化学的实验探究范文
时间:2023-10-26 17:54:45
导语:如何才能写好一篇化学的实验探究,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:实验探究;氧化铝;氢氧化铝;学习乐趣
作者简介:谢清秀(1984-),女,福建莆田,大学本科,中教一级,主要研究方向:化学实验教学.
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学教育的一种最有效的教学手段,它可以帮助学生建立和巩固化学基本概念,获得化学知识、训练科学方法、培养科学素质.实验探究也很自然地成为化学课堂教学实施探究式教学的最重要手段.因此实验是化学的灵魂,是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉,更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段.如何在化学课堂教学中发挥实验的重要作用,调动学生的兴趣和求知欲呢?以高中化学苏教必修1铝的氧化物与氢氧化物为例,来谈谈探究实验的在化学教学中的重要性.
一、教材分析
对于铝的氧化物和氢氧化物的教学,《课程标准》要求根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解铝的重要化合物的主要性质.对于氧化铝和氢氧化铝与盐酸的反应,学生学习没有障碍.氧化铝和氢氧化铝与强碱溶液反应是教学中的一个难点,这点必须用实验加以突破.高中课程标准要求了解常见金属及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用.据此提出基本要求:掌握氢氧化铝的性质及其制备方法.基于此,该部分内容采用学生分组实验的方式,在教师的引导下学生动手、动脑、动口.不仅可以活跃课堂气氛,可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生获得化学知识和实验技能,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法,而且在实验探究过程中,通过生生间、师生间的交流,培养了学生的合作精神、团队精神、对社会的奉献精神和当今社会成员间所必备的人文精神等.
二、课堂分组实验准备
试管架、胶头滴管、试管、2mol/L的AlCl3溶液、6mol/L的氨水、6mol/L的盐酸溶液、6 mol/L的NaOH溶液
三、课堂教学过程及评价
1.创设情境,引入新课
用胃药广告引入新课,让学生根据中和反应的原理思考胃药中添加氢氧化铝的目的,写出氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式,同时思考为什么胃药不能用氢氧化钠或者氢氧化钙而用氢氧化铝的原因,在分析胃药中和胃酸原理的过程中初步认识氢氧化铝的弱碱性.
设计意图:(1)通过视频播放广告激发学生的兴趣,活跃课堂气氛,并通过具体问题检测学生对初中所学酸碱中和反应等相关知识的掌握情况;(2)通过生活实际引入化学知识的学习,提升学生的化学价值观.
2.活动设计――分组实验
活动一:认识氢氧化铝
将2mL~3mL2mol/L的AlCl3溶液注入洁净的试管中,逐滴加入6 mol/L的氨水.观察实验现象.写出相应的化学反应方程式和离子方程式.
设计意图:(1)从探究实验中培养学生观察实验现象和分析实验现象的能力并认识氢氧化铝及其物理性质;(2)巩固离子方程式的书写
活动二:认识氢氧化铝是一种两性氢氧化物
将活动一反应后的混合液分成三份,分别滴加6 mol/L的氨水、6 mol/L的盐酸溶液、6 mol/L的NaOH溶液,观察实验现象,并写出相应的化学反应方程式和离子方程式.
设计意图:(1)从动手操作实验,使课堂探究程度逐渐开放,教学中根据学生实际操作逐一分析,能体现课堂教学的生成性;(2)通过对比实验突出本节课的重点――氢氧化铝的两性,使学生在探究氢氧化铝的两性的过程中形成氢氧化铝的第一种制备方案DD可溶性铝盐和弱碱反应,同时在实验探究过程中发现氢氧化铝能与强碱溶液反应而体现酸性,从而完善学生对氢氧化物的分类观.
活动三:认识氢氧化铝的制备方法
往活动二中滴加NaOH溶液的试管中吹入二氧化碳气体,观察实验现象,并写出相应的化学反应方程式和离子方程式.
设计意图:(1)从实验中探究氢氧化铝的第二种制备方案,并引导学生通过酸与盐反应制备氢氧化铝实验的探究中,认识盐酸、碳酸、氢氧化铝酸性强弱的变化规律,得出制备氢氧化铝的另一种制备方案DD可溶性偏X酸盐和弱酸反应.从该实验中让学生学习到制备化学物质的常用方法DD酸和盐反应生成新酸和新盐,进一步拓展学生的转化观.(2)在实验中,好几个小组的学生并没有观察到白色沉淀,教师通过与学生的探讨交流得出未观察到实验现象的原因是滴加氢氧化钠过量了,从而让学生反思实验操作的同时,感受到控制试剂用量的重要性.(3)在本活动中,用呼出的气体代替二氧化碳,不仅能省去了二氧化碳的制取简化实验,而且增强了实验的趣味性,提高学生学习化学的积极性,享受化学给他们的乐趣.
3.创设问题情境,引导学生从三个探究实验中设计实验室制取氢氧化铝的最佳实验方案
三个活动探究中,学生有能力提出制取氢氧化铝的实验方案.
方案一:往氯化铝溶液中滴加适量的氨水
方案二:往偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体
教师在学生方案的基础上进一步提升,提出方案三往氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液至沉淀恰好溶解,再往混合液中滴加适量氯化铝溶液
设计意图:(1)在过去有关元素化合物知识的学习过程中,学生已经初步建立起了包括元素观、转化观、分类观、实验观和化学价值观等在内的学科观念,通过对氢氧化铝的性质和制备的学习,能够在巩固学生原有学科观念的同时,使他们对物质的转化观、分类观等形成辩证的认识.(2)培养学生分析、解决问题和归纳总结的能力,从中体会“碱与盐反应生成新的碱和新的盐”、“酸与盐反应生成新的酸和新的盐”的化学反应规律,为以后学习其它物质的制取做知识储备.
4.进一步认识氢氧化铝的另一性质和用途
介绍氢氧化铝的热稳定性及实际应用――阻燃填充剂,介绍氢氧化铝胶体可以净水,但铝元素在人体内积累对健康有害,逐步被含铁净水剂代替.
设计意图:(1)通过氢氧化铝在生产生活中重要应用的介绍,使学生进一步认识化学和生产生活的紧密联系,以提升学生的化学价值观.(2)从生活实验入手,激发学生学好化学知识的强烈欲望,进一步增强健康意识.
5.由氢氧化铝受热分解生成氧化铝的性质,过渡到氧化铝的性质学习环节,认识氧化铝及其两性
(1)从金属氧化物的角度认识氧化铝与酸的反应,并书写氧化铝与盐酸反应的化学方程式;(2)由氢氧化铝的两性猜想氧化铝的两性并提出验证方案;(3)学生分组实验:对比打磨和未打磨铝条与氢氧化钠溶液的反应现象.
