周夢(mèng)穎 黃濤 王燦永
摘要:本文從五方面闡述了如何通過(guò)利用已開(kāi)發(fā)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源來(lái)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力,即挖掘?qū)嶒?yàn)史實(shí),再現(xiàn)歷史場(chǎng)景,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究精神;利用地方資源,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景,激發(fā)實(shí)驗(yàn)探究欲望;拓展教材資源,注重“二次開(kāi)發(fā)”,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究意識(shí);開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué),改進(jìn)學(xué)習(xí)方式,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn);捕捉動(dòng)態(tài)資源,把握精彩生成,提高實(shí)驗(yàn)探究水平。
關(guān)鍵詞:開(kāi)發(fā) ?實(shí)驗(yàn)教學(xué) ?資源 ?培養(yǎng) ?實(shí)驗(yàn)探究 ?能力
有助于實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)過(guò)程中可利用的各種資源的總和統(tǒng)稱為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。它的開(kāi)發(fā)與利用有利于拓展和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,有利于營(yíng)造和諧的教學(xué)環(huán)境,促進(jìn)學(xué)生探究學(xué)習(xí),培養(yǎng)與提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力。那么,教師如何在化學(xué)教學(xué)中利用已開(kāi)發(fā)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源來(lái)培養(yǎng)與提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力呢?下面筆者結(jié)合我們開(kāi)發(fā)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的教學(xué)案例對(duì)此作一探討。
一、挖掘?qū)嶒?yàn)史實(shí),再現(xiàn)歷史場(chǎng)景,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究精神
“化學(xué)給人民知識(shí),而化學(xué)史給人民智慧?!?這是我國(guó)化學(xué)家傅鷹教授的至理名言。但在某些方面,教材中很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)史實(shí)都有改進(jìn)的空間,如選材和形式上、啟發(fā)和探究的深度與廣度上,以及人文精神上。所以教師有教學(xué)目的地挖掘?qū)嶒?yàn)史實(shí),重現(xiàn)史實(shí)情境,向?qū)W生再現(xiàn)一些化學(xué)家不顧生命安危探究實(shí)驗(yàn)的事跡。在敘述化學(xué)科學(xué)家的事跡的過(guò)程中,要體現(xiàn)化學(xué)科學(xué)家所用的研究方法與精神,這樣就在學(xué)習(xí)的過(guò)程中培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和科學(xué)思維,進(jìn)而形成科學(xué)的世界觀。例如在學(xué)習(xí)鹵素時(shí),教師可以向?qū)W生介紹科學(xué)家探究氟氣的艱難與危險(xiǎn)歷程。在探究的過(guò)程中,戴維利因?yàn)闅怏w中毒停止了實(shí)驗(yàn),法國(guó)的佛雷密在研究中喪失了自己生命,但是這些危險(xiǎn)與困難并沒(méi)有嚇到莫瓦桑,他吸取了前人失敗的教訓(xùn),歷經(jīng)2年不斷研究,終于成功制備了純凈的氟氣。由于在研究氟的制備和氟化合物方面卓有成效,他獲得了1906年的諾貝爾獎(jiǎng)。像這樣的例子不勝枚舉,科學(xué)家在極其困難的條件下也沒(méi)有動(dòng)搖他們追求真理的信念,強(qiáng)有力地說(shuō)明實(shí)驗(yàn)家們對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱愛(ài)。
二、利用地方資源,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)實(shí)驗(yàn)探究欲望
地方的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源從內(nèi)容和形式上是對(duì)教材的補(bǔ)充,充分挖掘地方化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源可以創(chuàng)設(shè)出學(xué)生熟悉的教學(xué)情境,使學(xué)生感受到化學(xué)就在身邊,讓其在自己熟悉的環(huán)境中親身感受、體驗(yàn)、實(shí)踐化學(xué),從而激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和探究化學(xué)奧秘的欲望。如學(xué)習(xí)氯氣有關(guān)性質(zhì)時(shí),學(xué)生可能在開(kāi)始時(shí)對(duì)氯水具消毒殺菌作用并不在意,但我們把自來(lái)水的氯氣消毒原理、過(guò)程、效果等作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開(kāi)發(fā)出來(lái)以后,學(xué)生就會(huì)對(duì)如何運(yùn)用氯氣進(jìn)行自來(lái)水消毒產(chǎn)生探究欲望。通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生參觀自來(lái)水廠,了解整個(gè)自來(lái)水消毒過(guò)程,聽(tīng)專業(yè)人員介紹用氯氣消毒的利與弊后,我們可以引導(dǎo)學(xué)生在自來(lái)水消毒試劑的選擇、氯氣消毒自來(lái)水與試劑配制、對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)成分的影響做進(jìn)一步的探究。除此以外,煙花爆竹生產(chǎn)與燃放、化學(xué)肥料的生產(chǎn)與使用、農(nóng)村糞便池制取沼氣、白酒或者米酒的釀造、農(nóng)村土壤的改良等都是非常有價(jià)值的地方化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,利用它們來(lái)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境不僅能激發(fā)學(xué)生們實(shí)驗(yàn)探究欲望,還能培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)家鄉(xiāng)的情懷。
三、拓展教材資源,注重“二次開(kāi)發(fā)”,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)
教材是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)最重要的教學(xué)資源,由于現(xiàn)在我們使用的教材有多個(gè)版本,各教材開(kāi)發(fā)者對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的理解存在一定的差異性,這就要求教師必須樹(shù)立新課程“用教材教而非教教材”的理念,打破教材的結(jié)構(gòu)、體系及內(nèi)容框框,結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)校的區(qū)情、校情及學(xué)生實(shí)際,強(qiáng)化對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 “二次開(kāi)發(fā)”。實(shí)驗(yàn)的“二次開(kāi)發(fā)”主要側(cè)重于實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)手段的改進(jìn)與創(chuàng)新以及微型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)等。我們可以通過(guò)開(kāi)放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)學(xué)生“親自參與”,引導(dǎo)學(xué)生“樂(lè)于探究”,使其能在“做”、“考察”、“實(shí)驗(yàn)”、“設(shè)計(jì)”、“制作”等一系列動(dòng)手操作的過(guò)程中去發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題,從而增強(qiáng)學(xué)生探究意識(shí)。