探究性學習是指教師不把現(xiàn)成的結論告訴學生,而是讓學生在教師的指導下自主地發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、獲得結論的過程。可以看出,探究性學習是一種全新的學習方式,是以學生積極的情感體驗、深層次的認知為核心的學習方式。它對于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、實踐能力及可持續(xù)發(fā)展學力具有十分重要的意義。這些已在廣大教育界形成共識,并在實際教學中得到廣泛開展。但在實際操作中卻遇到了很多困難,其中最難的就是如何確定探究性學習的素材。筆者結合自己的教學實踐談談如何確定探究素材、開展探究性學習。
一、 緊扣化學教材,挖掘探究素材
教材是學生學習的主要輔助資料,課堂是學生學習的主要場所,所以教師應對教材的知識體系特別是教材中知識的生成過程了如指掌,并要善于從中挖掘可用于探究性學習的素材,讓學生在課堂上通過老師的引導、師生的互動自主獲得知識,從而變知識的傳授過程為學生自主探究、自我構建、自主獲得知識的過程,讓學生在探究中學習,為學習而探究。
例如,學習原電池知識時,老師的講解只需十幾分鐘,學生也能聽懂,但懂得快忘得也快。實際教學中我采取了如下的設計。
探究實驗一:①、銅片與鋅片不用導線連接平行插入稀硫酸溶液,觀察有什么現(xiàn)象產(chǎn)生?②、銅片與鋅片用導線連接,平行插入稀硫酸溶液又有什么現(xiàn)象?③、為什么會產(chǎn)生不同的現(xiàn)象?探究實驗二:銅片與鋅片用導線連接并串連電流計,平行插入稀硫酸溶液又有什么現(xiàn)象?探究實驗三:①、用導線連接銅片與鋅片并串連電流計插入酒精中,②、用導線連接銅片與鋅片并串連電流計插入硫酸銅溶液中,③、用導線連接鋅片與鋅片并串連電流計插入硫酸銅溶液中,④、用導線連接鋅片與石墨棒并串連電流計插入稀硫酸中,⑤、用導線連接鋅片與銅片并串連電流計分別插入盛放硫酸銅溶液的兩個燒杯中,分別觀察現(xiàn)象。
通過以上實驗探究一、實驗探究二,師生共同分析迅速得出了原電池的概念,再通過實驗探究三學生很快就總結得出了原電池的形成條件。在整個教學過程中,學生自主實驗,自主反思,自我歸納總結,學生的積極性主動性得到了充分的激發(fā),學習熱情空前高漲,學生學得輕松,學得愉快,理解深入,掌握得也很牢固。
其實,高中化學教材中可用于探究性學習的素材很多,如:鈉與水的反應、過氧化鈉的漂白性、元素周期律的探究、氯水成分的研究、純凈氯氣的實驗室制取裝置等等,只要我們教師善于研究教材,一定會從教材中尋找出許多用于探究性學習的素材。
二、 關注實驗現(xiàn)象,巧設探究素材
教師做演示實驗或?qū)W生做分組實驗時,常會出現(xiàn)一些異?,F(xiàn)象,教師不要馬上告訴學生,應啟發(fā)學生思考原因,鼓勵學生去探討,引導學生將此問題發(fā)展成探究性課題,開展探究性學習。
如用乙醇、濃硫酸制取乙烯的實驗過程中,學生們發(fā)現(xiàn)混合溶液中出現(xiàn)了黑色固體,且制得的氣體有刺激性的氣味,在充分肯定學生觀察正確的基礎上我將學生觀察到的這一現(xiàn)象巧妙設計成如下一系列的探究性問題。
探究性問題一:黑色固體及刺激性氣味的氣體分別是什么物質(zhì)?又是如何產(chǎn)生的?并設計了下列思考題:①、有機物反應有何特點?②、濃硫酸有何特性?③、根據(jù)濃硫酸的性質(zhì)及混合液變黑的現(xiàn)象可推測濃硫酸與乙醇發(fā)生了什么反應?④、黑色物質(zhì)與濃硫酸又發(fā)生了什么反應?學生們經(jīng)過討論探究,很快得出結論:濃硫酸具有脫水性,能使乙醇碳化,生成黑色的碳,碳又與濃硫酸反應產(chǎn)生刺激性氣味的氣體SO2。
探究性問題二:如何驗證乙烯中混有的SO2、CO2氣體?