设计意图:(1)通过回顾金属氧化物与酸反应的性质,不仅巩固了旧知识,还能培养学生从物质分类的角度学习同类物质的化学性质;(2)通过分组实验,复习了铝与氧气的反应,从中学生也能体会到铝抗腐蚀性能好的原因;(3)通过对比探究实验验证猜想的正确性,进一步使学生认识到实验对获取化学知识的重要性,从而巩固学生的实验观.
6.通过PPT展示,认识氧化铝的存在及用途
O计意图:利用丰富的图片,增加教学直观性,激活学生感受性;以境促知、情知交融,能突出性质与用途的关系,并提升学生的化学价值观.
7.课堂小结
建立知识网络,构建出铝及铝的重要化合物之间转化的关系图
设计意图:以铝的重要化合物为载体,深化认识元素化合物的一般思路和方法,让学生从物质类别角度构建铝及铝的化合物的知识体系.
四、教学反思
1.利用学生已有的知识储备,一步步引导学生归纳总结氢氧化铝的制备方案,在学生的思维中产生自我生成、自我构建的过程.改变以往元素化合物的学习模式:结构性质用途.从日常生活和实验探究出发,把学习的主动权交给学生,引导学生从实验中发现问题,思考问题,解决问题,进而将探索推向深入,也就是“在思中学”.
2.从实验室制备氢氧化铝出发,使学生意识到试剂定量控制的意义,既突出教学重点,又突破教学难点,加深学生对氢氧化铝的两性的认识;增设铝和覆盖有氧化铝的铝与碱反应的对比实验,引发学生的认知冲突,提高学生解决问题的能力.这样可以使学生在探究的过程中获取新知识的同时,理解科学实验的意义,从而强化自身的实验观.
3.在教学过程中,突出了在实验探究中学习,在协作交流中学习,从直观的实验现象上升到理论知识,通过学生自己动手实验,体会成功的成就感,享受化学课堂带来的乐趣.
参考文献:
[1]俞叶.《铝的氧化物和氢氧化物》教学及反思.中国信息技术教育, 2015(06):29-31.
[2]施俊芳.《铝的氧化物与氢氧化物》教学设计.读写算:教研版, 2013(11).
[3]陈天云.指导发现法在高中化学教学中的践行与反思――以“铝的氧化物与氢氧化物”教学设计为例.化学教与学, 2016(6):86-88.
篇2
一、以化学实验为主的探究性学习是学习化学的重要途径
化学有两个重要特点:一是以实验为基础,二是在生产生活实际中具有广泛的应用。化学的这两个特点使科学探究在化学的发展过程中能够发挥十分重要的作用。翻开化学科学发展的历史,我们能十分清楚地看到,任何化学概念、理论和原理的形成和发展,任何化学的发现或发明在生产和生活中的应用,都离不开科学探究。
1.化学学科特征决定了实验可以作为探究性学习的途径
“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。学科的基本特征决定了学科的学习特点,在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中,学生通过实验研究和认识物质,掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。化学科学以实验为基础的学科特征,更有利于学生进行化学探究性学习。例如在学习质量守恒定律时,首先通过对硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的反应、碳酸钙与稀盐酸的反应两个实验的探究,让学生自己从实验中得出反应前后物质的总质量不变的结论,由此总结出质量守恒定律。
2.化学实验本身就是科学探究的过程
化学实验是人们认识和研究物质的一种科学方法,其过程本身就是一个创造性探究的过程。化学发展的历史也充分证明,化学科学的任何一项重大的突破,无一例外是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说:没有实验,任何新的东西都不能深知。
中学生化学学习中的实验,虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时,化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极动脑动手,体验科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生的化学学习过程中完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。
二、以化学实验作为探究性学习途径的教学方法
在化学教学中提倡和鼓励学生通过实验进行探究性学习。要充分挖掘化学实验在探究性学习中的功能,发挥化学实验在探究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发探究性实验,引导学生通过实验去发现和探究解决问题的方法,实现学生的学习方式由被动接受式向主动探究性学习的根本转变。
1.以化学实验创设问题情境
探究性学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。问题激发起学生探究的欲望,问题引发其探究活动。在化学学习中,除学生自主发现问题外,教师更要通过各种途径创设问题情境,引导学生发现和提出问题。而化学实验是最形象、生动、直观的创设问题情境的方法之一。以化学实验创设问题情境,要特别注重实验中学生观察和思维能力的培养。化学实验现象纷繁复杂,有目的、有条理地敏锐观察和深刻思考才能从复杂的实验现象中发现问题。如在进行“铁丝在空气中燃烧的实验”的学习时,我有意做了两次实验,一次待火柴即将燃尽时放入氧气瓶,一次点燃火柴后马上放入氧气中,让学生观察这两次实验操作及各自的实验现象,并组织学生讨论这两次操作有何不同、两次现象不同的原因是什么,这样既培养了学生敏锐的观察能力,又锻炼了其深刻的思维能力。
2.以化学实验验证假说或猜想
在探究性学习中,学生针对提出的问题,经过多渠道地收集信息和深入思考,将会提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证,是学生进行化学探究性学习常用的方法。以化学实验验证假说或猜想,要面向全体学生,让每个学生都有体验和经历用化学实验验证假说和猜想的机会。教师要指导学生,特别是要帮助和指导那些有困难的学生完成设计方案并进行实验。如在物质构成微粒知识学习时,对“构成物质的微粒之间是有空隙的”的假设的验证,学生在设计方案时可能产生一定的困难。这时教师可以引导学生设计“一定体积的水和酒精混合”的实验方案和“气态、液态和固态物质的压缩”实验进行验证。
3.充分发挥化学实验的探究功能
在化学教学领域中,长期以来人们过分夸大了实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获取知识和培养实验技能的作用。以化学实验作为探究性学习的途径,就必须变“验证性实验”为“探究性实验”,恢复化学实验探究性的本来面貌。充分发挥化学实验的探究功能,要不断研究开发适合于探究性学习的化学实验,注意从生产、生活实际中挖掘素材设计实验方案,因为来源于生产生活实际的实验探究性强,能极大程度地调动学生探究的主动性,使学生产生强烈的探究欲望。
篇3
一、创设探究问题的情景,引导学生进行探究活动
采用“探究式实验教学”,首先教师应根据教学内容和学生的实际,精心设计教学过程。在每一个教学环节的安排上,都充分考虑如何让所有学生都动手动脑,充分挖掘每个学生的潜能,注重培养他们的思维能力、观察能力、操作能力、创新能力。例如在教学“二氧化碳”一节中,让学生自备一瓶汽水(雪碧,可乐均可),教师事先准备好其他所用实验仪器及药品(如酒精灯,小试管,石蕊试液,石灰水,盛有高低不同蜡烛的烧杯等)。上课时教师首先借助图片(二氧化碳的用途)及生活中的遇到的实际问题来激发学生的学习兴趣,唤起学生的求知欲。然后拿起一瓶汽水问:这里面逸出的气泡是何物质?本节课我们将探究汽水中气体的性质。这时学生情绪高涨,有的学生已迫不及待地动手了,老师应该及时地强调探究计划,指导学生有目的的探究。如:你准备探究那些性质?由学生阅读教材归纳和猜想:
①物理性质:颜色、状态、气味、密度、溶解性等。
②化学性质:
(1)不燃烧也不支持燃烧。
指导学生点燃两只短蜡烛,分别放在白铁皮架的两个阶梯上,把白铁皮架放在烧杯里,沿烧杯壁倾倒二氧化碳,观察蜡烛先后发生的现象。
从实验可以观察到的现象是:二氧化碳可以使蜡烛火焰熄灭,下层阶梯上的蜡烛先熄灭,上层的后熄灭。
教师问:(A)为什么蜡烛会熄灭?
