學(xué)說(shuō),對(duì)“燃素”學(xué)說(shuō)持懷疑態(tài)度的拉瓦錫,不接受這一觀點(diǎn)。于是他用石墨把金剛石厚厚地包上一層,再把這些烏黑的圓球放在烈火中燒紅。幾小時(shí)后,剝開(kāi)石墨外衣,里面的金剛石竟然完好無(wú)損。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論和當(dāng)時(shí)流行的“燃素”學(xué)說(shuō)截然相反。為了證明自己的結(jié)論,他又做了一系列的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了一種稱為“有用空氣”的結(jié)論。這個(gè)結(jié)論和“燃素”學(xué)說(shuō)截然相反,但對(duì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦咤a仍沒(méi)有貿(mào)然得出結(jié)論。1774年,他又做了定量研究,最終得出結(jié)論,絕對(duì)沒(méi)有“燃素”的存在。1777年,他把這種“有用空氣”正式命名為氧,徹底推翻了“燃素”學(xué)說(shuō),化學(xué)又重新恢復(fù)了科學(xué)的本來(lái)面目。又如,瑞典化學(xué)家諾貝爾為了研究炸藥,實(shí)驗(yàn)室爆炸,當(dāng)場(chǎng)炸死了他的弟弟和幾個(gè)助手,諾貝爾在失敗和巨大的痛苦面前卻沒(méi)有動(dòng)搖,繼續(xù)將實(shí)驗(yàn)室建在了駁船上,又經(jīng)歷了駁船爆炸,經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),他終于發(fā)明了雷管。諾貝爾在科學(xué)探究的路上,把挫折踩在腳下,贏得了巨大的成功?還有對(duì)科學(xué)執(zhí)著的波義耳;在困苦中堅(jiān)持不懈的道爾頓;為了科學(xué)事業(yè)堅(jiān)韌和忘我的門捷列夫;為了中國(guó)的發(fā)展,不顧重重阻撓,毅然歸國(guó)的侯德榜;這些科學(xué)家的生平事跡、奮斗歷程、曲折經(jīng)歷和成敗得失都是一篇篇的奮斗史,他們?cè)诳茖W(xué)探索的過(guò)程中折射出的無(wú)私奉獻(xiàn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)雀呱衅焚|(zhì)都是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究品質(zhì)的重要途徑。
2.利用演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn),有機(jī)結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
在演示實(shí)驗(yàn)中,教師在示范操作的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生有目的地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中邊觀察邊思考,分組實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手能力,分析和解決問(wèn)題的能力以及基本探究能力。若將兩者有機(jī)地結(jié)合會(huì)達(dá)到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的效果。例如,在做實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)時(shí),先要給學(xué)生示范操作,并提示學(xué)生觀察現(xiàn)象,有些步驟故意留下伏筆,然后將實(shí)驗(yàn)臺(tái)交給學(xué)生,讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),學(xué)生在操作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn):試管口為什么略向下傾斜?實(shí)驗(yàn)完畢后為什么一定要先撤導(dǎo)氣管,然后熄滅酒精燈?水槽中的水為什么變紅了?氧氣為什么一直收集不滿?試管為什么炸裂了……出現(xiàn)了這些問(wèn)題,便指導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)帶著疑問(wèn)找答案。通過(guò)演示—實(shí)踐—質(zhì)疑—探究的模式,學(xué)生自主地掌握了知識(shí),又提升了探究能力。在演示完CO和[CO2]的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)后,給學(xué)生提出這樣一道實(shí)驗(yàn)題:“現(xiàn)有無(wú)色無(wú)味的兩瓶氣體,可能是CO和[CO2],請(qǐng)你用幾種方法進(jìn)行檢驗(yàn),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。”學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的在于相互探究,挖掘思維能力,使學(xué)生養(yǎng)成一種時(shí)時(shí)探究的習(xí)慣,提高學(xué)生的探究能力。
