時間:2023-03-13 11:05:21
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇化學探究式教學范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
二、探究教學的一般程序
1.情境創設,引導學生發現問題。
如何進行情境創設,引導學生根據情境發現問題,是中職化學探究式教學的第一要素,也是中職化學探究式教學能否順利實施的前提。因此,教師要把學生的學習內容巧妙地轉化為問題情境,在教學實踐中靈活運用創設問題情境的方法。
(1)直接提問,發現問題,引起探究。
有趣的問題往往能吸引學生的注意,激活學生的思維。教師可讓學生自己設計實驗方案并進行實驗驗證。學生會從他們的實驗中發現“為什么碳酸鈉溶液會呈堿性”,進而拓展到“其他鹽類的酸堿性如何”等相關問題,這樣一來矛盾就自然地交到了學生手中,起到了激發興趣、引導探究的作用。
(2)利用實驗,發現問題,引發探究。
化學實驗的直觀性、生動性和變化性使其自身充滿了探究的懸念,易引起學生問題意識和探究興趣,這是教師經常采用的創設問題情境的方法。
(3)利用化學史料,創設問題情境,引發探究。
在化學課堂教學中利用化學史料創設問題情境,不僅可以使教學不再局限于現成知識本身的靜態結果,而且可以追溯到它的來源和動態演變的過程,揭示出反映在認識過程中的科學態度和科學思想,使學生學到知識和學會運用知識的科學方法。
(4)利用生活生產和當前科技發展中的實際問題,創設問題情境,引發探究。
緊密聯系生活生產和當前科學技術發展中的實際問題創設問題情境,有利于激發理論聯系實際、學以致用的意識,在解決問題過程中培養學生思維的實踐性和深刻性。
創設良好的探究情境有利于激發學生的探究欲望,提高理解和應用知識的能力,創設探究情境的手段多種多樣,這些手段極大程度地豐富了化學教學活動,調動了學生主動探究新知識的積極性,增強了教學效果。
2.學生收集資料,提出猜想與假設。
學生明確探究任務后,就要根據問題情境的要求收集相關資料,方式、方法多種多樣:可以查閱課本、網絡查詢,也可以通過圖書館借閱相關書籍。收集資料的能力對于學生解決問題來說很重要,而且搜集信息的過程和質量決定著問題解決的最終效果。然而,學生收集資料能力的形成并不是一朝一夕、一蹴而就的。這就要求在每次有限的探究活動時間內,教師在指導學生進行探究性學習時,應該根據學生的實際,制定可行的培養目標,引導學生正確進行資料的查詢,并不斷地培養、加強學生對所收集資料的整合。
提出假設是探究式教學的一個重要環節。在提出假設的整個過程中,學生始終注意對問題進行分析、了解。牢牢掌握問題的目標情境與問題的主要特征,將精力集中在問題目標情境上。學生可以是自己提出假設,也可以是合作提出假設。提出假設的過程,對于學生來說,既是整合已有知識的過程,又是超越已有知識、更新理解的過程。
3.選擇恰當策略,解決問題。
選擇恰當的策略是問題解決中很關鍵的一步。在解題時,要注意克服只考慮一種思路,一條道走到黑,鉆牛角尖的定勢,進行發散思維。研究發現,大多學生在解題往往只考慮一條思路,當這一條思路走不通時,就感到束手無策了。教師應該進行必要、可靠的引導,發散學生思維,鼓勵學生大膽嘗試,并最終在多次嘗試失敗之后找到一條正確的思路。這種從多種角度看問題,從多種途徑尋找答案的思維,就是我們常說的發散思維。
如過氧化鈉與水的反應本質中,從猜測的產物都無從找尋溶液褪色的原因,這時教師就可以大膽引導學生進行猜測“是不是有新的物質生成,而正是這個物質的生成使溶液的顏色褪去”。比如過氧化氫,學生就可以根據教師引導,對之前知識進行必要遷移,設計合理的實驗方案,最終得出過氧化氫的強氧化性使溶液的顏色褪去,解決了問題。
三、實施探究式教學的一些體會
在探究教學實施過程中,教師要根據不同的教學內容、教學要求采用不同的教學方法,引導學生去分析問題,找到解決問題的關鍵,最終獲得解決問題的方法,培養學生綜合分析能力,并在探究過程中激發學生的內在潛能,使探究教學得以順利實施。學生在探究中,提高了自身的理解能力、分析能力和總結歸納能力,意志品質也得到了鍛煉。如,學習《鹽類水解》時,有學生提出了對碳酸氫鈉和硫酸氫鈉兩種酸式鹽是否都水解的問題。解決此找出異同點,從不同處著手,深挖內在聯系,進而解決問題。
一、探究式教學的理解