探究性問題三:怎樣除去雜質(zhì)氣體SO2、CO2,檢驗乙烯的性質(zhì)?
學生經(jīng)過討論交流設計出了四個步驟來驗證SO2、CO2 氣體:①、用品紅溶液驗證SO2氣體,②、用酸性高錳酸鉀溶液除去SO2氣體,③、再用品紅溶液確認SO2氣體被除去,④、用澄清石灰水檢驗CO2 氣體;用三個步驟來除去雜質(zhì)氣體檢驗乙烯的性質(zhì):①、用氫氧化鈉溶液除去SO2、CO2 氣體,②、再通入酸性高錳酸鉀溶液,③、最后通入溴水。
三、 聯(lián)系日常生活,遴選探究素材
高中化學新大綱強調(diào),化學教學要注意知識在生產(chǎn)生活中的應用,要貼近自然和社會,要增強用化學知識學會分析和創(chuàng)造性解決問題的意識,使化學教學成為再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的教學。因此結合課本知識從日常生活生產(chǎn)實踐中選擇恰當?shù)膬?nèi)容讓學生進行探究性學習是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力的一個有效途徑。例如,還可選擇如下一些生活中常見問題作為化學探究的素材。
素材1:食鹽中的碘元素以何種形式存在?怎樣進一步證明是碘酸根離子?為什么一些地區(qū)必須食用含碘食鹽?如何測定市售食鹽中碘元素的含量?
素材2:調(diào)查糖尿病人的癥狀及飲食習慣,如何檢測糖尿病人的尿糖含量?
素材3:調(diào)查市售碳酸飲料的種類品種,設計檢測飲料中二氧化碳含量的實驗方法。
素材4:設計實驗檢測裝修后室內(nèi)空氣中甲醛濃度的含量。
我們身邊有許多有關化學應用方面的問題,都是開展探究性學習的好素材。通過學生設計具體方案,進行相關的調(diào)查、研究、實驗,從而在探究過程中獲得體驗,學到解決問題的方法。這種親身體驗、創(chuàng)新解決問題的方法及過程學生將終身難忘。
四、 篩選習題作業(yè),衍生探究素材
首先,某些習題是開放性的,其答案也是開放性的不固定的,學生可以在不同的經(jīng)驗及能力水平上提出自己的思路及方法,進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神及創(chuàng)造能力。
如有一道題:某倒立于水槽中的大試管內(nèi)有0.08molNO與N02的混合氣體,向試管中通入0.04mol02充分反應后余下0.01mol02,求原混合氣體中NO、N02各多少?據(jù)此我提出了“NOx、02的混合氣體溶于水的計算方法”這一探究課題。學生們興趣濃厚,經(jīng)過討論交流,總結得出了下列三種解題方法。
1.用如下復合方程式計算:
4N02+02+2H2O=4HNO3
4NO+302+2H2O=4HNO3
2.運用NO、N02失電子總數(shù)與02得電子總數(shù)相等來計算。
3.根據(jù)實際參加反應的NO、N02、02 中的N、O原子個數(shù)比為2∶5來計算。
其次,學生的作業(yè)中常常會出現(xiàn)一些典型錯誤,教師可以利用這些錯誤設計成探究性課題,讓學生分析、研究、探討、自我糾正。如高一化學教完堿金屬元素后,學生作業(yè)中出現(xiàn)了2Na+CuS04Na2S04+Cu的方程式。我提出了“金屬鈉與硫酸銅溶液反應生成什么”的探究課題。通過探究,學生們很快就弄清了此反應的實質(zhì)。
(責任編輯付一靜)