随着新教材的全面使用,化学实验在教学中的重要性越发凸现。如何以实验为载体,尽可能多让学生参与实验、了解实验,以激发学生的求知欲和激励学生利用现有的知识自觉、主动地探索问题,从而达到培养探究能力、发展创造性思维的目的?笔者认为,在现有条件下,必须在化学实验教学中强化问题情境的创设意识,让学生借助学习情境中提供的素材发现和提出问题,然后通过实验探究活动解决问题,获得新知识。
经过多年的课改实践,笔者认为可以从以下四个方面去尝试:
一、在分组实验中,通过实验创设问题情境,深化学生的探究意识。
实验探究活动模式与传统的一大不同是:学生不再是一味听老师讲、看老师做,而是在足够的时间、空间范围内,由学生按实验预案及问题情境中引出的问题进行实验操作,对实验事实加以分析并得出结论。对教材中操作较简单,药品、仪器又较易得到的演示实验,笔者均以“分组实验”模式进行教学,并且在分组实验教学中,能依学生已有的知识结构和思维水平设计实验、创设问题情境,通过连续提问,使学生的思维步步深入,引导学生去发现问题、分析问题、解决问题,培养学生的探究能力与思维能力。
《质量守恒定律》活动与探究中,教材编排了“白磷燃烧”、“硫酸铜溶液与铁钉反应”两个实验。在学生做第二个实验之前,老师先设置问题情境:向盛有硫酸铜溶液的烧杯中放入小刀子,过一会儿取出,小刀子一下子成了红色铜刀。此时,学生满脸好奇。于是老师发问:可见发生了反应,那么反应前各物质的质量总和与反应后各物质的质量总和有什么关系?学生进行了约2分钟的讨论、猜测后,老师要求学生亮出其推测结果。在8组的学生中,有5组学生认为是“相等”,有2组认为是“增加”,有1组认为是“减少”。接着,老师又发问:如何设计一个方案来验证你们的猜测?于是,学生主动、积极进行探究方案的设计。此时,老师要适时指导学生设计方案,引导学生结合白磷燃烧前后质量的测定为例,进行分组实验。探究是从问题开始的,老师在实验教学中要善于创设问题,经学生实验、观察、讨论,从而引导学生发现问题,将新知识置于问题情境中。
为了加深对《质量守恒定律》内涵的理解,老师另设计一组实验,要求学生进行实验探究。1.把鸡蛋壳、食醋放入广口瓶,并加盖塞子,充分反应后称量。2.把鸡蛋壳、食醋放入开口的广口瓶,充分反应后称量。学生边实验边观察,并把现象记录下来。学生观察到的现象基本一致:第1个实验,托盘天平仍平衡;第2个实验,托盘天平上指针偏向右边。此时,老师适时创设问题情境:这两个实验都遵守质量守恒定律吗?第2个实验的托盘天平为何失去平衡?学生各抒己见,展开了热烈讨论。在实验基础上,老师又创设第二个问题情境:在化学反应中反应物的质量与生成物的质量为何相等?请从分子、原子的观点分析。
通过实验及一系列问题的探究分析后,不但使学生从现象到本质、从宏观到微观理解了质量守恒定律的涵义,还培养了学生的实验操作能力和探究能力。很多学生在学习后记里写道:将化学实验作为学生学习新知识的桥梁,不仅促进我们积极地去思考,而且让我们真正感受到自己是学习的主人。
由此可知,化学实验既是化学课程重要的学习内容,又是进行学科探究的重要途径,也是设置、呈现问题的基本素材与方法。
二、创设问题情境,增加演示实验探究成份。
