【摘 要】探究性實驗是新課程化學實驗教學的一個重要組成部分,也是培養學生創新精神和激發學生學習興趣的有效途徑。探究性實驗就是讓學生親自動手去完成自己設計的實驗,來驗證自己的猜想,體驗實驗的魅力。
【關鍵詞】探索性實驗;新課程
化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗是化學學科的靈魂。中學新課程改革將科學探究作為突破口,科學探究不但是一種重要的學習方式,同時也是中學化學課程的重要內容,它對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。
探究性實驗是新課程化學實驗教學的一個重要組成部分,也是培養學生創新精神和激發學生學習興趣的有效途徑。探究性實驗就是讓學生親自動手去完成自己設計的實驗,來驗證自己的猜想,體驗實驗的魅力。還可在教師的指導下讓學生完成一些難度稍小的演示實驗。實驗時要特別強調注意觀察,引導學生積極思考、探索、發現。對實驗中的難點和重點教師可以給予必要的補充。此過程的目的在于培養學生動手與觀察的能力、探究問題的精神。因此教師可以充分利用教材中的探究性實驗,或將演示實驗改造成探究性實驗,以增加學生探究實驗的機會和提高學生的探究能力。
在高二學習選修課四中,我曾在課堂上和學生進行了一次實驗課題的探討,效果不錯?,F記錄如下:
實驗目的:探究H2O2使酸性KMnO4溶液褪色。
實驗操作:取40ml 3mol/LH2SO4于小燒杯中,再加入2ml 0.1mol/LKMnO4溶液和5ml3% H2O2溶液,混合均勻,觀察現象。
實驗現象:實驗最初幾分鐘,沒有明顯變化,但后來溶液顏色在一瞬間迅速變淺,直至褪去。
這個實驗的現象需要學生耐心地等待,而等待之后的突然變化給了學生一個驚喜,“為什么后來褪色很快,這和我們平常實驗現象都不一樣?”。在此基礎上,教師就可以向學生布置精心設計的探究問題:探究該反應的速率變化的本質原因。
學生應該很容易通過老師引導發現影響速率的四大因素中,溶液濃度對速率的影響和實驗結果相反了,而壓強對于這個反應沒有影響,可能造成速率突然變化的只可能是溫度和催化劑,而如果是溫度的話,可以設置一個恒溫的反應條件來對比觀察;而如果是催化劑的話,可以先引導學生考慮在這個反應體系中,哪一種物質最可能是催化劑,可以回顧自己學過去的常見的催化劑來確定一個最可能是催化劑的物質生成物硫酸錳,最后設計一個這樣的一個合理的對比實驗來證明:
實驗操作1:取40ml 3mol/LH2SO4于小燒杯中,再加入2ml 0.1mol/LKMnO4溶液和5ml3% H2O2溶液,馬上加1mL蒸餾水混合均勻,觀察現象,記錄產生現象的時間;
實驗操作2:再取40ml 3mol/LH2SO4于小燒杯中,再加入2ml 0.1mol/LKMnO4溶液和5ml3% H2O2溶液后,馬上加入1mL硫酸錳溶液混合均勻,觀察現象,記錄產生現象的時間。
實驗現象:實驗1中的紫色變化不明顯,實驗2中紫色的高錳酸鉀很快褪色。
實驗結論:硫酸錳是該反應的催化劑。
通過實驗比較,很容易證明探究假說。設計實驗時,一定要注意控制好其他影響速率的條件,學生在初次探究時候,往往會忽略加入的硫酸錳溶液導致混合溶液體積變化而造成反應物濃度發生變化,所以實驗1要加入等體積的水。值得一提的是,該實驗是新教材中新編入的一個實驗,教材上都沒有再對實驗結果現象進行細致描述,目的就在于通過學生探究來得出結論,這就是新教材帶給我們的樂趣,而且在各省的高考題中多次出現這個實驗的探討,每年高考實驗探究是必考題,學生需要的是過程和方法,而非結果。
做好探究性實驗,應做好以下3個環節。
⑴實驗前,明目的、樹信心、精心準備。引導學生首先要明確實驗目的,對實驗所需的一切作好充分的準備。另外,有的學生雖感覺化學有趣,但真要他們自己動手去做,卻又縮手縮腳。對此,一個重要的策略就是培養“領頭羊”,以學生帶學生,形成星火燎原之勢,從而促進學生合作探究能力的養成,也培養了學生的團隊精神。
⑵實驗中,多留意、細觀察、詳記錄、穩操作。實驗的目的就是要給學生以感性認識,這也是探究學習最關鍵的一步,所以要特別提醒學生多留意、細觀察,同時還應詳細記錄下實驗中的現象,特別是一些異常的現象。其中實驗中的異?,F象又可成為學生探究的主題。教師扮演主持人的角色,先把學生分成若干組,讓各組學生自行討論后回答“隨讀隨想”提出的問題,相互交流對實驗過程和實驗結果的理解。根據問題的多少、難易采用必答或搶答的形式進行檢測,這樣有利于調動學生的積極性,培養學生的學習興趣,激發學生的求知欲。
在實驗中學生的操作不要求完美,只要沒有科學性的錯誤,一切都應交由學生自己處理,不要把化學實驗“妖魔化”或“神圣化”,讓他們放開去實現自己的想法。
⑶實驗后,善思考、勤討論,探索創新。實驗的結束,恰似探索創新的開始,要求學生對自己所設計實驗進行反思,集體討論,分析實驗的成功與不足,提出改進意見,使實驗獲取新的突破。教師根據以上環節反饋的信息,有的放矢地分析、評價、整合,確保學生所學知識的系統性和示范性,然后配以針對性的訓練。這里需要說明的是,所選題目,不僅要有課前精心準備的,還有根據學習情況當堂現編的。
最后說說我這三年課改感對自己的一些反?。嚎梢哉f老師和學生都很喜歡探究學習這種學習方法,但是中學化學上推行起來仍然有一些現實的困難。比如:部分學校實驗條件的限制,探究實驗前必須做好充足的準備,實驗探究的時間限制,學生能力的差異。這些都可能導致平時教學簡化過程,直接給結果的情況。這也是我們現階段需要克服的困難。探究使學習方法實質轉變,作為一種教學方法的合理性變得越來越明確了。對教師的要求也越來越高,教師應該用探究的方法展現化學知識,學生也應該用探究的方法學習化學知識,在不斷積累經驗,改變經驗、重現經驗的過程中不斷更新自我,充實自我。我們正處于初級階段的一些嘗試,在今后的教學和研究中還要不斷完善和提高個人修養。教師要轉換角色,努力成為探究性學習的組織者、激勵者和引導者,加強理論和業務學習,使自己也成為探究性學習的一分子,做好先行者和實踐者。
(作者單位:四川省都江堰八一聚源高中)