新課程改革強調要培養學生的創新精神和實踐能力,促使每個學生都得到全面發展,而探究式的教學是一種最好、最有效的教學方式。所謂的探究式課堂教學就是以探究為主的教學,具體來講就是指在老師的啟發、誘導下,以學生自主學習和合作討論為前提;以現行教材中適合探究的典型實驗或課題為基礎探究內容;以學生的生活實踐和生活認識為參照對象,為學生提供充分的自由表達、質疑、探究、討論問題的機會,讓學生通過個人思考、小組討論、集體總結等多種探究方式,分析問題,解決問題,最終對該探究題目的總結和提升,并且一定程度上利用所學知識能夠解決實際生活當中出現的問題的一種教學方式。
二、探究式教學的設計理念
探究式教學的設計理念,根據新課程的基本理念,從學生已有的知識、生活經驗出發,通過回顧舊知識,引導新課題,利用實驗探究,充分的課堂互動討論,最后反思和歸納等教學手段,讓學生發揮主人翁意識,主動參與科學實驗研究的過程,歸納科學研究的方法,激發學生學習化學的興趣,在學習過程中不斷強化科學探究的意識,促使學生的學生方式發生轉變,由被動聽課式學習,變成主動探究式學習。不斷培養學生的創新精神,實驗動手能力,將學生培養成智力與動手能力全面發展的人才,同時提高學業成績。
探究式化學課堂教學設計應該凸顯學生的主體地位,遵循學生的認知規律,以學生主動參與為前提,自主學習和合作討論為形式,著重培養學生的創新精神和實踐能力。
三、探究式教學的實施
探究式教學的基本教學流程為“創設情境提出問題自主探究應用評價”。
1.良好的問題情境容易喚起學生的探究欲望和探究興趣,以問題為載體創設教學,點燃學生思維的激情,是探究活動能否成功的先決條件。問題可以由老師直接提出,也可以展示案例創設情境,然后逐漸引出問題。我們在實際教學實踐中最常用的導入問題的方法有:圖片導入法、新聞事件導入法、趣味視頻導入法、成語導入法、故事導入法。問題情境的創設要逐層深入,環環相扣,起到承上啟下的作用。
教學案例:如何獲得氧氣的問題情境創設
展示鳥語花香漂亮自然界的有關圖片,適當插播音樂、圖片是最直接的無聲的教學語言,立馬引起學生興趣,然后提出問題:
(1)自然界中鳥兒飛魚兒游,它們時時刻刻需要呼吸,那么氧氣從何而來?
(2)除了自然界當中植物的光合作用產生氧氣,你還知道獲得氧氣的哪些途徑?
(3)實驗室制備氧氣需要哪些儀器和藥品?
(4)實驗的過程中有哪些注意事項?
2.探究式的教學是一種深沉民主的追求,決不能以所謂“后進生”為尺度,而是要面向每一位學生,尊重每一位學生的獨特性和具體性,分層次設計,分層次推進,充分調動每個學生的積極性、主動性、創造性,讓課堂煥發出生命活力;營造出民主、平等的學習環境,寬松和諧的教學氛圍,贊許和肯定學生,讓每一位學生都有平等參與的機會。
教學案例:氧氣制備的實驗探究
裝置:鐵架臺、酒精燈、試管、導管、單口橡皮塞、水槽、火柴、集氣瓶2個、錐形瓶、長頸漏斗、雙孔橡皮塞、止水夾、燒杯、鑰匙
藥品:高錳酸鉀、氯酸鉀、雙氧水、二氧化錳、稀鹽酸
每個小組準備至少兩套裝置和藥品,并且特意準備一些干擾的裝置和藥品,比如燒杯和稀鹽不需要用到。讓學生自主選擇實驗所需要的儀器和藥品,并組裝發生裝置和收集裝置。在學生選擇和組裝的過程當中,老師根據每組學生的情況針對性地提醒和指導,使學生避免科學性,或有失安全性的錯誤,其余完全自主讓學生獨立完成實驗,讓學生體會到實驗的成功與失敗。最后請每組學生代表做個總結性發言,實驗成功的組分享如何成功完成經驗和要點,實驗失敗組總結實驗失敗的原因,提出改進,改正的方法措施。
3.探究式教學并不是放縱學生老師無事可做,而是學生在探究式學習,在探究式教學的過程當中,老師的作用更為重要。一堂探究式課程的成功與否,很大程度上取決于老師的引導和應用評價,在評價過程當中指出學生探究的優缺點,并且適當地總結和提升,對課堂起到畫龍點睛的作用。
教學案例:學生完成氧氣的實驗室制備后,老師及時對每組的實驗做一個系統的評價,從每組的整體團隊情況細小到每個同學的參與度都做點評。對實驗最好的組別進行表揚,對實驗不理想的組別給予勉勵。最后對課堂進行總結提升,高錳酸鉀是固體,反應需要在加熱的條件下進行,雙氧水是液體,在二氧化錳催化劑作用下不需要加熱即可反應。而氯酸鉀是結合高錳酸鉀和過氧化氫的條件,既需要二氧化錳作為催化劑,又需要在加熱的條件下才能反應。然后提升為實驗室制備氣體的反應類型:固固加熱型,固液不加熱型。實驗過程是根據反應物的狀態和反應的條件來選擇和組裝發生裝置。
四、探究式教學的思考