(B)为什么下层蜡烛先熄灭,上层后熄灭?
由学生分析现象得出结论:二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧;二氧化碳密度大于空气的密度。
(2)二氧化碳不供给呼吸。
指导学生在一个密闭玻璃容器中放入一只小白鼠。学生观察:开始时小白鼠在容器内上窜下跳,但慢慢地小白鼠的行动开始变慢,最后小白鼠不动了,将其取出发现已经死亡。
教师问:为什么小白鼠的灭亡有一个过程?
由学生总结:这是由于刚开始时容器中有部分氧气可供小白鼠呼吸,但慢慢地容器中氧气减少,二氧化碳含量增大,所以小白鼠死亡。说明二氧化碳不供给呼吸。
(3)二氧化碳与石灰水反应。指导学生设计
(A)将少量二氧化碳通入滴有酚酞的石灰水中、学生观察到红色逐渐变浅到消失。
(B)将少量二氧化碳通入石灰水中,学生观察到石灰水变浑浊。
(C)足量二氧化碳通入石灰水中。
现象:学生观察到先变浑浊然后又变的澄清。
教师问:为什么会出现上述现象呢?
由学生分析得出结论:二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀,且碳酸钙又跟过量的二氧化碳反应生成溶于水的物质。
通过设计探究问题情景,引导学生探究,使学生不仅学会了二氧化碳的化学性质,同时增强了学习兴趣,使学生在学习中感到自己的不足,从而产生求知的欲望和学习动机。在实验过程中,要随时抓住这种时机把学生对实验的兴趣,求知欲引导到积极的主动学习的轨道上去。
二、引导学生获得亲身参与探究的体验
要让学生亲身参与探究活动,学习科学的探究方法,让学生通过实验完成三项任务:看到什么,想到什么,查到什么。即完成实验操作、观察现象的任务;积极思考、分析原因的任务;阅读教材、查阅资料的任务。这样让他们养成良好的学习习惯,培养他们一定的学习能力。如“二氧化碳性质”的教学中,由汽水逸出二氧化碳后,质问学生,你能确认是二氧化碳吗?怎样验证?然后由学生自己设计实验证明。接着又发问:由汽水还能想到什么?提出既然汽水中可以逸出二氧化碳,说明二氧化碳能溶于水。指导学生设计实验探究二氧化碳能溶于水。取两个分别装有空气、二氧化碳的塑料瓶,分别向里注入等量的水,充分振荡,观察两瓶中的现象,从而得出二氧化碳能溶于水的性质,然后让学生观察汽水瓶上的商标,有的学生提出问题:为什么商标上写碳酸饮料呢?然后让学生阅读教材。引导学生设计实验探究二氧化碳与水反应生成碳酸。取四朵用石蕊试液染成的紫色的干燥纸花分别进行如下实验:
(1)将稀盐酸喷洒在纸花上,学生观察现象。
(2)向紫色的小花上喷水,学生观察现象。
(3)将紫色的小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,学生观察现象。
(4)先在小花上喷水,然后将小花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,学生观察现象。
这样,通过探究实验不但得出二氧化碳能与水反应的结论,还掌握了碳酸不稳定的性质。在探究的过程中,学生学会了科学探究的方法。他们的心情多么愉快和激动,实现了新课标提出的新的教学理念“让每一个学生以轻松愉快的心情去认识多姿多彩,与人类息息相关的化学,积极探索化学变化的奥秘,形成持续的化学学习兴趣,增强学好化学的自信心。
三、自评、互评、归纳总结、体验探究成果
每探究完一项内容,都让学生自由发言,谈谈他设计的实验优、缺点,或者是小组互评,最后由学生归纳、总结、得出结论。该过程既是培养和提高学生探究过程,又是一个创新过程。
我认为在化学教学中采用探究式实验教学,它充分发挥了学生的主体作用,培养了独立思考的能力和创造思维的能力,促进了学生智力与非智力因素的同步发展。为检验其效果,我们对二个班的学生进行了问卷调查。结果显示:
(1)在掌握知识方面,有87%的学生认为,学氧化碳式性质时,由自己或师生交替操作实验,更有利于掌握实验技能。有98%的学生感受到通过探究式实验教学的学习,更有助于对二氧化碳性质的理解。
(2)在培养学习兴趣方面,有95%以上的学生都喜欢上“实验探究”化学课。
(3)在培养学生科学品质方面效果明显。过去,能够镇定沉着地操作实验的学生仅占18%,而在实施探究式实验教学后,已有66%的学生能够熟练地独立地进行实验操作。
篇4
一、改进演示实验,培养学生探究学习的情趣与意识
1.引发思考,突出实验趣味性
演示实验的目的之一是激发学生的学习兴趣,引导思维活动。为突出演示实验的探究功能,在教学时我们注意将一些验证性实验转换为探究性实验。设置实验问题,选择实验时机,引导学生观察和分析实验现象,通过讨论获得理性认识。例如,在金属钠投入滴有酚酞的蒸馏水中,引导学生通过分析实验现象,总结金属钠在反应过程中所表现的物理化学特性,取得了满意的教学效果。
2.注重示范,确保实验科学性
课堂实验教学永远是培养学生科学探究能力的主阵地。探究性教学可以贯穿于全书的各个章节和每个实验当中。尤其演示实验是学生学习实验操作的重要途径。教师演示实验的质量和态度,对学生的实践意识和科学态度有潜移默化的表率作用,教师必须认真做好示范操作,从药品的取用、仪器的安装到现象的观察,每一个环节都应合理规范。通过教师娴熟的操作、严谨的态度和精彩的实验效果,培养学生认真严谨的科学态度和动手操作能力。
3.优化设计,增强实验有效性
有些演示实验容易产生污染或实验效果不够明显。为追求最佳实验效果,我们注重对有实验缺陷的实验方案进行增补或改进,必要时可以借助多媒体手段,将微观现象宏观化、系列现象分解化,提高了演示实验效果,确保了实验的有效性。例如,实验室制取乙炔用电石与水反应,因为该反应过于剧烈,故常用饱和食盐水来代替水与电石反应,实际上这种方法得到的乙炔气流仍然很快,不平稳。可以用酒精与水按体积比为1:1的混合物来代替水与电石反应,反应速率显著减小,得到的乙炔气流比较平稳,做其它相关实验时效果较好,一目了然。让学生看到一系列现象及认清化学本质,取得满意的效果。
二、抓好学生实验,培养学生探究学习的态度和能力
1.重视课前预习,培养自学习惯
督促学生预习实验是搞好分组实验的保证。我们强调要求学生必须复习有关知识,理解实验原理,了解实验内容、操作步骤和注意事项。抓好实验预习,提高学生的自学意识和计划性,减少了实验操作的忙乱现象,提高了实验效率。而且给同学们充足的时间思考和提出探究问题的机会。