由于农村中学物质条件相对落后,新教材中的实验大多只能以演示实验的方式进行。这些实验,传统的做法是通过简单现象来验证结果,而且大多是对实验过程、方法照方抓药。这样,既没有真正发挥验证性实验的作用,也易造成学生不能正确认识科学的研究方法。所以,改进验证性实验、增加演示实验的探究性是必要的。实验探究模式是指学生在老师的诱导下,运用已有的知识与技能,充当新知识探索者和发现者的角色,通过自己设计方案,配合实验,去探索问题和解决问题的一种活动方式。
如在学习通过氨水使酚酞试液变红的实验来探究“分子的运动性”时,先往小烧杯A、小烧杯B分别装入10ml酚酞试液与5ml的浓氨水,再用一个大烧杯罩住这两个小烧杯。当小烧杯A的酚酞试液变红时,老师并没有直接告诉学生结论,而是对小烧杯A的酚酞试液为什么变红创设了以下问题:
1.烧杯A放置一会儿,试液自然变红。
2.大烧杯内某物落入烧杯A,使酚酞试液变红。
3.烧杯B中散发出一种肉眼看不见的粒子进入烧杯A,
使酚酞试液变红。
问题创设后,引导学生针对以上假设,仔细观察老师实验并进行论证:
1.在一烧杯中倒入酚酞试液,放置一会儿,无变化。
2.在一烧杯中倒入酚酞试液,并用大烧杯罩住,无变
化。
3.把浓氨水滴入装有酚酞试液的小烧杯中,变红。
实验现象出来了,适时引发学生思考、分析,并得出结论:
1.创设问题1、2不成立。
2.创设问题3成立,分子具有运动性。
这种既重视结论又重视过程的活动模式,既符合学生能力、智慧发展的内在要求,也具有一种不可量化的“长效”。
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又如,在学习CO2的实验室制法时,老师不是依教材编排直接进行演示实验,而是设计了一组对比实验:1.碳酸钙与稀硫酸反应;2.碳酸钙与稀盐酸反应;3、碳酸钠与稀盐酸反应。要求学生观察这组对比实验,比较现象后决定用哪种方法作为实验室制取CO2的方法。学生得出的结论不尽相同:有的认为实验3反应速率快,用此法合适;有的则认为实验2反应速率适中,用这种方法较好;全班学生一致认为不可用实验1,因为此法反应速率慢且很快停止。面对学生的分歧意见,老师并没有直接告诉学生答案,而是相机点拨:实验室制出的CO2还要收集起来,两种方法都能生成CO2,哪种方法更适合实验室使用?学生豁然开朗:实验3反应生成CO2的速率太快,不便收集,所以应选择实验2反应制取CO2。在演示实验中,通过生动、直观、有趣而又富有启发性的问题情境设置,让学生在活动中探究、思考、体验。这种活动模式,颇具新意,深受学生欢迎。
三、在课外实验中,通过实物创设问题情境,以激发学生探究实验的积极性。
新教材在实验的呈现方式上,既有课内实验,也编排了适量的课外实验。课外实验主要形式是家庭小实验。这类实验贴近生活,用品简单易得,且趣味性较强。若能充分发挥家庭小实验的作用,对学生形成化学概念、理解和巩固化学知识必将有很大的帮助。更可贵的是:家庭小实验使学生的研究性学习自然地从课内延伸到课外,从校内延伸到校外,为实验探究活动的深入开展拓宽了时空。而九年级学生新接触化学,化学知识体系不完整,操作技能不熟练。要搞好家庭小实验、自编小探究实验,老师应加强指导,要有计划、有步骤、循序渐进地引导学生运用已有的知识技能,精心设计实验预案,同时应鼓励学生通过身边实物大胆创设问题情境。
如在学习“酸雨危害”探究实验时,为了激发学生的课外探究欲望,老师和学生共同讨论,设置了两个情境问题:
1.故宫2004年进行百年大修。据报道,故宫城墙内已被严重侵蚀,这与酸雨有关系吗?
