成永委
新課標(biāo)、新理念下的教學(xué)過程和實(shí)踐特別強(qiáng)調(diào)要注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)能力,在多元、動態(tài)、開放的大課堂中求得全面發(fā)展。筆者認(rèn)為,當(dāng)前,中學(xué)化學(xué)教師應(yīng)以化學(xué)新教材為契機(jī),將知識和能力的傳播與學(xué)生探究性學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)相結(jié)合,把探究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐滲透于化學(xué)教學(xué)中,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。下面,我從四方面淺談在新課標(biāo)下高中化學(xué)如何緊密聯(lián)系教材開展探究活動。
一、把握教材深刻內(nèi)涵,培養(yǎng)科學(xué)探究精神
高中化學(xué)舊教材以知識傳授為主,主要注重學(xué)習(xí)結(jié)果,不太注重學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)過程,忽略創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng),更忽略人的個性發(fā)展。新教材摒棄了傳統(tǒng)教材的弊端,引導(dǎo)學(xué)生積極參與和體驗(yàn)探究過程,獲取知識,學(xué)會合作與分享,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體探究活動,把培養(yǎng)科學(xué)探究能力和學(xué)習(xí)科學(xué)知識放到同等重要的地位,科學(xué)探究活動靈活地貫穿于教材的始終,力圖通過探究性實(shí)驗(yàn)和探究性活動,鼓勵學(xué)生通過實(shí)踐研究,學(xué)會反思,鞏固并拓展化學(xué)知識與技能,掌握科學(xué)研究的方法。
例如,“堿金屬”第一節(jié)探討“鈉”的有關(guān)性質(zhì)在舊教材中是演示實(shí)驗(yàn),在新教材中改進(jìn)為一邊講一邊實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在教師預(yù)先設(shè)計的實(shí)驗(yàn)操作步驟和啟發(fā)誘導(dǎo)中,逐漸領(lǐng)悟這種可切割金屬的性質(zhì)。又如,關(guān)于“離子反應(yīng)”概念的導(dǎo)出,新課改教材通過三個承上啟下的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察記錄現(xiàn)象、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理自己總結(jié)出CuSO4溶液和BaCl2溶液之間進(jìn)行的反應(yīng)在本質(zhì)上就是SO42-和Ba2+之間的反應(yīng)。這種變“滿堂灌”為“學(xué)生自主探究”或者“師生互動探究”的實(shí)驗(yàn)探究方法,充分體現(xiàn)了新教材以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想,這就要求教師在備課中要把握好新教材的這些深刻內(nèi)涵,充實(shí)和完善相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,精心設(shè)計好每一節(jié)課,努力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神,使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計思維在探究中逐步完善。
二、挖掘教材現(xiàn)實(shí)題材,確定探究研究課題
實(shí)施探究性學(xué)習(xí),教師首先遇到的挑戰(zhàn)是如何對探究性學(xué)習(xí)進(jìn)行選題。能否選擇一個適當(dāng)?shù)恼n題,對于研究能否開展影響很大,對于能否調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性至關(guān)重要。因此,在學(xué)生選擇課題的時候,教師要做一系列的啟發(fā)工作,給學(xué)生提供一些課題的示例。因此,在課堂教學(xué)中,教師要深入分析和挖掘教材的現(xiàn)實(shí)題材,根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)際,精心設(shè)計課題,有針對性地組織學(xué)生進(jìn)行“探究”,千萬不要為“探究”而“探究”。例如,在學(xué)習(xí)了酸雨這節(jié)內(nèi)容之后,學(xué)生提出了“全球性環(huán)境問題——酸雨”的研究課題。很顯然,這樣的選題太大:地域上要考慮全球,內(nèi)容上要考慮酸雨具體含義、酸雨的形成原理、酸雨的危害、如何防止酸雨的形成等等,一個人或一個小組是根本沒有精力完成的。這時我就指導(dǎo)學(xué)生把選題改為如下子課題:①酸雨的含義;②酸雨的形成原理;③酸雨的危害及其防治;④酸雨的主要分布地區(qū)。然后分組行動,再統(tǒng)一交流與討論探究的結(jié)果,最后總結(jié)歸納相應(yīng)知識。如此選擇具體的某一方面的內(nèi)容作深入的研究,不僅縮小了研究的范圍,有利于資料的收集,顯著提高操作性,而且其研究成果還會對當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到一定的指導(dǎo)作用。
三、明確教材教學(xué)目標(biāo),選擇探究核心內(nèi)容
新教材中的實(shí)驗(yàn)探究活動有很多,但是,由于教學(xué)安排和學(xué)生知識基礎(chǔ)的限制,并非所有的實(shí)驗(yàn)都具有探究的價值。因此,只有精心篩選對學(xué)生終生學(xué)習(xí)和未來發(fā)展有指導(dǎo)性作用,同時學(xué)生在已有的知識基礎(chǔ)上可以探究的內(nèi)容進(jìn)行探究,才有利于學(xué)生深刻理解和牢固掌握知識,才有利于誘導(dǎo)學(xué)生的各種思維能力。例如,在“化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法”這節(jié)的教學(xué)中,具體安排四個實(shí)驗(yàn):粗鹽的提純、可溶性雜質(zhì)的除去、制取蒸餾水、萃取。以學(xué)生的現(xiàn)有基礎(chǔ)、素質(zhì)等條件不可能把四個實(shí)驗(yàn)都進(jìn)行探究,也沒有必要全部進(jìn)行探究,所以我慎重選擇本節(jié)課的探究實(shí)驗(yàn)。這四個實(shí)驗(yàn)中,粗鹽的提純是學(xué)生在初中階段就已經(jīng)很熟悉的內(nèi)容,習(xí)慣性的固有思維會阻礙學(xué)生對其進(jìn)行探究,因此排除這個實(shí)驗(yàn)。制取蒸餾水這個實(shí)驗(yàn)雖然與生活實(shí)際聯(lián)系密切,但考慮到學(xué)生在將來的學(xué)習(xí)過程中涉及蒸餾操作的機(jī)會不是很多,而且這個實(shí)驗(yàn)所能覆蓋的知識點(diǎn)不夠全面,也就是說它不是中學(xué)階段的核心內(nèi)容,建議將它安排為課外的社會調(diào)查。