2.指导规范操作,培养实验技能
分组实验学生多,老师少,时间紧。学生实验前一定要反复强调易犯的一些常识性错误,甚至危险性的错误。对重要的操作过程可以进行示范。例如,加热制气体、尾气的吸收时,结束时要先撤导管再撤酒精灯,防止倒吸。对可能出现的安全隐患进行重点强调,同时要求学生互相检查、互相交流和配合。这样不仅保证了分组实验的顺利进行,还培养了学生的实验技能和协作精神。
3.重视创新思维,营造探索情境
学生实验是协同实验的过程,是学生感性认识各思维活动协同发展的重要过程。在实验别要提醒学生观察那些不明显或稍纵即逝但却反映变化本质的实验现象,以培养学生敏锐的观察力。针对实验中的现象,适时提出启发性问题,增补启发性实验,引导学生用所学知识积极思维,解难释疑。例如课本对于乙醇的催化氧化成乙醛,并没有通过实验解决问题。我们可以让学生将铜丝先插入酒精灯的内焰再移到外焰上,看看铜丝有没有变化,并解释学生通过思考能够得出结论,但并未就此结束,接着问,如何设计一个实验来验证乙醇是催化氧化的产物?学生展开讨论,设计出几种不同的装置,我们再共同讨论完善,得出比较合理的装置。实验中如果我们不失时机把一些课堂演示实验和学生分组实验结合成学生探究实验,这样既便于学生从实验中获得知识又能激发学生学习的兴趣,而且还能养成严谨的科学思维。
三、配合家庭实验,培养学生探究学习的情感和乐趣
1.创设实验氛围,培养师生情感
在化学教学中,要特别重视情感教育,情感教育和认知教育并重。要增加教师学生的情感投入,建立融洽、和谐、平等、民主的师生关系,创设愉悦情境,激发学生的好奇心和求知欲,培养学生学习化学的兴趣。
2.引导观察现象,突出探究精神
化学实验可帮助学生建立和巩固化学基本概念和基本理论、获取化学知识、培养科技素质。在我们的身边、教材和习题中不乏有趣的、耐人寻味的问题。可以用一些实际的例子,让学生在家庭当中参与实验与设计。例如,我们学生日常生活中最熟悉的豆浆和豆腐,以及醋、酒,可以开设家庭第二课堂,老师和学生共同进行一个“漫长的实验”,利用所学原理自己来“盐卤点豆腐”“石膏点豆腐”“米酿造醋、酒”等。
3.精心设计过程,体验成功乐趣
家庭小实验和身边物质是探究的信息源,也是培养学生科学探究能力的平台。学生通过自主的探究活动,既弥补了课本书刊上的缺憾,又感悟了知识的真谛,自己摆脱挫折达到成功的喜悦,自谋解决实际问题的良方。这样培养了学生实事求是、严谨求实的科学精神,一丝不苟的科学态度,初步掌握科学探究方法,形成终身学习的意识和能力。若能真正做一做实验,既能帮助学生深刻体会和掌握化学原理,又能全面激发他们研究化学的兴趣并展示学生的动手能力,更能符合素质教育及大纲基本思想要求的理论联系实际的初衷,也在实验中使学生体验了探究成功的乐趣。
篇5
【关键词】体现特点;自主探究;根据实际;选择性;层次性
《化学课程标准》明确指出:化学课程要“帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力”。“以实验为基础”是化学课程的基本特征。化学实验可以让学生在科学探究中提出问题并进行探究论证,可以让学生通过实验研究和认识物质,掌握化学基本知识和技能,体验科学探究的过程和方法,培养学生的科学探究能力。下面是我对“化学演示实验探究教学”的几点做法和认识。
一、化学演示实验应体现探究性教学的特点
所渭“演示实验探究教学”,是指学生在教师的引导下,运用自己已有的知识、经验和技能,通过自己设计的探究方案进行操作,去探究问题、发现问题和解决问题的一种进行模式。该模式的基本结构为“提出问题――实验探究――归纳结论――拓展运用”,该模式主要有以下三个优点:
1.有利于培养学生的学习兴趣
爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师。”《化学课程标准》指出:化学课程要“激发学生学习化学的兴趣”。化学实验犹如魔术一般,五光十色,变幻莫测,本身就很吸引学生的注意力,能引起学生强烈的探究欲望,如果能让学生亲自参与实验,必然会极大地提高学生学习化学的积极性。
2.有利于充分发挥学生的主体作用
新课程倡导“以学生为本”的教育理念。在化学教学中,教师要遵循“以学生为本”的教育理念。教师要做学生学习的引路人,做学生学习的服务者,做学生思维活动的“导演”,做学生探究学习的合作者。通过演示实验的探究,激发学生学习的主动性,引导他们进入学习的主体地位,发挥学生的主观能动性,把“要我学”变为“我要学”,充分发挥学生学习化学的内在潜能。
3.有利于培养学生的创新思维和实践能力
学生在具体的演示实验探究中,会遇到这样那样的问题。教师要让他们去积极思考,找出解决问题的方法。这样不但发挥了学生的内在潜能,而且培养了学生的创新思维,提高了学生的观察力、发现力和创新实践能力。因此,在化学教学中,可以通过演示实验进行探究教学。例如,溶质的溶解和结晶、二氧化碳的性质、胆矾的分解与生成、酸碱盐的性质等课程就很适合进行演示实验。
二、化学演示实验探究性教学应以学生为本,注重自主探究
学生在探究学习过程中,一方面能充分运用自己的感官,观察物质的颜色、气味、状态、溶解度以及物质在化学反应中发生的现象,比如是否变色、有无沉淀、有无气体生成、是否有热量放出等。另一方面,还能锻炼学生的动手能力,培养学生自主发现、探究问题的能力。例如,在用PH试纸测定溶液的酸碱度时,学生发现当溶液滴到试纸上时,液滴中央的颜色与边缘不一样。这时,学生提出来是看中央的颜色呢还是看边缘的颜色的探究问题。这一问题立刻引起学生的兴趣,进而学生展开了激烈的课堂讨论,自主探究。当然,这样的探究性实验学生有时会有操作上的失误。
例如,在演示金属与稀硫酸反应时,有一个学生由于把一根铁钉垂直放入试管中,结果试管被铁钉打破,溶液溅到了他的衣角上,幸好无碍。这个错误的操作使学生更真实地认识到正确操作的重要性。后来这个学生的衣角上出现了几个小洞,但是这个学生不明白为什么会出现这种情况。这时我让学生自己解决这个问题,学生经过讨论,提出了几种解释,最后大家一致认为“稀硫酸经过一段时间后,水分蒸发,变成了浓硫酸,从而具有了脱水性而使衣服破了几个洞”。因此,一次实验失败并不一定是件坏事,应该允许学生失败,并能从失败中吸取经验教训,发现问题,指导解决问题的方法,也不失为一种“反败为胜”的手段,可以收到意想不到的效果。
