以问题为纽带的化学实验教学一例,本文主要内容关键词为:纽带论文,一例论文,实验教学论文,化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、主题与背景
新一轮基础教育课程改革的一个重要目标,就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大量反复操练的学习方式,倡导在教师指导下学生自主进行的科学探究式的学习。
化学是一门以实验为基础的自然科学。研究化学需要实验,学习化学也离不开实验。实验是化学教学的重要内容,又是基础教育课程改革倡导的教学方式和学习方式,是进行探究性学习的重要途径。教师作为探究活动的指导者和促进者,在进行实验探究教学时如何运用科学有效的探究教学策略;如何强调以学生的发展为本,与学生的知识结构、能力水平、兴趣爱好相适应;如何体现灵活性和实效性,是值得很多教师深入研究的课题。
高中《化学》(人教版)第三册第六单元第二节《性质实验方案的设计》中,关于乙二酸稳定性的实验,想必很少有教师演示实验给学生看,究其原因是,其一这个实验不是演示实验和学生实验;其二是教学目的要求学生应用乙二酸的性质会设计完整的化学实验方案。其三光看书中的实验装置图实在是很简单,似乎不值得操作。如果我们在教学设计过程中,穿插这个操作实验,按书中装置去做很难成功。然后把出现的问题贯穿于教学,进行问题性教学,会发现学生的潜力是无穷的。
二、情景描述
[教师]:化学实验各种各样,有对物质制备的化学实验,还有对物质性质的实验。不同的化学实验,因其实验目的不同,实验操作过程即化学实验方案亦各有不同。本节课,我们应用乙二酸的性质,设计对乙二酸性质实验完整的化学实验方案。
[学生]:乙二酸有羧基,具有酸的通性,能发生酯化反应。
[教师]:所有的猜测都要通过实验验证后才能成为事实。教师一一演示实验。
[过渡]:在上述对乙二酸性质的推测中,我们知道,乙二酸晶体中常含两分子结晶水,对此性质可以通过怎样的实验操作进行检验?
[学生]:给乙二酸晶体加热,其受热分解可有水蒸气产生。同时乙二酸分解后还会有二氧化碳气体产生。
[过渡]:很好。下面请对此实验方案进行设计。
[学生实验]:按书中所示装置如图1,对试管中的乙二酸晶体进行加热,将生成的气态物质通入一干燥的、冷的小烧杯中,观察现象。继续加热,将分解产物再通入澄清石灰水中,观察现象。
图1
[部分学生]:晶体熔化成液体流下来了。
[部分学生]:使澄清石灰水变浑浊的还可能是乙二酸蒸气。
[部分学生]:反应方程式配不平,是不是还有氢气或其他产物。
[部分学生]:书本中的装置不会有错误吧?
[教师活动]:你们问的问题很好,那么这个实验装置应该怎么设计?设计的理由是什么?请分组讨论。必要时可上网查资料。
[小组一]:
设计的理由:因为草酸晶体的熔点只有101.5℃,比较低。未分解之前就已熔化并流到试管口,不能完成分解实验,所以试管口应稍向上倾斜,避免草酸晶体熔化后的液体流向试管口。如图2所示。
图2
[教师]:评价,肯定。
[小组二]:
设计的理由:在未洗气的情况下通入石灰水,可能会因草酸蒸气与石灰水反应生成了草酸钙沉淀,干扰实验。洗气瓶中的水可以除去草酸蒸气,可排除其对检验的干扰。如图3所示。
[教师]:评价,肯定。
[小组三]:
设计的理由:已知草酸分解的化学方程式为,草酸分解产物中的一氧化碳气体会排放到空气中,若装置末尾用燃着的酒精灯持续点燃,使生成的CO不断燃烧而除去,既检验了CO,又避免了环境污染。如图4所示。
[教师总结]:同学们提出的几个方案都有道理,我们可以将该实验装置设计成如图5所示(第二个洗气瓶中盛放的是澄清石灰水)。其实这个实验装置很难完成操作,为什么呢?
图5
[一学生]:发生装置试管口向上倾斜的话。那么生成的水蒸气冷凝倒流会导致试管破裂。
[教师]:很好,为了避免试管破裂,我们该怎么操作?
[部分学生]:找厚实的试管。
[部分学生]:不让水蒸气冷凝。除了在试管的底部加热,其他部位包括试管口都均匀受热。
[教师]:肯定。
三、问题讨论
1.我们平时在课堂上采用的主要教学方式是讲授法,就是教师讲、学生听。教师是很好的把握了进度,该教的都教给了学生,算是任务完成了,但学生学会了吗?我曾经用一课时匆匆讲完第二节《性质实验方案的设计》,然后布置了一道选择题:下列实验操作不正确的是:(A)制备时,滴管尖嘴伸入试管中液面以下;(B)加热草酸晶体分解时,试管口向上倾斜;(C)溶解试管上附着的银,可加氨水后加热;(D)溴水保存在棕色细口瓶中。整个班级学生中有80%选择B,10%选择C,还有10%不知道该选哪个。
2.在化学教学中,我们经常听到师生之间的相互抱怨,教师抱怨学生基础差,反应慢;学生抱怨教师讲课枯燥、乏味。这是因为我们师生之间有距离,缺少交流,缺少沟通。教师永远高高在上,永远是对的。而学生永远不会向老师的答案提出挑战。俗话说:三个臭皮匠抵一个诸葛亮。改革课堂教学模式,变过去以教师为中心,为以学生为中心。变封闭式教学为开放式教学。根据教学内容和学科材料多方创设问题情景,把教和学的过程变成研究和再发现的过程。在这节乙二酸教学中,因为乙二酸是教材中新增的内容,可以说教学过程也是我学习的过程,我从学生那里学到了许多有关乙二酸的知识,这些知识都是学生利用课余时间收集到的。
3.化学是一门以实验为基础的自然学科,存在大量规律的同时,不同的问题又有其特殊性,因此在教学中要具体问题具体分析。对于教材中出现的有争议的、值得商榷的地方,我们应教育学生要相信教材,而不迷信教材,要以实验为基础,大胆质疑,勇于探索,从而培养学生的创新精神和实践能力。
四、诠释与研究
1.在教学过程中,让学生参与实验,不仅大大增强了学生学习化学的兴趣和积极性,便于学生掌握知识,同时又培养了学生动手操作的能力和分析问题、解决问题等能力。前苏联教育家苏霍姆林斯基主张知识应“让学生自己找出来。”我认为“让学生自己找出来”的最佳途径就是让学生参与教学。
2.面对实验教学的改革发展,需要我们更新实验教学观,重新去认识实验在化学教学中的地位和作用,努力构建符合现代实验教学先进理念的化学实验教学内容,积极探索新型的教学方式,以充分发挥实验教学的功能。
3.科学探究是一种让学生理解科学知识的重要学习方式,但不是唯一的方式。教学中教师要灵活运用各种教学方式与策略;教学中要正确处理好两个问题:(1)学生如何在探究性和接受性学习方式之间谋求统一和平衡,(2)教师如何选择组织和指导学生学习过程的教学方式策略,并谋求科学探究教学方式与传统教学方式的统一和平衡。