国外化学探究活动示例及评析，本文主要内容关键词为：示例论文,国外论文,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、引言
目前，我国的基础教育改革正在积极向前推进，新的课程标准以及据此所编教材的一个显著的特征是注意充分调动学生的学习主动性，让学生进行探究学习，使学生从自己的体验中学会认识并建构自己的认知结构。建构主义教学理论认为，人的认识不是被动接受的，而是通过自己的经验主动的建构的，在此基础上，建构主义指出教学应当力求使学生进行知识的建构，而不是要求他们复制知识。有些国外教科书的编写就充分注意到了这一教学原则，要求学生开展探究活动，尤其是理科的教科书在很大程度上提倡和规定学生应参与和体验自然规律发现的过程，并建构对自然科学的认识和掌握研究自然科学的方法。这与我们过去通常把规律作为定理放在学生前面，他们的任务只是验证和接受的教学理念是很不相同的。这里我们介绍几个国外的探究活动的例子，可谓“他山之石，可以攻玉”，希望能对老师们有所启发。
二、探究活动示例
此探究活动是美国初中科学教材《物质的性质（Properities of Matter）》中的一节“金属参加的化学反应”。
活动开始前，通过这样一段背景知识的介绍来引出问题：地壳中含有大量的不同的金属元素，但是却很难找到大块的纯金属。例如，铝是地壳中普遍存在的金属，但在自然界中是找不到一片天然金属铝的。同样，我们也不可能找到很多天然的纯铁，因为铁易与空气中的氧气反应。而一些金属，如铜和金，却能够看见它们的天然金属块。为什么我们能够发现一些像金这样的贵金属而不是像镁这样的一般金属形成大块的纯金属呢？这堂课，你们将要研究一些金属不同的化学性质，学完这一课，我们就可以回答这些问题了。
接着告诉学生该堂课的目标，让学生在活动时能够带着目标，而不是盲目的实验。具体目标为：进行一项比较不同金属与酸反应的探究；讨论金属的不同化学性质怎样影响它们的冶炼和应用；设计和进行一项比较不同金属腐蚀的实验。
这节内容安排了两个相关的活动；比较不同金属与酸的反应和腐蚀的研究。活动中所用的药品和仪器为：镁条、锌粒、铜丝、铁丝、稀盐酸、试管、温度计等。
活动一：比较不同金属与酸的反应
此活动利用不同金属和酸反应时因为金属本身性质的不同会引起溶液温度的不同变化，通过测定反应前后的温度变化来初步确定金属的活动性的差异。具体操作如下：
1.取四只试管，在每个试管中加入5mL HCI溶液。
2.在第一个试管里加入2勺铁屑，立即将温度计放进试管， 量一下温度。几分钟以后，重新测量温度。
3.以同样的方法测定Mg，Zn，Cu三种金属与盐酸反应前后的温度。
实验结束后课本要求学生思考下面的问题：是不是所有的金属都能和酸反应？如果可以的话，它们反应的程度是否相同？这儿有没有温度变化？如果有的话，温度是上升了还是下降了？所有金属使温度变化是不是一样的？从而得出结论。
活动二：腐蚀的研究
该活动是让学生解决一个问题，活动中没有给学生具体的操作方案，操作方案的设计是教师通过提出一系列的问题利用“头脑风暴法”让学生讨论出来的。
学生首先要考虑、讨论下面的一组问题：放在外面的金属会腐蚀吗？是什么原因引起了腐蚀？所有的金属都会腐蚀吗？
然后要通过讨论设计出一个实验，比较在一个典型的环境中（比如放置在空气或水中）金属（镁，锌，铁和铜）是怎样腐蚀的。考虑到学生在设计中的困难，教师给出几个提示性的问题：创设什么样的条件可使得空气和水同时影响金属腐蚀？怎样创设这些条件？怎样确定你做的所有比较是合理的？
最后学生进行实验：实验中采用了小组之间合作的方法，每一小组用自己设计的装置来研究教师指定的一种金属的腐蚀情况。几天后将自己小组的研究结果与其他小组交流，得出结论。并思考“所有的金属都会腐蚀吗”，“所有金属的腐蚀程度都是一样的吗”，“把金属放置在空气和水中受腐蚀的速率和它们与酸反应的速率之间存在着什么样的关系”等问题。
活动结束后，课文还安排了几个关于活动的思考题，供学生在课后反思：
1.回想一下两个探究活动的结论你能不能得出两个探究活动所得数据的相似点？得出你的关于金属化学活泼性的结论。
2.写下你的关于化学活泼性的表现，怎样利用这些知识来选择适当的金属做特殊的工作（例如，用铜来做水管子）。
三、关于此探究活动的评析
此探究活动通过学生所熟悉的一个有趣的现象：自然界可以找到纯金、铜等，却没有纯的铁、铝等金属，激发学生的认知冲突，从而为探究活动作准备。对从学生们所亲历的事件中产生的一些实际问题进行探究，是开展探究式学习的有效切入点。教师可把在课堂上、在户外，或者在实验室里的探究活动集中在一些现实的现象上，让学生去研究、去调查，或者引导他们去设计那种有相当难度但又不超出其能力限度的研究方案。
因为科学探究常常是协作性的活动，探究性学习也应突出交流与合作的特点。此探究活动示例体现了这一原则，课堂上个人和小组中间进行了相互启发的活动，学生人人都参与，同时学生中间也进行一些有关科学思想观念的讨论（如考虑物质的用途时要从其性质着手等）。教师和学生齐心协力，一起出主意、想办法，而学生们则多有创见，对探究活动提出了很新颖的建议来，这种相互启发对于深化对科学概念的理解，对于加深对科学活动的性质的认识常常是至关重要的。
活动中要求学生通过实验得出的金属活动性差异，是中学化学中的一个重点，但因为它非常具有规律性，也使学生在探究中较容易总结出一个确切的结论。并且，在活动设计时，考虑到学生的能力，适当的有些梯度，第一个活动的实验操作步骤是课本给出的，因为这时候的学生还没形成设计实验的意识；到了第二个活动就要求学生自己讨论出实验的过程，思考怎样控制变量等问题，整个过程循序渐进，一步一步让学生体会到科学研究的过程，让他们像科学家一样去主动探究教学中的问题，那么他们就有可能产生像科学家在科学领域做研究那样的兴趣和欲望，化学也可能不再是课本上的枯燥乏味的东西了。
另外，此活动利用不同金属与酸的反应时引起的温度变化不同来推测金属活动性的不同也是颇有新意的。经过我们的实测，发现此法是可行的。
本文通过介绍以上国外探究性活动的实例，希望起到抛砖引玉的作用，为我国将来在中学课程中设置探究性内容积累素材和经验。
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