摘 要: 實驗?zāi)芰κ菍W(xué)生應(yīng)掌握的一項基本技能。實驗教學(xué)不僅要重視學(xué)生實驗基本技能的訓(xùn)練,而且要注重對學(xué)生實驗設(shè)計的指導(dǎo)。教師進行探究式實驗教學(xué)能提高學(xué)生的探究意識和實驗?zāi)芰?,為?chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。本文作者闡述了自己的一些教學(xué)實踐,與同行共勉。
關(guān)鍵詞: 初中化學(xué)實驗教學(xué) 探究式實驗教學(xué) 教學(xué)實踐
初中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:實驗?zāi)芰κ菍W(xué)生應(yīng)掌握的一項基本技能。學(xué)生除了要掌握最基本的技能外,更要能夠應(yīng)用所學(xué)的知識和技能,依據(jù)一定的原理進行簡單的實驗設(shè)計上,并動手驗證自己所設(shè)計方案的科學(xué)性。因此,初中化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)重視兩個方面,一方面是對學(xué)生實驗基本技能的訓(xùn)練,另一方面是對學(xué)生實驗設(shè)計的指導(dǎo),通過探究式實驗不斷提高學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ瑸閯?chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。筆者從以下幾個方面談?wù)勛约旱慕虒W(xué)實踐。
一、設(shè)計原則
1.主體性原則
探究性實驗設(shè)計要關(guān)注學(xué)生自主進行設(shè)計,要徹底摒棄教師控制學(xué)生的學(xué)習(xí)過程的“傳授式”做法,把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生。
2.探究性原則
教師必須改變傳統(tǒng)的知識呈現(xiàn)方式,要讓學(xué)生主動設(shè)計、實踐,在探究中學(xué)習(xí),去體驗探究的樂趣。
3.實踐性原則
要讓學(xué)生參與進來,教師必須不“唱獨角戲”,將學(xué)生的一切學(xué)習(xí)活動轉(zhuǎn)化為可感知、可操作的現(xiàn)實事物中來,如:鼓勵學(xué)生將想法表達出來、組織學(xué)生進行演示和講解等,讓學(xué)生在實踐中體驗,在體驗中升華認識。
4.和諧性原則
實驗設(shè)計的探究任務(wù)應(yīng)該經(jīng)過教師的精心設(shè)計,探究情景應(yīng)該既與學(xué)習(xí)任務(wù)的解決相一致,又與學(xué)生的原有知識結(jié)構(gòu)相和諧,要創(chuàng)建一種“跳一跳,摘到桃”的情景。
5.表現(xiàn)性原則
由于原理選擇、方案設(shè)計和探究實踐是讓學(xué)生來實施的,因此學(xué)生個體、小組在進行探究后,能夠向其他學(xué)生展示自己的觀點,將自己的探究以一定的形式表現(xiàn)出來,不再是教師直接告知學(xué)生可以或應(yīng)該怎么做,每位學(xué)生都具有參與和表現(xiàn)的熱情,教師則為其創(chuàng)設(shè)必要的時空環(huán)境。
6.延緩評判原則
由于實驗設(shè)計是一項不斷完善的過程,因此學(xué)生既可能由于經(jīng)驗和方法的欠缺而提出一些不理想甚至錯誤的假設(shè),又可能出現(xiàn)多個不同的但可以實施的方案,這時教師不應(yīng)過早作出評判,而應(yīng)給學(xué)生留有充分的思考和探究空間,必要時還可以讓學(xué)生嘗試其錯誤方案,通過“試錯”而獲得新知。
二、案例分析
下面以初中化學(xué)新課程實驗教科書(上冊)第六單元課題2《二氧化碳制取的研究》為例進行分析,重在闡述探究的基本過程:
教師應(yīng)該在課前進行充分的估計,以便準(zhǔn)確預(yù)測學(xué)生探究中可能出現(xiàn)的觀點(正確或錯誤),并盡可能為學(xué)生可能產(chǎn)生的需要提供條件。主要分析以下幾個方面的問題:①學(xué)生完成此實驗方案設(shè)計的知識基礎(chǔ);②如何構(gòu)建有利于學(xué)生得到創(chuàng)新發(fā)展的情景;③學(xué)生可能產(chǎn)生的判斷、疑問和困難;④學(xué)生可能需要的儀器和藥品等。
1.原理探究
由于學(xué)生已經(jīng)接觸過產(chǎn)生二氧化碳氣體有關(guān)的化學(xué)反應(yīng),因此我們可以用列舉這些反應(yīng)開始本課題的探究,并以“問題式情景”逐步展開。
探究(1):由學(xué)生回憶相關(guān)知識并書寫,部分學(xué)生板演。
由學(xué)生書寫并互相補充、點評,教師補評。
問題(2):如果要求你通過化學(xué)方法制備一瓶氣體,你認為可以選擇上述哪些反應(yīng),或者哪個反應(yīng)不宜選擇,除此之外還有哪個反應(yīng)更適宜?