又如,在演示黃泥水的過(guò)濾實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生受到了啟發(fā),在做分組實(shí)驗(yàn)時(shí),從家里拿來(lái)手絹、紗布、小沙粒、棉花、打孔的瓶蓋、吸管等做了簡(jiǎn)易的凈水器,對(duì)實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行了檢驗(yàn),面對(duì)濾液渾濁的原因又進(jìn)行了分析探究,對(duì)裝置進(jìn)行了改進(jìn)。再如,在講二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取時(shí),分析發(fā)生裝置選擇的依據(jù),給出了用多孔隔板的發(fā)生裝置,分享了裝置的優(yōu)點(diǎn),學(xué)生也受到了啟發(fā),在分組實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生從家里帶來(lái)了廢舊的注射器,輸液管、塑料瓶,再利用實(shí)驗(yàn)室的儀器,組裝出了不同的發(fā)生裝置,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),同樣達(dá)到了可隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生與停止的效果。 因此演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合,給學(xué)生質(zhì)疑、思考和探索的機(jī)會(huì),長(zhǎng)此以往,就能提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。
3.利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
探究性學(xué)習(xí)首先要提出問(wèn)題,提出問(wèn)題的前提則是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,只有提出問(wèn)題才能引發(fā)學(xué)生的一系列探究活動(dòng)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生要自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,教師還要通過(guò)不同問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題。例如,在學(xué)習(xí)碳酸鹽時(shí),為了探究碳酸鹽的化學(xué)性質(zhì),筆者給學(xué)生做了這樣的實(shí)驗(yàn):在盛有足量稀鹽酸的燒杯中放入一個(gè)新鮮的雞蛋,觀察到雞蛋一邊冒氣泡一邊沉到燒杯底,一會(huì)兒又慢慢上浮,到接近液面時(shí)又下沉,反復(fù)進(jìn)行。學(xué)生很是好奇,為什么雞蛋會(huì)上浮下沉?教師問(wèn):“氣泡是什么?雞蛋殼的主要成分是什么?”一連串的提問(wèn),使學(xué)生的思維由淺入深,最后經(jīng)過(guò)討論解決了問(wèn)題:由于雞蛋外殼的主要成分是[CaC03],[CaC03]遇到稀鹽酸時(shí)會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成[CO2],反應(yīng)的化學(xué)方程式:[CaC03+2HCl=CaCl2+C02↑+H20],[CO2]的氣泡緊緊地附在雞蛋殼上,當(dāng)產(chǎn)生的浮力大于雞蛋的重力時(shí),雞蛋上升;當(dāng)雞蛋升到液面時(shí)氣泡所受的壓力小,一部分[CO2]氣泡破裂,浮力減小,雞蛋又開(kāi)始下沉,稀鹽酸接著又和蛋殼發(fā)生反應(yīng),又產(chǎn)生了[CO2],從而使雞蛋再次上浮,如此循環(huán)往復(fù)上下運(yùn)動(dòng)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中千變?nèi)f化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓學(xué)生驚異和不解,正是由于驚異和不解,才開(kāi)起了探究之旅。又如,在講到“常見(jiàn)的酸和堿”時(shí),事先在準(zhǔn)備好的紙上用無(wú)色酚酞溶液畫(huà)一朵小花,上課時(shí)將那張畫(huà)有無(wú)色小花的紙展示給學(xué)生,學(xué)生看到的是一張白紙,然后往白紙上噴上NaOH溶液,紙上立即出現(xiàn)了一朵紅色的小花,一會(huì)兒之后,再向紅色的小花上噴稀鹽酸,紅花又消失了,這時(shí)在學(xué)生的詫異和驚嘆中及時(shí)提問(wèn):“酚酞遇酸、遇堿變成什么顏色?是NaOH溶液中的哪一種粒子使酚酞變成紅色的?紅花為什么又消失了?”問(wèn)題層層深入,啟發(fā)學(xué)生一步步探究。通過(guò)精心設(shè)計(jì)和創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,使學(xué)生主動(dòng)探索,獲得知識(shí),極大地激發(fā)了學(xué)生的探究欲望,不但訓(xùn)練了思維的深度,還培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。
4.利用信息化手段直觀地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力
化學(xué)通常借助實(shí)驗(yàn)來(lái)揭示物質(zhì)的內(nèi)在奧秘,但有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是不能直接觀察或不便觀察的,更有甚者不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作來(lái)實(shí)現(xiàn),如果用語(yǔ)言文字加以說(shuō)明,會(huì)顯得蒼白無(wú)力。可以借助多媒體技術(shù),把課堂上看不清楚的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示給學(xué)生,使學(xué)生對(duì)知識(shí)有更深入、更全面的認(rèn)識(shí)。例如,在學(xué)習(xí)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”這節(jié)內(nèi)容時(shí),探究四種金屬M(fèi)g、Zn、Fe、Cu的活動(dòng)性,這些金屬哪些能和鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?