三、化学演示实验探究性教学要根据学生实际能力,要有选择性和层次性
篇6
论文关键词:研究性学习,中学化学,启发,探究实践
所谓研究性学习,是指学习者的主动探索思考和建立知识体系的学习活动。是人们建立自身的认识事物和学习方法的主动的行为方式。对于国家而言,我国提倡素质教育,反对应试教育,而研究性学习是克服应试教育弊端的一种学习方法,运用这种方法可以培养学生的想象、创造、协调、开拓、严谨的研究问题方法,使学生真正在研究问题的过程中,各种能力得到提高。研究性学习具有开放性,探究性和实践性,利用这三个特点,并结合中学生刚刚接触到的化学知识这一特点,可以采用开放性教学,启发学生,培养其发散性与探究性思维。同时还要留有充足的时间让学生们在实践中培养创新和怀疑精神,使他们在轻松的学习环境中,激发学习化学的兴趣,掌握所学知识,为以后学习化学铺平道路。
一以开放性的教学方式传授知识
传统的课堂模式是一种教师传授给学生为主,以学生被动的接受知识为次,即教师只管把一切交给学生,而学生把一切照搬纳入,这种模式不利于学生的个性发展。而研究性学习的特点我们教师就可以在这方面进行“开放式”教学,即从上课前到上课后:上课前的备课,教师从备课的设计上,就要从以前的教师怎么有利于教变为学生怎么有利于学。听起来是一样的,其实则不然,这就决定了上课的主体由教师转变到学生,可以让学生在课前自己找相关的资料,自己主动去学习的知识记忆效果要比只是单纯的听的效果好的多,这是显然的。在上课时,也可以从以前教师单方面的“灌”的方式转变为提问----思考-----讨论-----补充的方式,可以完全调动学生的积极性,让学生觉得这是自己努力得来的,使其更易记忆所学的内容;对于有些概念多且枯燥抽象的章节,把课程由静态的展示转变为用多媒体等手段来动态化,可以增强学生的记忆。中学生的认知还处于感性的认知,还可以针对这一点,在课堂上讲有关课题内容的小幽默或直接让学生表演相关的小品,这样,以往容易混淆的概念就可以深深地刻进学生的脑子里去。同时还可以用全班讨论的方式来学习知识。课后作业也可以从以前针对课堂内容的作业模式转变一下,可以用先做后讲的方式,即先预习内容做作业再来听课,又或让学生自主的寻找课堂相关的内容来阅读。
二以启发、引导的方式培养学生发散探究思维
对于中学生刚刚起步的化学知识仅仅用“开放式”教学是不行的。因为学生还没有达到那种可以深入的思考所看、所听内容的地步。所以教师还必须采用一些其它的方式帮助学生,使其深入思考,在学生有充分的独立思考研究讨论的时间之后,教师找准时机作必要的启发和引导,使学生进一步学习,排除他们自己不能排除的知识、智力、非智力等方面的学习障碍,还要及时的调动和鼓励学生的主动性和积极性,充分发挥学生学习的主动性,使学生不断的深入学习,完全透彻的学习所学内容。例如,如果学生问:为什么甲酸在一定条件下也可以发生银镜反应?这时可以用问题来回答问题的方式,启发学生深入思考,我们反过来问学生甲酸的结构式如何写或直接让学生写出甲酸的结构式,让其观察,这样学生在看见甲酸中所含的类似于醛基的结构就会明白了。在启发的同时要求教师尽可能的做到“五不”:凡是学生能看懂的,不教;凡是学生能学会的,不教;凡是学生能自己探索的结论的,不教;凡是学生能自己做的,不教;凡是学生能说的,不说;这样不会在给学生启发的时候限制了学生的探究、发散思维。
化学教育不仅要向学生提供已经获得过的系统知识,还要有效的传授用来探索及检验这种知识的方法,否则,就不能体验科学发现的过程,就无法使学生了解科学知识的全貌。研究性学习具有探究性,所谓的探究性教学,就是仿照科学实践探索发现科学的模式,来实施科学教育,这样的教学用于培育学生探究发现自然的智慧能力与科学本领,然而化学是以实验为基础对大量化学事实进行科学探究和概括的一门自然科学。观察实验是化学的基本方法,例如;氯气实验室制法,可以先提出问题;可以用什么方法制取氯气?使学生的思维活跃发散后,再让学生的思维收敛;若在实验室制取最好用什么方法?启发引导学生分析选择的依据,在问学生;运用实验室常用的仪器又如何制取?这样可以使学生思维发散,深入思考,再给他们探讨的空间与时间,制造动手的设计实验的机会,再针对学生的设计提出一些启发性讨论,如选用分液漏斗还是长颈漏斗?最好选哪种方法收集,用排气法还是排水法好呢?应如何改进呢?要进行尾气处理吗?这样学生可以在轻松的探究氛围中掌握氯气的实验室制法。
三在实践中培养学生创新、怀疑精神
为了使学生更加深刻的掌握所学的知识,还要给学生充足的实践时间。在课堂上,以二氧化硫这一节为例,先让学生通过观察、分析。研究和讨论,设计实验方案,揭示二氧化硫的物理与化学性质,并根据学生们的需要提供必要的药品与仪器,让学生们在实践中充分展示自主学习的能力与创新精神;还可以组织学生进行课外社会实践活动,比如在我们的生活中经常可以看到硫酸厂旁边的铁器生锈比较快,石头雕塑的花纹也变得模糊的快,就可以以此为题让学生自己去考究为什么,让学生走向社会调查去图书馆上网或通过其它途径查找相关资料,还可以组织学生参观如;硫酸厂、火力发电厂、化肥厂、造纸厂,并调查它们的排污情况,根据调查结果运用所学知识讨论为什么,问题应该如何解决。
让学生查资料的同时也可以培养学生的怀疑精神,如有关化学史的阅读,从化学史告诉学生,继承不等于屈从权威举步不前,前人肯定的规律或建立的理论可能是颠扑不破的真理,也可能隐藏着错误。
创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴亡发达的不歇动力教育需要创新,而创新也需要遵循一定的原则。中学化学的素质教育、创新教育应遵循一定的原则。首先探索性原则。其次活动性原则。再次个性化原则。最后,科学性原则。而研究性学习完全符合这些原则,是可以适应于中学化学素质教育的。
综上可知,研究性学习是适合我国中学化学素质教育的,它可以让学生身临其境地参与知识的形成和发展的过程中,学会主动的学习、思考、探索以及创造,使学生在轻松愉快、生动活泼的学习环境中获取知识,为以后学习化学的道路打下坚实的基础。研究性学习是素质教育和创新教育的一条重要途径。
