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科學探究使化學課堂充滿活力

2013-04-29 00:00:00王鳴魏
化學教與學 2013年3期

摘要:科學探究是化學教學最常用的方法,科學探究能使化學課堂充滿活力。本文呈現了通過成功改進探究實驗、設置有效問題探究、創建新型探究環境使化學課堂充滿活力的具體做法。

關鍵詞:科學探究;化學課堂;充滿活力

文章編號:1008-0546(2013)03-046-02 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.019

當前的初中化學教學現狀不容樂觀。客觀原因是中考化學分值由原來的100分降為50分,導致學校、家長、老師、學生等各方面不重視化學學科。當然也有主觀原因,比如化學課堂教學形式單一、缺乏創新活力。有的教師拿著新教材、新課標用老方法進行教學,使學生缺乏學習化學的興趣,化學課堂失去了應有活力。因此,恢復化學課堂活力是改變現有化學教學現狀的有效辦法。

2011年版化學課程標準明確提出:科學探究是一種重要的學習方式,也是義務教育階段的化學課程的重要內容,對發展學生的科學素養和奠定終身學習的基礎,具有不可替代的作用。本文就以科學探究為主題,與大家一起探討如何運用科學探究使化學課堂充滿活力。

一、成功改進探究實驗,使化學課堂充滿活力

2012版人教版《義務教育教科書·化學》(九年級),在質量守恒定律這一核心內容的教材設計中,分層次設置了四個探究活動。其中第一個探究實驗“紅磷燃燒前后質量的測定”與老教材“白磷燃燒前后質量的測定”比較,除了藥品白磷改為紅磷外,其他沒有變化。如圖所示:

白磷的著火點40℃,紅磷的著火點240℃,筆者按教材上的實驗操作,實驗成功率很低,因為用加熱的玻璃管點燃紅磷很困難。為此,筆者將該實驗裝置進行了改進,改進實驗如下:

(1)實驗用品:帶橡皮塞的錐形瓶一只、玻璃管、小氣球、小瓷管若干、2根單股銅導線、電阻絲一段、學生電源一組。

(2)實驗前準備:用小瓷管做成載物平臺,選取合適長度的電阻絲兩端連接好導線,把電阻絲放在載物臺上合適的位置固定,玻璃管上端系一小氣球,橡皮塞鉆孔,然后將導線、玻璃管按圖1組裝。

(3)實驗步驟:取少量紅磷在載物平臺上,塞緊橡皮塞,接通電源。

(4)實驗現象:紅磷燃燒產生大量白煙并放出熱量,小氣球先變大后變小。天平保持平衡。(如圖3)

(5)實驗圖例:(自拍照片)

實驗改進前后,分別做了4次實驗,結果對比如下表:

由于天氣冷,當玻璃管加熱到紅熱再伸入集氣瓶去點燃紅磷時,玻璃管已經變冷,無法點燃紅磷。

實驗是科學探究的重要途徑。實驗中明顯的現象及原因分析,能讓學生嘗到探究的樂趣。因此,教師應結合具體的教學內容和教學實際,積極創造條件,通過多種途徑,安排和組織學生完成教材上所有的實驗,對于現象不明顯和成功率低的實驗,應想盡辦法改進。多開展課堂內的探究實驗。這樣的教學有利于學生科學精神的培養,有利于學生的終身學習。

二、設置有效問題探究,使化學課堂充滿活力

科學探究就是一個發現問題和解決問題的過程,因此,要引導學生進行科學探究,特別是培養學生的創新精神,就一定要設置有效問題探究。傳統的教學模式是師問生答,思路是在教師限定的框架里,學生處于被動狀態,課堂上不能體現主體性,久而久之課堂變得死氣沉沉,缺乏活力。

設置問題探究有效的方法之一是教師“明知故犯”,逼著學生質疑,提出一個個有價值的問題,教師可引導學生自己解決他們提出的問題,在不知不覺中促使學生積極參與課堂教學,使化學課堂充滿活力。如:在演示鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時,取一根表面有鐵銹的鐵絲,鐵絲下面也沒有系上火柴,結果實驗中鐵絲沒有燃燒起來,此時,有學生“幸災樂禍”地驚嘆:“老師,怎么沒有燃燒啊?”也有學生搖著頭說:“老師,太失敗了,可惜!”我也故作驚訝的問:“同學們,幫老師找找看什么地方做錯了。”此時,學生非常興奮,以往都是老師找學生的錯,現在讓學生找老師的錯,學生感到新鮮,因此,一個個都積極思維,積極發言,有的說:“老師,可能鐵絲表面有鐵銹;”有的說:“可能燃燒溫度不夠,再燒一會就行;”有的說:“鐵絲燃燒需要的溫度高,必須有個易燃物來引燃;”……經過大家的討論,最后把鐵絲表面的鐵銹擦干凈,再系上一根火柴引燃,由學生自己上講臺演示,重新進行試驗,結果實驗成功。當然學生也牢記了鐵絲在氧氣中燃燒的操作方法和實驗注意點。