反應(yīng)的劇烈程度是怎樣的?要借助實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比得出四種金屬元素的活動(dòng)性順序。但由于教室學(xué)生多,只有坐在前排的學(xué)生能看見(jiàn),而且現(xiàn)象微弱得看不清楚,因此筆者采用了西沃白板和西沃手機(jī)助手,利用西沃手機(jī)助手實(shí)物展臺(tái)的直播功能,將實(shí)驗(yàn)全過(guò)程放大,直播到了西沃白板上,這樣全體學(xué)生都看到了化學(xué)反應(yīng)的全過(guò)程——是否產(chǎn)生氣泡、產(chǎn)生氣泡的數(shù)量、反應(yīng)速度快慢。在整個(gè)演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較易地掌握了四種金屬的活動(dòng)性順序強(qiáng)弱,為學(xué)生開(kāi)展探究提供了條件。同時(shí)筆者經(jīng)常使用虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、西沃白板、樂(lè)樂(lè)課堂、愛(ài)學(xué)堂等解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題,可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)、文字、聲音,利用放大、慢速、定格展示微觀世界,模擬化學(xué)反應(yīng),用各種感官來(lái)感知信息。例如,在講解水的電解實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)時(shí),運(yùn)用動(dòng)畫(huà)演示,學(xué)生清楚地觀察到了水分子分裂為氫原子和氧原子,每2個(gè)氫原子結(jié)合成1個(gè)氫氣分子,每2個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)氧分子,很多個(gè)氧分子構(gòu)成氧氣,很多個(gè)氫氣分子構(gòu)成氫氣。這就很直觀揭示了化學(xué)變化的實(shí)質(zhì):分子分裂為原子,原子重新組合成新的分子。同時(shí)揭示了原子是化學(xué)變化中的最小粒子,分子是保持其化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。通過(guò)多媒體演示,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、自主探究能力以及在信息化社會(huì)下信息的收集處理能力,更有利于學(xué)生的主動(dòng)參與,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,符合現(xiàn)代學(xué)生的思維學(xué)習(xí)習(xí)慣。又如,CO還原[Fe2O3]的實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)操作雖然有一定的危險(xiǎn)性,但筆者還是放心地讓學(xué)生大膽操作,要求學(xué)生在操作時(shí)和裝置保持一定的距離,出現(xiàn)的不良后果再進(jìn)行研究探索思考,這樣的實(shí)驗(yàn)有利于出現(xiàn)問(wèn)題后再探索研究。不但能培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)和能力,還能提高學(xué)生的綜合探究能力。
5.通過(guò)舉辦化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力
實(shí)驗(yàn)技能比賽是培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué),勇于實(shí)踐,提高創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)探究能力的一個(gè)行之有效的辦法。通過(guò)一段時(shí)間的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng),有組織地開(kāi)展一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能操作大賽,在全校學(xué)生中營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍,培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。本校每年都會(huì)舉行“化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能大賽”,大賽分為個(gè)人賽和團(tuán)體賽,既有個(gè)人的競(jìng)爭(zhēng),也有團(tuán)體的配合,試題分為化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作和實(shí)驗(yàn)探究,個(gè)人賽可以凸顯學(xué)生的獨(dú)立操作技能,需要學(xué)生冷靜思考,有序地操作;團(tuán)體賽既要有個(gè)人的能力又要有團(tuán)體的智慧,在合作中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分工合作,集思廣益。例如,在個(gè)人賽中給出儀器,組裝一套實(shí)驗(yàn)室制取[CO2]的裝置,并驗(yàn)證[CO2]的相關(guān)性質(zhì),這種操作鍛煉了學(xué)生的獨(dú)立思考和操作能力,而操作能力的提高也為學(xué)生的探究能力打下了基礎(chǔ),探究的成功需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)操作技能不過(guò)關(guān),就談不上探究。