参考文献
1 冯燕瑛 《研究性学习的探索及实验》 化学教育 2003 第二期 P10—11
2 龚春燕 魏文峰 人们教育 2002 第8期 P13
3 彭蜀晋 《探索教学论》 化学教育 2002 第4期 p4-10
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一 领悟探究式化学实验教学的指导思想
探究式化学实验教学的指导思想可以归纳为四点:(1)以实验为基础;(2)突出学生的主体性;(3)强调实验教学的探究性;(4)实现知识、技能在探究过程中的统一。学生以实验为基础,按照科学研究的一般过程进行探究学习,无疑可以使学生对化学知识体系的逻辑结构与认识论特征有更加完整的认识。
二 科学设计探究式化学实验
教师在教学设计中应斟酌选择探究实验内容,这是成功实施探究式化学实验教学的关键,应根据学校条件、教学进度对各类实验进行必要的调整。探究式化学实验的设计可以从以下几个方面来思考。
1.创新演示实验
变验证性实验为探究性实验;增加趣味性实验,激发学生的兴趣;探究内容可以包括实验方法、步骤与装置。
例如学习建立催化剂概念时,为了说明到底是什么反应产生氧气,反应中二氧化锰起到什么作用,可设计如图所示实验。
A B C
先加热B图中的二氧化锰,片刻后,把带火星的木条插入试管口,木条不着火。再给A图中的氯酸钾晶体加热,把带火星的木条插入试管口,直至氯酸钾熔化,木条才着火。稍加热C图中加入少许二氧化锰的氯酸钾,把带火星的木条插入试管口,木条着火。学生在实验的基础上比较、推理,不难得出:加热二氧化锰不能放出氧气;氯酸钾在较高温度下能放出氧气;加热时不会放出氧气的二氯化锰能使氯酸钾在较低温下迅速放出氧气。从而得出二氧化锰的作用,进而得出催化剂的概念。
可见,通过问题提出、实验现象分析对比、得出结论。使学生由单纯接受知识转为积极主动学习。这样得到的知识新鲜而深刻。
2.革新学生实验
增强实验的探索性,增加科研性实验和设计性实验以提高学生的科研能力,开设综合性实验以提高学生解决实际问题的能力。例如,讲到选择制取CO2的原料时,教师可启发学生应该选用含有CO32-的化合物与稀酸反应。由于实验室所用的含有CO32-的化合物,通常有CaCO3和Na2CO3;所用的稀酸,常见的有稀盐酸、稀硫酸,那么制取CO2时,究竟选择何种物质反应比较适宜呢?这时,可让学生分组实验进行探究,得出结论。然后,根据学生实验,各组讨论和发表自己的见解,对实验结果进行交流,综合讨论得到最佳的实验方案:选用CaCO3与稀盐酸反应较为合理。理由为:第一组,CaCO3和稀硫酸反应生成微溶物,覆盖在大理石表面,阻碍反应的进行,不适宜实验室采用。第二组,Na2CO3和稀硫酸反应速度太快,难以控制,不便于收集,不适宜实验室采用。第三组,CaCO3和稀盐酸反应速度适中,易于控制,适宜实验室使用。
这样做,有利于充分发挥学生的主体参与意识,可以充分调动学生学习化学的积极性,而教师真正成了学生实验探究的引导者、服务者。这样的教学内容处理,才能让主导与主体有机地统一于实验探究教学的全过程,让学生的思维在实验设计、现象的分析、结果的讨论等过程中得到锻炼提高。
3.增加课外实验
设计一些生活实验,如讲碳酸钙的性质时,可安排学生收集鸡蛋壳、贝壳、路基中的石灰石、建筑中的废料大理石等,观察它们在水中加热与醋的反应等;讲酸碱指示剂时,教学生用咖喱粉制作酸碱指示剂,检测身边物质的酸碱性。自制水分子、氧分子、氢分子模型,模拟水电解过程中的微观粒子变化,进而理解化学变化中的质量守恒定律。同时要加强和完善实验室建设,使更多的学生更自由地参与到实验中来。
4.多媒体辅助化学实验
某些危险实验、过于复杂的实验或实际的工艺流程等均可以借助多媒体教学手段,使学生的视野进一步开阔。
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1 充分利用和发掘教材资源,发展学生创新意识
在实验中探索新知识。创新意识是使学生进行创新、创造行为的心理动机。作为智力正常的学生,一般都具有创新和创造的潜能。教师应具有的保护学生创新心理和创新精神的意识,这是学生形成创造力的重要条件。如在实验教学中,因材施教,拓宽实验思路,使化学实验更具有趣味性、探索性和综合性,以满足学生动手、动脑、求新的心理特点,支持学生在实验中萌发的创新意识,鼓励他们去探究事物的本质。
例如:在学习了“H2和O2气体的实验室制取”的方法之后,在学习“制取CO2”的实验中,可以对二氧化碳的实验室制取实验进行如下的设问:①制取H2和制取O2的装置有什么特点?它们是否只是用于H2和O2的制取?是否可以用来制取CO2?②制取一种气体,我们需要了解哪些信息?③如果实验室没有稀盐酸,可不可以用硫酸代替?④若没有碳酸钙,该用什么药品代替?经过动手、动脑,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时培养了独立思维能力。
变演示实验为学生设计性实验。为了提高学生自主创新能力,在演示实验中,由学生自行设计实验过程,使之变为探究型、设计型、科研型的实验。
例如:在关于“溶液的导电性”演示实验中,教师可以给出所需的药品和仪器,然后让学生自拟一个实验方案来验证物质的导电性。教学中可以这样安排:①学生自拟实验方案。②学生详细设计实验操作过程。③师生讨论、评价实验。学生在实验中,独立探索、研究,虽然时间可能长一些,但在操作中提高了他们的实验设计能力和动手能力,通过解决实验中出现疑难问题,提高了学生独立实验和学习的能力。
2 注重对实验的探究,培养学生对科学知识的创新
探究的目的是使学生由被动学习变为探究性的主动求知,这是学习过程的一种质的突破与飞跃。探究式教学要体现以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣,给学生主动探究、自主学习的时空,为学生提供动手动脑的机会,促使学生产生质疑、问题、探索求解的创造性学习动机,并将化学学科的各部分知识、技能、技巧相互渗透、融汇贯通。
以教材“燃烧的条件”为例,在教学中我们可以按以下步骤进行:
提出问题:“燃烧是日常生活中最为常见的一种现象。那么应具备哪些条件才能燃烧呢?”