如在學(xué)習(xí)酸堿的性質(zhì)時(shí),可以讓學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)一個(gè)魔術(shù)實(shí)驗(yàn):向一個(gè)已經(jīng)用白紙折疊的干燥的小花(上面已用石蕊試液處理過(guò))上噴上一種無(wú)色液體(HCl溶液)以后,小花會(huì)由白色變?yōu)榧t色;然后再向變紅的花朵上噴上另一種無(wú)色液體(NaOH溶液)后,小花又會(huì)由紅色變?yōu)樗{(lán)色,其他同學(xué)們對(duì)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表現(xiàn)出強(qiáng)烈的好奇心和探究欲。學(xué)生就會(huì)互相討論:小花朵為什么遇到“水”會(huì)由無(wú)色變紅色?為什么遇到“水”又會(huì)由紅色變藍(lán)色??jī)纱螌?shí)驗(yàn)過(guò)程中噴到小花朵上的“水”有什么不同?它們具有的化學(xué)性質(zhì)是否相同?接著要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)合作探究……一系列的“親自參與”讓學(xué)生既感到了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的奇妙,又能交流討論、合作探究,收到了良好的教學(xué)效果。
四、開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)資源,創(chuàng)設(shè)虛擬情境,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)
整合網(wǎng)絡(luò)上化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,利用集成技術(shù)或網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)技術(shù)可以把它加工處理成以多媒體演示軟件、友好交互型的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源,這為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供重要的信息技術(shù)資源。目前網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)開(kāi)始作為學(xué)生學(xué)習(xí)的一種認(rèn)知工具,我們可以把開(kāi)發(fā)的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源構(gòu)建成為不同層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程,為學(xué)生生成虛擬的學(xué)習(xí)情境,既改進(jìn)了學(xué)習(xí)方式,又能強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以有目標(biāo)地提取與獲得信息,分析數(shù)據(jù)與圖表資料,猜想與提出實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)與解決實(shí)際問(wèn)題,使自己在刺激和有趣的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)中獲得個(gè)性化發(fā)展。這種新型的學(xué)習(xí)方式能在一定程度上促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的熱情,增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的既視感體驗(yàn),讓學(xué)生在快樂(lè)和主動(dòng)的探究中掌握一定的化學(xué)原理。學(xué)生自然而然會(huì)對(duì)探究化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)記憶猶新,并且這些探究實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力打下良好基礎(chǔ)。
五、捕捉動(dòng)態(tài)資源,把握精彩生成,提高實(shí)驗(yàn)探究水平
課堂教學(xué)中學(xué)生是十分重要的人力資源,學(xué)生擁有的多元生活信息、人性化的問(wèn)題理解、獨(dú)特的感悟體驗(yàn)、創(chuàng)造性的思維方法等都是課堂教學(xué)中動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。教師如果在化學(xué)教學(xué)中能敏銳捕捉到學(xué)生的突發(fā)奇想的見(jiàn)解,準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)“意外”帶來(lái)的教育契機(jī),一定會(huì)激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究的興致,課堂也一定會(huì)精彩紛呈、“百家爭(zhēng)鳴”。如在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)變性失活性質(zhì)時(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察雞蛋白溶液與少量醋酸鉛溶液作用產(chǎn)生凝聚的實(shí)驗(yàn),得出重金屬離子Pb2+導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性的結(jié)論。學(xué)生在老師列舉了可以使蛋白質(zhì)變性失活的物質(zhì)和原理時(shí),學(xué)生會(huì)突發(fā)奇想:“既然甲醛、苯等有機(jī)化合物能使蛋白質(zhì)變性,那醋酸鉛使雞蛋白變性的也許不是重金屬Pb2+而是有機(jī)物離子CH3COO—?”這個(gè)問(wèn)題肯定是出乎老師和其他學(xué)生的意料,此時(shí)其他學(xué)生也會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈好奇心和求知欲,教師應(yīng)立即對(duì)學(xué)生提出的質(zhì)疑表示肯定和表?yè)P(yáng),并引導(dǎo)學(xué)生:同學(xué)們能否根據(jù)前幾章學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)方法,通過(guò)討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究使蛋白質(zhì)變性的粒子是Pb2+還是CH3COO—呢?經(jīng)過(guò)小組同學(xué)的思考、討論,學(xué)生可以根據(jù)控制變量法設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)假設(shè)、驗(yàn)證、分析后,同學(xué)們形成正確的認(rèn)識(shí),通過(guò)自己自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力定會(huì)提升一個(gè)檔次。
如上所述,教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中盡可能地利用與開(kāi)發(fā)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,這樣有利于激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究欲望,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究意識(shí),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)探究水平,從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。因此我們必須切實(shí)重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的建設(shè),積極開(kāi)發(fā)和有效利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。
參考文獻(xiàn):
[1] 張文軍.高中課程資源開(kāi)發(fā)和利用的實(shí)踐智慧[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]鄭長(zhǎng)龍.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新視野[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3]孟令寶,楊明生.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開(kāi)發(fā)的實(shí)踐與思考[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2007(5).