又如,在團(tuán)體賽中設(shè)計(jì)趣味賽,每?jī)擅麑W(xué)生事先設(shè)計(jì)一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn),然后上臺(tái)介紹實(shí)驗(yàn)原理、所用的藥品、儀器,并進(jìn)行操作演示,而臺(tái)下的學(xué)生則驚嘆和羨慕 ,因此每年報(bào)名參加比賽的學(xué)生都爭(zhēng)先恐后,學(xué)生都會(huì)事先進(jìn)行充分的準(zhǔn)備,上網(wǎng)查找資料,反復(fù)地做實(shí)驗(yàn),且不斷改進(jìn)裝置和更換儀器,使實(shí)驗(yàn)達(dá)到最佳效果。再如,在探究性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中,教師事先準(zhǔn)備好多題目,由競(jìng)賽選手抽簽決定試題題目,如有這樣一道實(shí)驗(yàn)題:“請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案,鑒別稀[H2SO]、[Na2CO3]溶液、[CaOH2]溶液?!睂W(xué)生抽到題后,經(jīng)小組合作討論、寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)方案,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)桌上提供的藥品,進(jìn)行驗(yàn)證,方案可行的保留,最后提交答案,在驗(yàn)證過(guò)程中,評(píng)委也在一直觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。教師根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案評(píng)出優(yōu)勝者。學(xué)生的潛力是無(wú)窮盡的,這樣的平臺(tái)給他們提供了探究的空間。每年通過(guò)這樣的比賽,學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性都很高,每次做實(shí)驗(yàn)也不再是照本宣科,出現(xiàn)問(wèn)題積極探究,都能自主地設(shè)計(jì)和探究一些課外的實(shí)驗(yàn),極大地調(diào)動(dòng)了積極性和思維,逐步提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。
6.通過(guò)家庭小實(shí)驗(yàn)或生活實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
創(chuàng)新精神與探究能力的激發(fā),探究潛能的挖掘,僅依靠課堂上的演示實(shí)驗(yàn)與分組實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還需要設(shè)計(jì)一些課外小實(shí)驗(yàn)和家庭小實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皩?duì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的思維分析能力。恰當(dāng)?shù)剡x擇日常生活中的一些常見(jiàn)物品就能開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn),這類實(shí)驗(yàn)學(xué)生在家就能獨(dú)立完成。這些實(shí)驗(yàn)相對(duì)安全,且操作相對(duì)簡(jiǎn)單,例如,在做鐵釘生銹的實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)時(shí)間太長(zhǎng),可以提前一周布置學(xué)生在家里做,學(xué)生每天觀察在不同條件下鐵釘?shù)淖兓樾危⒂^察現(xiàn)象記錄下來(lái),然后在課堂上進(jìn)行匯報(bào)分析;又如,長(zhǎng)期使用的燒水壺和熱水瓶膽內(nèi)會(huì)有沉積的水垢,在實(shí)驗(yàn)室可以利用稀鹽酸或稀硫酸去除,那么在家里可以利用廚房中的哪些用品去除水垢?筆者讓學(xué)生回到家里親自實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇了白醋和食醋,并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄下來(lái),到學(xué)校匯報(bào)分析后,學(xué)生提出問(wèn)題:“為什么食醋除水垢不能除得很干凈?”筆者給他們解釋白醋和食醋的主要成分都是醋酸,但白醋中醋酸的濃度是36%,而食醋濃度比白醋濃度小,所以會(huì)有差別,對(duì)他們提出的問(wèn)題進(jìn)行鼓勵(lì),他們的積極性都很高,這樣不但激發(fā)了學(xué)生的探究興趣,而且提高了學(xué)生的觀察能力,增加了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)生活技能。再如,在學(xué)習(xí)了酸堿鹽的知識(shí)后,要求學(xué)生回家利用廚房的用品鑒別食鹽和碳酸鈉,第二天交流匯報(bào):一種用物理方法,嘗兩種用品的味道并提醒學(xué)生廚房的用品無(wú)毒,可以嘗,但實(shí)驗(yàn)室的藥品不可以嘗;另一種是滴加食醋,若觀察產(chǎn)生氣泡的是碳酸鈉,無(wú)現(xiàn)象的是則為氯化鈉。家庭小實(shí)驗(yàn)不受實(shí)驗(yàn)室規(guī)則的限制,但同樣能培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力,且將抽象的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際中,提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用能力。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于生活實(shí)際,讓學(xué)生走向社會(huì),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)與生活實(shí)踐的密切關(guān)系。在學(xué)習(xí)有關(guān)溶液酸堿性和PH等化學(xué)知識(shí)后,筆者給學(xué)生布置作業(yè),回家檢測(cè)家里洗發(fā)水、洗滌劑、食醋、牛奶的酸堿性,或檢驗(yàn)村子附近小溪水質(zhì)的硬度和酸堿性。實(shí)踐證明,課外實(shí)驗(yàn)中呈現(xiàn)出的化學(xué)現(xiàn)象,都來(lái)源于生活,更能引起學(xué)生濃厚的興趣,激發(fā)他們的探究欲,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