采用“明知故犯”設置問題探究的方法,不僅活躍了課堂氣氛,使化學課堂充滿活力。也讓學生在挑戰權威的過程中體驗成功的喜悅,增強學習化學的信心和興趣。但是,設置這種問題探究法要注意以下幾點:一是不能常用該法,常用會讓學生失去新鮮感,也會失去教師的威信;二是教師要根據教學內容和教學體會,精心設計“犯錯”環節;三是教師要注意在適當的時候配合一些表情、體態語言、道具等,在課堂上讓學生看不出教師是故意“犯錯”。

三、創建新型探究環境,使化學課堂充滿活力

學生只有在一定的情景中受到感染,才會產生情感的共鳴和行為的發生,才能積極主動地參與教學過程,參與思維和探究活動。傳統的教學,以化學學科知識為核心,以知識管理為目標,教師所提供的教學環境是一個 “灌輸”知識的環境,教學過程是從老師教的角度來設計的,是讓學生適應教師的教,配合教師的教,讓所有的學生一起跟著老師的步驟走,學生在這樣的環境中,不需要形成和提出自己的“問題”,不需要發表自己的“意見”,不需要進行同學之間的“討論”,師生間也缺乏“真誠”與“平等”的科學探究環境,使學生的自主性、創造性失去了發展的源頭,因此,創建新型探究環境,可以使化學課堂充滿活力。

長期以來,大多數人認為,學生的任務是在教師的幫助下學習而掌握書本知識,認識活動的目的主要是掌握而不是發現“真理”;教師只要做演示實驗,學生看實驗,由現象得結論,學生的學習主體地位根本體現不出。因此在進行科學探究時,教師應放手讓學生“大膽”嘗試。教師要時刻關注學生的動態,特別是對那些欲言又止的學生要及時發現,讓他們想說就說,想做就做,要充分尊重學生,滿足學生的心理要求,從而實現學生的主體自我激勵,在這樣的教學模式下,教師不僅是個“領航員”,而且還是一個“助聽器”。

例如在《質量守恒定律》教學中,有碳酸鈉和稀鹽酸反應的實驗,實驗現象有:①白色粉末消失,產生大量的氣泡,②實驗后天平指針往右偏,質量變小;學生經過認真思考,熱烈討論,認為是由于碳酸鈉和稀鹽酸反應生成的二氧化碳逸散到空氣中,所以反應后質量變輕了。此時教師問有什么辦法把二氧化碳收集起來?學生積極思維,發表自己的想法,讓反應物在一個密閉容器中實驗得到了所有學生的肯定,但是二氧化碳是氣體,體積膨脹怎么辦?有學生提議用小氣球收集氣體,設計實驗裝置如圖4所示:錐形瓶內放置稀鹽酸,小氣球內放置碳酸鈉粉末,稱量,然后將小氣球內的碳酸鈉粉末加入到錐形瓶內,激烈反應產生大量氣泡,氣球變大,再稱量,比較天平是否保持平衡。也有的同學設計實驗裝置如圖5所示:錐形瓶內放置碳酸鈉粉末,小試管內放置稀鹽酸,稱量,然后將小試管內的稀鹽酸加入到錐形瓶內,激烈反應產生大量氣泡,氣球變大(如圖6),再稱量,比較天平是否保持平衡。我鼓勵學生根據自己的設計上臺演示,結果有的天平保持平衡,有的天平指針往右偏(變輕了),實驗結果出乎學生預料,此時,同學們的眼光都投向我,臉上寫滿了為什么?我沒有直接告訴學生答案,鼓勵學生發表自己的觀點,在學生七嘴八舌的討論中得到了滿意的解釋。

科學探究是學習化學的重要手段,只有在探究活動中學生才自始至終是自覺主動的行為者,而不是教師的追隨者,才能使學生養成踏實細致、嚴肅認真,精益求精的良好作風,而科學探究不能僅是形式,更應注重科學探究的效果,做到真正的科學探究。只有真正的科學探究才會使化學課堂充滿活力。

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