提出假设:由于学生对燃烧现象非常熟悉,联系到学生的实际情况,纷纷猜想问题的答案,主要有以下几种:
猜想一:要有可以燃烧的物质(可燃物)。
猜想二:要有氧气。
猜想三:要达到一定的温度。
在学生提出各种猜的问题后,老师再引导学生在猜想的基础上进行如下合理的假设。
假设1:三个条件只需满足其一就能燃烧。
假设2:三个条件要同时满足才能燃烧。
假设3:满足三个条件中的其中两个就能燃烧。
制订计划,设计实验,进行实验:让学生制订详细探究计划,就上述的猜想与假设设计实验方案,教师在实验中给予一定的指导。
实验一:在500ml的烧杯中注入400ml热水,放入一小块白磷,在烧杯上盖一薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸干表面水分的白磷,观察现象。现象:薄铜片上的白磷燃烧,而薄铜片上的红磷与热水中的白磷没有燃烧。
实验二:用导管对准上述热水中的白磷,通入少量的氧气,观察现象。现象:热水中的白磷燃烧起来。
解释与结论:要求学生对所做的实验进行总结,从实验所得到的事实可以证明,燃烧的条件是:①氧气(或空气)②温度要达到可燃物的着火点。③可燃物。这三个应同时满足,缺一不可。
3 注重验证性实验的探究性
通过实验探究,不仅能让学生获得知识,学到技能,更重要的是让学生学到科学方法和受到科学思维的训练,养成科学精神和科学品德。
发展学习的兴趣,这是要求教师通过实验探究来得出某个结论。例如,在讲“铁生锈条件”时,由于铁生锈的时间较长,所以必须在讲课前的10天前将铁放置于教室或是实验室(也可让学生回家自己做),并让学生每天观察铁生锈的情况,并做好记录。这样在实验教学中,尽量发挥实验的探究本性,让学生体验到实验的趣味,从而提高学生的学习兴趣,让学生体验、理解科学探究的方法和过程,丰富学生探究活动的亲身经历,提高学生的科学素养。
4 精心设计探究性习题,提高学生探究思维能力
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【关键词】高中化学 课堂实验 探究教学 尝试
一 高中化学实验的运用
不重视实验,不研究实验,不用好实验,是很难以驾驭新教材的。什么是“实验探究”呢?不同教师的认识有所不同,表现出的教学行为也就不同。如果认为实验探究就是让学生动起手来,“照方抓药”式的验证出书上的结论,那就不能称之为探究式学习了。实验探究不仅仅是做实验,还必须是在学生自觉、主动、积极、手脑并用的基础上,对某一个特定的内容进行反复的猜想、思考、认识、研究的过程;实验探究过程还应贯穿学生之间的合作交流、相互沟通,并在此基础上进行分析、归纳,寻找出相对合理的或最优的方案。它是培养学生的创新意识和提高学生实践能力的过程。可见,实验探究不能只停留在表面,它是集提出问题、调查研究、动手实验、表达与交流等过程为一体的综合性活动。因此,教师应精心设计好实验教学过程和问题,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种形式的解难释疑尝试活动,将自己的所学知识应用于解决实际问题中去。
如在一定物质的量浓度溶液配制的教学过程中,传统的教学是先讲授方案、后做实验,或边教边实验的教学。学生在教师的指导下,成为被动的角色,没有多大兴趣,对实验中要注意细节的一知半解,不利于学生对概念的理解和掌握。为增强教学的有效性,笔者作了如下尝试:
二 物质概念教学
在学习认识了物质的量的浓度概念和简单计算以后,可设计下列四个环节的实验探究活动:
第一个环节,探究容量瓶的结构特点。出示各装有6ml水的10ml、50ml量筒各一个,提出问题,哪一个更准确,说明理由。学生稍加思考,就能得出结论。教师追问,“我们配制一定物质的量浓度溶液时,溶液的体积常会有100ml或者更大,怎样才能做到容积大而又精确呢?”在学生略加思考后,有学生提出在有刻度线的地方管要细一点,把下面做大一点,在肯定了学生这个积极的想法后,教师出示实物样品,然后引导学生观察标度上的容积、温度和刻度位置,让学生明白它们的意义。
第二个环节,配制100ml0.1mol/lCuSO4或NaOH溶液。将学生分成若干组,每组的药品有CuSO4・5H2O晶体和NaOH固体,以及其它必要的仪器、药品。告知学生称量出0.01mol样品的质量并设法全部转移到100ml的容量瓶中,加蒸馏水到100ml,其浓度就为0.1mol/l,同时强调容量瓶是精密仪器,操作时要尽量减少误差。要求学生认真观察并记录实验中出现的各种变化。让学生比一比哪一组完成得又快又好。(选用CuSO4・5H2O晶体,是因为溶液呈蓝色,便于观察残留液,而NaOH溶解放热)这时教室里气氛活跃,有的组拿起仪器就做,有的组稍加思考后统一了意见后也做起试验,此时教师要注意观察各组学生的操作方法而不加干涉。各组学生完成后,教师请几个有代表性的小组介绍实验过程:
小组1:将2.5g的CuSO4・5H2O晶体转移至容量瓶中,加蒸馏水至刻度线,混合均匀即可。
小组2:将0.4g的NaOH固体在烧杯中加蒸馏水溶解后,倒入容量瓶中,再加蒸馏水至刻度线即可。
小组3:将0.4g的NaOH固体在烧杯中加蒸馏水溶解后,冷却至室温,然后用玻璃棒引流转移到容量瓶中,再加蒸馏水至刻度线即可。
小组4:在小烧杯中加蒸馏水溶解2.5g的CuSO4・5H2O晶体并冷却至室温,然后用玻璃棒引流转移到容量瓶中,并用少量蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒,洗涤后的溶液也要转移到小烧杯中,再加蒸馏水到刻度线。