7.利用試題中的探究性實(shí)驗(yàn)習(xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力
化學(xué)試題中的探究性習(xí)題主要考查學(xué)生對(duì)信息的提取匯總能力、學(xué)生的發(fā)散思維能力和科學(xué)探究能力,體現(xiàn)了素質(zhì)教育的要求,這類試題往往以實(shí)驗(yàn)為載體,對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、觀察分析、實(shí)驗(yàn)操作技能、探究實(shí)踐能力等進(jìn)行全方位的綜合評(píng)估。例如,中考試卷中出現(xiàn)這樣一道題:某學(xué)校化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生在做酸堿中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),向盛澄清石灰水的燒杯中加入一定量的稀鹽酸,反應(yīng)了一段時(shí)間后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)忘記滴加酸堿指示劑了,于是,他們想知道此時(shí)燒杯中溶液的溶質(zhì)成分究竟是什么?于是進(jìn)行了探究。
提出問(wèn)題:此時(shí)燒杯中溶液的溶質(zhì)是什么?
學(xué)生討論后提出了以下幾種猜想:
猜想一:[CaCl2];
猜想二: ;
猜想三:[CaCl2]和[CaOH2]的混合物;
猜想四:HCl、[CaOH2]和[CaCl2]的混合物。
小組討論后一致認(rèn)為:猜想四不合理,理由是 。
資料提示:[CaCl2]溶液呈中性。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):學(xué)生設(shè)計(jì)了幾種不同的實(shí)驗(yàn)方案,證明猜想二是成立的.請(qǐng)你幫他們填寫(xiě)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象。
反思交流:要使燒杯內(nèi)溶液的溶質(zhì)僅含有[CaCl2],需要除去其他雜質(zhì),其中的一種方法是向燒杯中加入過(guò)量的 ,然后過(guò)濾,該除雜反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示為 。
這樣的試題設(shè)計(jì)具有合理的梯度,不但有助于學(xué)生理解知識(shí)間的縱橫關(guān)系,而且有助于學(xué)生拓展思路,提供思維的空間,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。又如,這樣一道實(shí)驗(yàn)題:要得到[CaCl2]溶液,有下列實(shí)驗(yàn)方案:方案一CaO和稀鹽酸反應(yīng);方案二[CaSO4]和[BaCl2]溶液反應(yīng);方案三[CaOH2]和稀鹽酸反應(yīng);方案四[CaC03]和稀鹽酸反應(yīng),選取最恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中舍棄實(shí)驗(yàn)步驟復(fù)雜的、產(chǎn)率小、原料成本高的方案,最后找出最好的三種方案:[CaC03]、[CaOH2]分別與稀鹽酸反應(yīng)制取[CaCl2]溶液。通過(guò)實(shí)驗(yàn)試題,做探究性實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)了用實(shí)驗(yàn)研究化學(xué)問(wèn)題的方法和方向,為探究性實(shí)驗(yàn)提供了思路,掌握了實(shí)驗(yàn)的基本操作和技能,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,并培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題,獨(dú)立操作,解決問(wèn)題的能力,提高了學(xué)生的思維能力,更提高了學(xué)生的探究能力。
總之,實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)與提升,是進(jìn)行一切實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的基礎(chǔ),也是化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的一種基本知識(shí)的技能儲(chǔ)備,更是提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的一種最直接、有效的方法。提高學(xué)生的科學(xué)探究能力,對(duì)國(guó)家富強(qiáng)、民族振興和我國(guó)在21世紀(jì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主動(dòng)地位都具有深遠(yuǎn)的意義。
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