探究(2):學(xué)生在教師組織下,按以下流程進行理論探究:獨立思考→協(xié)作討論→表達交流→評價辯論→得出結(jié)論(教師必要指導(dǎo)提示),學(xué)生嘗試得出結(jié)論,其他同學(xué)補充,直到形成以下認識:
①不合適:因為反應(yīng)時氧氣不充足會產(chǎn)生一氧化碳氣體,所以得到的二氧化碳中可能混有一氧化碳,使制取的氣體不純。
②不合適:因為這個反應(yīng)需要高溫條件,在實驗室不易實現(xiàn)。
③可以,但不太理想:因為反應(yīng)速度快,不易控制,收集時比較困難。
問題(3):提供材料:化學(xué)家發(fā)現(xiàn)常溫下含有碳酸根的物質(zhì)與相應(yīng)的酸反應(yīng)可以生成二氧化碳(動畫講述以上事實),如:碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成水、二氧化碳和氯化鈣。你能寫出它的化學(xué)方程式嗎?如果將稀鹽酸改成濃鹽酸或稀硫酸,是否可以呢?
探究(3):學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,自主探究,尋找最佳的方法。學(xué)生分小組進行實驗研究,通過交流,最后達成以下共識:
氫氣體,使收集的二氧化碳氣體不純;如果用稀硫酸,其生成物中的硫酸鈣(微溶)會覆蓋在碳酸鈣上,阻止反應(yīng)進行,以上兩種情況均不合適,最后確認碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)作為制取二氧化碳氣體的反應(yīng)原理。
2.方案設(shè)計
在對以上原理進行認真分析,明確了各種化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用于制備二氧化碳的合理性和利弊之后,我們就可以選擇合理的反應(yīng)原理,進行實驗方案的設(shè)計了。
問題(4):將學(xué)生分組,分別針對上述可行的原理,設(shè)計實驗方案,教師應(yīng)提醒學(xué)生注意從發(fā)生裝置、收集裝置兩個部分考慮,并明確以下要求:①寫出所選擇的試劑規(guī)格用量、選擇的儀器規(guī)格及組裝順序;②說明選擇依據(jù);③畫出裝置圖。
探究(4):教師組織學(xué)生按以下流程進行實驗方案設(shè)計,注意控制好每段流程的時間:分組討論設(shè)計→組間表達交流和對比→展示評價并完善→建立可行性方案。
教師點撥:選擇發(fā)生裝置時要考慮反應(yīng)物狀態(tài),如何提供反應(yīng)條件。選擇收集裝置時要考慮藥品的溶解性和相對空氣的密度大小。
經(jīng)過本次的探究,學(xué)生形成三套方案,其裝置圖如下。
3.實驗驗證
問題(5):以上方案在理論上得到了學(xué)生的認可,是否真的科學(xué)可行還需要實踐的檢驗,下面各小組自主選擇以上方案進行實驗,做好相關(guān)記錄。
探究(5):學(xué)生根據(jù)上述方案進行操作實踐,并做好實驗記錄,教師全程巡視指導(dǎo)。
4.目標(biāo)達成
實驗完畢后,教師組織學(xué)生進行實驗情況匯報(結(jié)論)、評價與交流。
問題(6):通過以上探究,我們經(jīng)歷了二氧化碳的實驗室制法的全過程,請大家從整體上對二氧化碳氣體的實驗室制法進行歸納。
探究(6):分小組進行討論、達成共識,再進行全班交流,教師適時提示和引導(dǎo)。
通過探究,學(xué)生從實驗原理、實驗條件、實驗儀器和裝置、實驗藥品、實驗步驟、實驗記錄和結(jié)論等方面完成了對二氧化碳的實驗室制法的全面認識。
總之,探究式實驗教學(xué)不僅能讓學(xué)生體會探究過程,提高探究能力,而且能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,同時在探究中體味合作意識和科學(xué)意識。當(dāng)然在探究式實驗教學(xué)中會出現(xiàn)這樣或那樣的問題,我們要正確對待,不斷更新觀念,把握新課標(biāo),使我們的教學(xué)更加有實效性,以培養(yǎng)出更多的有頭腦、有能力的創(chuàng)新人才。
參考文獻:
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