第三个环节,教师引导学生评价各组方案的优缺点,通过对一些细节的追问,让学生说出操作的“发现”过程,归纳学生的建议;如“为什么不能在容量瓶中直接溶解?”生答:“因为溶解时有可能吸热或放热,而容量瓶的刻度在20℃时才是准确的。”“为什么想到用玻璃棒将溶液转移至容量瓶中?”生答:“因为将溶液直接倒入容量瓶时,可能不慎将溶液溅在瓶外。”“你是如何想到要洗涤的。”生答:“烧杯里有残留液。”此时其他学生根据他的回答自然又想到了观察溶液颜色的问题,又有了新的发现。
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关键词:初中化学 实验教学 探究策略
化学是一门以实验为基础的自然学科。其教学的主要目的不能局限于学科知识的传授和技能的训练上,而应该以培养学生的学习能力为核心,促进学生创新精神和实践能力的发展。因此,认真探讨实验探究教学的基本策略在初中化学实验教学中的价值取向和应用方法显得十分重要。
一、实验探究教学的基本模式
实验探究教学是以问题为驱动、实验为载体、探究为途径的教学实践活动。其基本模式由创设情境、表征问题、提出假设、实验探究、得出结论等板块组成。在教学理念上,它凸现的是学生的自主参与,彰显的是学生的主体地位和探索精神。
1.创设情境
情境创设的目的,在于让学生置于研究现实中未知的问题情境中,促使学生提出假设,并在实验中探究,寻找解决问题的途径与方法。
2.表征问题(问题表征)
问题表征是指解题者通过审题,认识和了解问题的结构,并通过联想,激活相关的知识、经验,从而形成对所要解决问题的较为完整的印象。它是问题解决的中心环节。对情境中呈现的材料,教师要以合作者的身份和学生共同参与对材料进行分析、整理,让学生从不同的角度去思考,去发现问题,以提出解决问题的实验假设。
3.提出假设(猜想)
提出假设是指学生为解决问题所提出的各种设想。不同的学生受知识水平、思考问题的方式的制约,因而会提出不同的假设。对此,教师应关注学生的个性差异。
4.实验探究
实验探究是指学生对所提出的假设进行实验的过程。由于实验的探索特点,学生务必真实记录有关数据和实验现象,并根据现象和数据进行分析和判断,最后得出结论。倘若结论与预期有差距,则要分析原因。条件许可,则要进一步探索。
5.得出结论
学生通过实验探究得出结论,这是对实验现象和数据进行的抽象与概括。它将有助于激活学生原有的知识储备,纠正学生的错误设想,重新编码学生的认知图式,还将有助于完善学生的知识结构。
以上五大板块,根据教学的实际情况,也可作适当调整。
二、实验探究教学的具体应用
1.情境创设
学习了苏教版《化学》九年级(下册)第八单元《金属和金属材料》后,学生B在探究金属的化学性质时,把相同的铝片浸入稀硫酸和稀盐酸中,结果发现了不同的现象。实验如下(见下图)。
2.问题表征
(启发)从上述实验中,你发现了什么问题?(激活学生的相关知识经验让学生从多种角度去思考,去发现问题。)
3.提出假设的应用
a.将10%的稀硫酸改为20%的或30%的稀硫酸与相同大小的铝片反应,结果如何?b.在10%的稀硫酸与铝片反应的过程中,适当加热,结果如何?c.……
4.实验研究
根据自己的设想,任选下列实验用品,进行实验探究(验证),并填入下表。
实验用品:10%的稀硫酸、20%稀硫酸、30%的稀硫酸、相同大小的铝片(若干)、氯化钠、试管、试管夹、酒精灯、镊子、药勺、砂纸。
5.结论(反思)
在实验中,往往会产生某种异常现象。如果以此为契机,引导学生从实验探究的角度,作深层次的分析,那么,学生获得的不仅是知识与技能,而且是科学探究的方法。这无论对于学生知识的建构,还是对于今后实验探究,都将具有深远的影响。因此,教师要充分利用实验教学中的种种资源,创设实验情境,引导学生去猜想、验证。从而,让学生在认知冲突中培养学生的创新思维能力。
三、实验探究教学的理性思考
实验探究教学,将实验与探究融为一体,既改变了学生的学习方式,又突出了新课程标准下的教学观。
1.学生的学习方式发生了变化
实验探究教学对学生未来的发展具有深远的意义。一方面,培养了学生学习化学的浓厚兴趣,另一方面,培养了学生良好的学习习惯。从学生的角度来说,主体参与是学生创造性地完成学习任务的基本保证。没有学生的主体参与,就没有有效的教学。实验探究教学是以学生为主体的学习探究活动。学生的主动性、自主性、创造性在实验探究教学中得到了充分的体现。从而,改变了被动的、消极的学习状态。
2.改变了教师的教学观
长期以来,教师奉行的是传统的“传道、授业、解惑”的教学观,而新的课程标准强调教师和学生都是教学活动的主体,教师的责任不仅是“传道、授业、解惑”,而且是学习探究活动的组织者和协调者,是创新教育的引导者和示范者。实验探究教学对教师提出了更高的要求。教师不仅要引领学生叩开智慧之门,而且要引导学生领略变化万千的化学之美。因此,教师除了具备高尚的师德修养、丰厚的文化底蕴、渊博的专业知识外,还必须具备精湛的教学艺术和优良的合作精神。只有如此,教师才能成为学生知识建构的促进者。也只有如此,教师才能由简单的教书匠转变为实践的研究者或研究的实践者。
3.完善了教学目标
实验探究教学是以实验为载体、以探究为手段、以教学创新为目的的化学人才培养的“快车道”。它的最终目的是将学生培养成能动的、创造的、富有健康心理的现代人。从这一意义上来说,实验探究教学不仅是一种教学策略,而且是一种教学睿智的集中体现。