2.酸雨对身边物质(如植物、金属、建筑物)影响如何?然后建议学生自备果皮(或树叶)、小铁钉、小石子,并把它们放入稀硫酸(由老师提供,模拟酸雨)中观察。
第二天,学生很高兴地告诉老师:酸雨对植物危害没有对金属、石子危害明显,我们也明白了故宫城墙严重腐蚀之由。
同时,让学生设计课外小探究实验,老师不应拘泥于实验室和课本方案进行实验,而是要鼓励学生尽可能将自己生活环境中遇见的物品改造成实验器材。这不仅弥补了农村学校设备紧缺的问题,而且拉近了化学与生活的距离,让学生深切地感受到科学就是身边的事物,就是生活实践。
如探究“1+1是否等于2”的小实验(体现分子的间隔性),也可利用小碎石与细沙、水与食醋等体积相混进行探究。在探究“粉尘爆炸”实验时,可利用全属易拉罐、小眼药瓶。实践证明,老师有目的、有方向性地鼓励学生通过身边事物创设问题情境,然后进行课外实验探究,不仅可激励学生产生强烈的求知欲望,而且可充分发挥学生的科学探索精神和实际操作能力。
四、通过实验的反馈交流创设问题情境,拓宽学生的探究视野。
在课堂教学中,实验的反馈交流往往被忽视。孰不知,反馈交流是展现实验探究成果的重要舞台,是学生进行自我认识、自我修正的渠道,是使学生统一认识、形成科学结论的重要环节。
通过多学年的尝试,本人深深地认识到:要扩大演示实验、分组实验、家庭小实验的探究效果,及时组织学生对实验进行反馈交流,并以此为平台,以学生的设计方案和实验结论创设问题,从而让学生充分地表明设计思想,通过交流,互相补充,有效地拓宽学生视野。在进行演示实验时,老师要尽量多地展现学生的设计方案与实验结论。
如关于CO燃烧产物的验证,有位学生提出了一种方案:在弯形导管口点燃CO后,再将导管伸到锥形瓶内距澄清石灰水液面约1cm处。这时,老师对这位学生提出的方案进行问题情境设置:其一,该同学的设计方案能达到目的吗?若能,与老师刚才做的实验相比,效果是好还是差?问题设置后,让这位学生上台演示。实验证明,效果比“用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在CO燃烧的火焰”来得好。结论出来后,老师又创设第二个问题:该同学设计的方案比老师演示的方案增加了一个验证功能,它是什么?全班同学几乎是异口同声回答:二氧化碳密度比空气大。这位学生获得了一次成功的体验,非常兴奋。分组实验,要尽量充分地让学生表明自己的实验思想和总结推断的依据,通过问题情境设置,鼓动学生大胆对同组进行评判及对别人成果的评价。
如在做CO2与水反应实验时,老师有意将相邻两组设置不同的实验方案:第一种是把CO2直接通入紫色石蕊试液中。第二种是先把紫色石蕊试液喷于干菊花上,烘干,直接放于装有CO2的集气瓶中,观察。然后再向菊花喷水,尔后再放入CO2中。实验结束,组织学生对这两个方案进行评价:第一种方案,色泽变化不明显,有时难于看出色泽前后的变化。第二种方案,效果明显,菊花上出现了红色。通过学生评价,不仅增加了探究性,也提高了实验的趣味性。家庭小实验,倡导学生尽可能地互相采用自己提出的方案与器材。老师除组织外,主要应将精力放于利用当地条件,有针对性地创设问题情境,从而创造多种反馈交流的手段,让师生间的课堂、课外交流通畅高效。如:改变桌子的排列,分发记录卡,运用幻灯投影仪等。这些,既方便了师生间的反馈交流,也有利于问题情境的设置,扩大实验探究学习的效果。
以上所述只是本人在化学实验教学中的一些感受。其实,在许多化学实验中,问题情境与探究活动是融为一体的。在化学实验教学中,精心创设一些问题情境,并引导学生开展探究活动来学习新知识,不仅提高了学生的动手能力与体验水平,而且优化了学生的思维方式,更重要的是培养了学生的学习兴趣与科学探究能力。
论文作者:黄耀宗
论文发表刊物:《教育学文摘》2015年8月总第165期供稿
论文发表时间:2015/9/2
标签:学生论文; 烧杯论文; 情境论文; 老师论文; 酚酞论文; 方案论文; 演示论文; 《教育学文摘》2015年8月总第165期供稿论文;