新一輪國(guó)家基礎(chǔ)教育課程改革的一個(gè)重要而具體的目標(biāo)就是改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)、運(yùn)用題海戰(zhàn)術(shù)應(yīng)對(duì)考試的學(xué)習(xí)方式,倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與的探究式學(xué)習(xí)。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》明確提出要“重視探究學(xué)習(xí)活動(dòng),發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力”,“探究學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式,也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和提高探究能力的重要途徑”。課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)部分對(duì)每個(gè)模塊的每一個(gè)主題都給出了豐富的活動(dòng)與探究建議。不同版本教材中也都安排了明確具體的探究活動(dòng)欄目。無(wú)論是從現(xiàn)代的科學(xué)教育理念,還是課程標(biāo)準(zhǔn)要求,或者教材內(nèi)容呈現(xiàn)都要求我們開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),那么在化學(xué)教學(xué)中如何開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)呢?
一、教師要明確什么樣的知識(shí)適合搞實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。
(一)探究教學(xué)最鮮明的特點(diǎn)是問(wèn)題性。
在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中,圍繞著核心問(wèn)題,學(xué)生充滿了假設(shè)預(yù)期。而后通過(guò)自己的活動(dòng)或是教師的引導(dǎo)對(duì)所搜集的證據(jù)、假設(shè)、問(wèn)題之間的關(guān)系形成科學(xué)解釋和推理,從而得到合理的科學(xué)結(jié)論。
例如氧化劑還原劑部分的學(xué)習(xí),學(xué)生只記住概念是沒(méi)有用處的,很難保證學(xué)習(xí)達(dá)到理解和應(yīng)用水平。但是如果概念學(xué)習(xí)后教師給學(xué)生安排一個(gè)用氧化劑、還原劑知識(shí)探究某個(gè)物質(zhì)的氧化性、還原性的活動(dòng),就會(huì)使得學(xué)生將概念轉(zhuǎn)化為研究物質(zhì)氧化性還原性的能力。在這一過(guò)程中學(xué)生要建立思路、運(yùn)用方法,要能夠把事實(shí)、實(shí)驗(yàn)和概念結(jié)合起來(lái),從而能深化氧化還原認(rèn)識(shí),使概念遷移為應(yīng)用。從這一點(diǎn)來(lái)講,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)能夠支持核心知識(shí)的理解和能力轉(zhuǎn)化。
(二)對(duì)于學(xué)生難接受的知識(shí)也可以進(jìn)行探究。
據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),學(xué)生對(duì)萃取這種操作一直模糊不清,所以我將高一化學(xué)《物質(zhì)的分離與提純》中“如何從海水中獲取碘單質(zhì)?”設(shè)計(jì)成分組實(shí)驗(yàn)。
第一組:在甲、乙、丙三支試管中分別加入約2mL碘水。在甲試管中滴加1mL CCl,振蕩,靜置。觀察現(xiàn)象,得出結(jié)論。
第二組:在乙試管中滴加1mL苯,振蕩,靜置。觀察現(xiàn)象,得出結(jié)論。
第三組:在丙試管中滴加1mL酒精,振蕩,靜置。觀察現(xiàn)象,得出結(jié)論。
歸納與小結(jié):
二、將教材中的實(shí)驗(yàn)探究欄目轉(zhuǎn)化為教學(xué)設(shè)計(jì),以便更好地實(shí)施。
教師要深入鉆研教材,提煉教學(xué)內(nèi)容中的科學(xué)方法要素,并在教學(xué)設(shè)計(jì)中予以滲透,讓學(xué)生在探究活動(dòng)中體驗(yàn)科學(xué)方法的運(yùn)用,如通過(guò)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行分類,提出有關(guān)的假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和控制實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究等活動(dòng),讓學(xué)生學(xué)會(huì)提出問(wèn)題、建立假設(shè)、設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論、反思評(píng)價(jià)的科學(xué)探究方法。學(xué)會(huì)科學(xué)的方法的意義遠(yuǎn)大于知識(shí)點(diǎn)的掌握,這將使學(xué)生受益終身。
案例:
三、教師自主開(kāi)發(fā)科學(xué)探究活動(dòng),讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
在探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中,尤其要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),以學(xué)生為主體,讓學(xué)生放開(kāi)手腳,獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在必要的時(shí)候,才進(jìn)行必要的指導(dǎo)或與學(xué)生共同設(shè)計(jì),從而達(dá)到發(fā)展學(xué)生智力和培養(yǎng)學(xué)生能力的目的,而不是讓學(xué)生簡(jiǎn)單地、直接地去掌握前人的科學(xué)結(jié)論。所以我將教材中的一些重點(diǎn)知識(shí)設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),讓學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中探索真理,求得新知。
例如:關(guān)于《原電池原理》教學(xué),我首先演示銅、鋅、稀硫酸可以構(gòu)成原電池,然后提出問(wèn)題:“是否只有銅、鋅、稀硫酸才能構(gòu)成原電池,銅、鋅在原電池中的作用是什么,是否一定要使用稀硫酸?”為學(xué)生提供如下材料和試劑:電極材料:碳棒、鋅板、銅板、鐵釘、塑料片;溶液:硫酸、硫酸銅、氯化鈉、蒸餾水、酒精。不同的組提供的材料和試劑是不同的。學(xué)生用本組實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探討,回答上述問(wèn)題,最終總結(jié)出構(gòu)成原電池的條件。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)和隨后的課堂匯報(bào)交流,學(xué)生總結(jié)出鋅可以用其他的活潑金屬替換,它的主要作用是提供電子;銅的主要作用是導(dǎo)電,可以用其他導(dǎo)體來(lái)替換;如果把銅換成比鋅更活潑的金屬,也能形成電流,但是電流的方向就是相反的了。學(xué)生對(duì)于電解質(zhì)溶液也作了實(shí)驗(yàn)探究,用乙醇、純水、純水中加食鹽、硫酸銅溶液等替代硫酸,觀察原電池構(gòu)成的情況,對(duì)于原電池構(gòu)成條件、原電池反應(yīng)原理有了特別深刻的認(rèn)識(shí)。
新課標(biāo)為我們帶來(lái)了新的教學(xué)理念,為學(xué)生發(fā)展提供了更廣闊的空間。但“興趣是最好的老師”,只有學(xué)生對(duì)化學(xué)科有著強(qiáng)烈的探索欲望,有將所學(xué)化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于日常生活造福人類的動(dòng)機(jī),才可能激發(fā)創(chuàng)新潛能。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行自主、合作、探究學(xué)習(xí)方式的一個(gè)好平臺(tái)。在探究性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生注重發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,并要學(xué)會(huì)小組內(nèi)交流與合作、歸納總結(jié),這樣可大大提高學(xué)生對(duì)做實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性、趣味性,還能培養(yǎng)學(xué)生自主、合作、探究的精神,讓學(xué)生擁有更多的自信和成功的經(jīng)驗(yàn)。