摘 要:新課程突出強調學生創新精神和實踐能力的培養。這需要通過學生親歷具體的探究活動來實現。因此,科學探究成為化學新課程改革所倡導的重要理念,它不僅是一種重要的學習方式,而且也是化學課程的重要內容。
關鍵詞:高中化學;探究法;教學實例
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2013)06-0058-02
探究性學習是一種強調學生自主積極投身其中的學習方式,是學生在學習情境中通過觀察、閱讀,發現問題,搜集數據,形成解釋,獲得答案并進行交流、檢驗結果的學習方式。探究性學習的模式很多,本文主要介紹應用“動手做”和“情境探索”學習模式解決學生疑難問題的實例。
一、“動手做”學習模式
“動手做”是一種實施科學教育的模式。其特點是教師通過設置適當的活動和任務使學生在親自動手操作的實踐過程中學習知識、掌握科學的思維方法、培養對科學的積極態度。
“動手做”強調通過做科學來學習科學。這種模式的基本程序是:提出問題——動手做實驗——觀察記錄——解釋討論——得出結論——表達陳述。在這一過程中,學生親自動手做實驗,并對觀察到的實驗現象進行思考、討論、交流。教師根據學生提出的問題或實驗中的某些情況提出建議,使學生通過動手操作的活動來學習知識,促進學生的發展。
案例一:在配制一定物質的量濃度的溶液時,仰視、俯視對所配溶液濃度的影響。
同學們在解答配制一定物質的量濃度的溶液誤差分析時,為弄清仰視、俯視對所配溶液濃度的影響,進行了以下探究活動。
例:用18mol/L硫酸溶液配制100mL1mol/L硫酸溶液。
(1)計算所需18mol/L硫酸的體積 5.6mL
(2)在配制過程中,若出現下列情況,將對所配溶液的物質的量濃度有何影響?
A.用量筒量取濃硫酸時,仰視量筒進行讀數( )
B.用量筒量取濃硫酸時,俯視量筒進行讀數( )
C.定容時,仰視觀察容量瓶刻度線( )
D.定容時,俯視觀察容量瓶刻度線( )
探究活動一:
第一步:讓學生用正確的方法量取5.6mL的濃硫酸。
第二步:讓學生對第一步量取的濃硫酸分別用仰視、俯視的方法進行讀數。
結論:仰視讀數小于5.6mL,俯視讀數大于5.6mL。
探究活動二:
讓學生分別用仰視、俯視的方法量取5.6mL的濃硫酸。
結論:仰視量取的濃硫酸體積大于5.6mL,故所配溶液的物質的量濃度偏大。
俯視量取的濃硫酸體積小于5.6mL,故所配溶液的物質的量濃度偏小。
探究活動三:
讓學生分別用仰視、俯視的方法進行定容。
結論:定容時,仰視觀察容量瓶刻度線所配溶液的體積偏大,故所配溶液的物質的量濃度偏小。
定容時,俯視觀察容量瓶刻度線所配溶液的體積偏小,故所配溶液的物質的量濃度偏大。
學生通過親自動手做實驗,并將觀察到的實驗現象與同伴進行討論、交流,得出結論、表達出來。使學生加深了對知識的理解,掌握了科學的思維方法,培養了科研能力。
二、“情境探索”學習模式
“情境探索”是通過設置適合學生知識水平和心理特點的特定情境,引導他們進行積極的探索,在探索過程中教師注意選擇適當的輔導內容和輔導方式。通過在一系列精心設計的情境中進行探索,學生不僅獲得了基本知識和基本技能,而且掌握了有效學習的方法,發展了創新意識和實踐能力。
案例二:為什么在標準狀況下,氣體摩爾體積約為22.4L/mol?而非標準狀況下氣體摩爾體積一定不是22.4L/mol嗎?
學生在應用氣體摩爾體積解答相關試題時經常出現各種各樣的錯誤,究其根源是對氣體摩爾體積理解不到位,為此進行了以下探究活動。
學生探究:計算1mol物質的體積。
根據上面表格中數據及計算結果討論并得出結論:
在相同的溫度和壓強下,1mol不同的固態物質或液態物質的體積是不相同的,而1mol不同的氣態物質的體積大致是相同的。
討論:為什么有上述結論?
教師展示一盒粉筆,讓學
生討論決定物質體積大小
的因素有那些?
得出結論:物質體積的大小取決于構成這種物質的粒子數目、粒子的大小和粒子之間的距離這三個因素。
教師展示圖片:
固體 液體 氣體
固體、液體、氣體分子之間距離比較示意圖
教師點撥:固態物質或液態物質粒子之間的距離是非常小的。而對于氣體來說,粒子之間的距離遠遠大于粒子本身的直徑,且在相同的溫度和壓強下,任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的。
學生討論并得出結論:
1mol任何物質中的粒子數目都是相同的,即為6.02×1023。因此,在粒子數目相同的情況下,物質體積的大小就主要取決于構成物質的粒子大小和粒子之間的距離。
1mol不同的固態物質或液態物質含有的粒子數相同,而粒子之間的距離是非常小的,所以固態物質或液態物質的體積主要取決于粒子的大小。因為粒子的大小是不相同的,所以1mol不同的固態物質或液態物質的體積是不相同的。
而對于氣體來說,1mol不同的氣體物質含有的粒子數相同,粒子之間的距離遠遠大于粒子本身的直徑且在相同的溫度和壓強下,任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的。因此,在相同的溫度和壓強下,1mol不同的氣體物質的體積是相同的。在標準狀況下,1mol不同的氣體物質的體積約為22.4L。即在標準狀況下,氣體摩爾體積約為22.4L/mol。
通過上述探究活動,使學生加深了對氣體摩爾體積的認識。使學生在自主獲取知識的同時,發展了解決問題的能力和學習能力。
總之,在新課程理念下,應用探究法進行教學,不僅讓學生掌握了化學知識和實驗技能,而且加深了學生對科學探究過程的理解,發展了學生的科學探究能力。