而萃取實(shí)驗(yàn),學(xué)生比較陌生,因?yàn)閷W(xué)生是第一次接觸這種實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作。如果要開展這個探究活動,可能會出現(xiàn)操作不規(guī)范、影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果等問題;或者學(xué)生由于還沒有掌握萃取的基本常識,對老師提出的問題只會籠統(tǒng)地回答“是”或“不是”,而沒有辦法進(jìn)一步探究下去。在教學(xué)設(shè)計中基于以上問題,我決定不把這個實(shí)驗(yàn)安排為課堂實(shí)驗(yàn)。這樣一來,就只剩下可溶性雜質(zhì)的除去這個實(shí)驗(yàn)。我認(rèn)為這個實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課探究的核心內(nèi)容。而且,課本沒有具體、全面的實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計,這正好讓學(xué)生自己來設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。同時,在知識內(nèi)容的深度、廣度、擴(kuò)展度上都很適合學(xué)生探討。如果本節(jié)課將探究的重點(diǎn)放在其他實(shí)驗(yàn)課題上,教師必然要進(jìn)行補(bǔ)充比較多的內(nèi)容,不僅加重學(xué)生的負(fù)擔(dān),而且偏離了本課題原有的教學(xué)任務(wù),是典型的“為探究而探究”。因此,教師應(yīng)該深入分析教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,挖掘出其中蘊(yùn)涵的探究因素,通過核心內(nèi)容探究性實(shí)驗(yàn)真正促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高,而不要脫離教學(xué)主題。
四、設(shè)計教材實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究思維
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂,是化學(xué)的魅力,是誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的主要源泉,它不僅有助于加深學(xué)生對化學(xué)概念、原理和規(guī)則的理解,也有助于潛移默化培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維。通過學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,一是有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。二是有利于鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑,敢于創(chuàng)新,有效地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力、思維能力和創(chuàng)造能力,使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維得以充分培養(yǎng),最終促進(jìn)學(xué)生的終身可持續(xù)發(fā)展。例如,在必修2第四章二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)中,讓學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證SO2和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。此實(shí)驗(yàn)無明顯現(xiàn)象,學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:可以在加入滴有酚酞的NaOH的紅色溶液中通入SO2,若紅色褪去,證明發(fā)生反應(yīng)。但是,同時有學(xué)生提出質(zhì)疑:溶液褪色也許是因?yàn)镾O2具有漂白性而使紅色酚酞變成了無色的物質(zhì)。于是,有學(xué)生提出下列分析思路:方法一:在上述剛好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液,若紅色重新出現(xiàn),則是第一種解釋正確,否則第二種解釋正確。方法二:加熱褪色后的溶液,若紅色不再出現(xiàn),則是第一種解釋正確,否則第二種解釋正確。然后學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。在分組討論中,學(xué)生之間相互分析、相互糾正,激起思想火花的碰撞,充分活躍了學(xué)生的思維,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析探討,逐漸得出正確的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上,教師提出另一個問題:如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明SO2和雙氧水是否發(fā)生反應(yīng)。學(xué)生討論分析得出共識:若SO2和雙氧水發(fā)生反應(yīng)將會生成SO42-,所以,可以通過檢驗(yàn)SO42-是否存在證明。學(xué)生積極設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案并驗(yàn)證,從而更深刻地理解SO2的化學(xué)性質(zhì)。
本節(jié)課中,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過程是一個不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、優(yōu)化思維的過程。由于學(xué)生的個體差異、認(rèn)知結(jié)構(gòu)不同,分析問題的角度不同,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計方案也不可能完全一致,有的方案很合理,有的方案較合理,也有的是不合理甚至是錯誤的不可操作的,但每個學(xué)生都積極地進(jìn)行了思考,結(jié)果并不重要,重要的是設(shè)計方案時對知識的驗(yàn)證過程。同時,經(jīng)過交流討論,相互啟發(fā),培養(yǎng)學(xué)生在觀察中發(fā)現(xiàn)、在發(fā)現(xiàn)中思索的能力,實(shí)現(xiàn)知識、技能的統(tǒng)一。從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在高中化學(xué)教學(xué)中緊密聯(lián)系教材實(shí)施探究活動,大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,同時培養(yǎng)了學(xué)生自主探究、合作交流的能力,使學(xué)生的發(fā)展更具獨(dú)立性和創(chuàng)新性,符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的精神,是高中化學(xué)教學(xué)的發(fā)展方向。
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(作者單位 廣東省高州中學(xué))
編輯 楊兆東