探究式教學注重探究過程當中學生的思維方式、個人體驗以及對信息的處理和整合能力,注重培養學生的學習能力和研究能力。探究式教學是把原課堂教學老師教,學生聽記現成結論方式轉到學生自身參與操作,自主研究性學習上來,所以探究的過程要比探究的結果重要得多。然而在現實的教學過程當中大多數的老師沒有充分地進行探究式教學,即使進行探究式教學,也是注重結論大于探究過程,這是我們每個一線老師應該反思的地方。
探究式教學強調從生活當中來,到生活當中去,這也是近年來化學德育所提倡的。從生活中走進化學的最終目的是讓學生能從化學走向社會,學會學以致用,因此在我們教學當中要充分結合生活環境這樣的大背景,去設計和選擇課題讓學生參與進來。比如我們的新教材就把環境保護放在十分重要的位置,包含保護空氣、愛護水資源、溫室效應等課題。我們可以充分將這樣具有指引性的課題分成熱島效應、酸雨、臭氧空洞、沙塵暴、河水富含營養化等一個個的子課題。把學生分成一個個小組上網查資料,到社區去調研,到河流取證,讓學生自己學習合作研究,寫成小論文進行展示、評比,獲得更多的課外知識,培養多方面的能力。
探究式課堂教學能否取得實效,歸根結底是由學生是否參與,怎樣參與,參與多少來決定的。只有讓學生主動參與教學,才能改變沉悶、灌輸式的教學現狀,使課堂充滿活力。為了探究式教學的順利實施,我們每一位教師都要加強研究,使探究式課堂教學進入更為理想的境界。
參考文獻:
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2014)08-015-001
探究式教學方法是以探究為基本特征的一種教學方式,是指教學過程中在教師的啟發引導下,以學生獨立自主學習與合作討論為前提,以現行教材為基本內容,以學生周圍環境和生活實際為參照對象的教學方式。運用探究式的教學方法,能較好地提高學生學習的興趣與信心,下面筆者結合教材來簡要分析如何運用探究式的方法進行教學:
1.探究式教學法在教學設計和課堂教學中的運用
運用探究式的教學法進行教學,可以增強學生的學習興趣與積極性。學生厭學的主要原因就是教師在組織課堂教學時,采取“填鴨式”教學,只注重講授考試題型,而忽視了教材與生活實際的聯系,學生感到枯燥無味。會使學生認為學習化學對于自己沒有什么用處。那么,教師就要針對學生的這些情況,結合化學學科的特點,進行合理的教學設計,合理地運用探究式的教學方法。課堂教學的成功與否,與課前的準備是分不開的。而化學又是一門非常貼近生活、容易激發學生學習興趣與積極性的課程。在教學設計中就必須符合化學學科的特點,必須符合化學以實驗為基礎的要求,多運用實驗教學、探究式學習的方法,來進行對學生的思維能力與創新能力的鍛煉,并且要注意聯系生活實際對學生進行教學。這樣就使學生感受到化學就在我們身邊,與我們的生活密不可分,并且學習化學對我們的生活會起到很好的指導作用。
現在,我們就以“奇妙的二氧化碳”為例,說明運用探究式學習的方法。對于二氧化碳,同學們在自然課中已經接觸到了,如果只是簡單枯燥地復述介紹一下二氧化碳在自然界中的存在及其性質,那么就會導致學生失去學習化學的興趣與積極性。我們在教學中就應該注意在學生了解二氧化碳部分知識的基礎上,注意用實驗及探究式學習的方法進行教學。因為在生活中二氧化碳的應用很廣泛。為了讓學生了解二氧化碳的應用與存在,就可用在夏天解渴的汽水來驗證。為什么喝汽水會使人感到涼爽?在汽水里有什么呢?同學們會很感興趣。我們就用探究式學習的方法來教學。打開一個汽水瓶的蓋子,塞上帶導管的橡皮塞,另一端伸入盛有澄清石灰水的試管中,振蕩汽水瓶,就會發現汽水瓶里涌出大量氣泡,而裝澄清石灰水的試管里也有氣泡涌出,并且澄清石灰水也變渾濁了。那么,此時提出問題:為什么汽水瓶會涌出氣泡?為什么澄清石灰水會變渾濁?并讓學生思考,這樣就讓學生真實感受到了汽水瓶里有二氧化碳的存在。這樣,就使枯燥的教學內容生活化、趣味化,既讓學生易理解,又提起了學生學習的積極性與濃厚的學習興趣。在講解二氧化碳知識的過程中,我們還可以做一些趣味實驗來增強學生的興趣,例如我們可用雞蛋和食醋來驗證雞蛋殼的成分。把食醋倒入裝有雞蛋的燒杯中,隔一段時間以后,雞蛋殼上有氣泡附著,并且雞蛋上浮了,過一會兒,雞蛋又下沉,接著又上浮,反復幾次。同學們會對這種趣味實驗產生濃厚的興趣,并且會對其中的現象進行思索,這樣既讓學生學習了二氧化碳的生成,又讓學生明白了生活中的一些化學現象。
通過上述事例,可發現學生學習興趣的培養與學習積極性的提高,都與教師在教學設計中采用何種教學手段與教學方法是分不開的。一種好的教學設計,可以使學生的學習能力得到培養,興趣得到提高,并讓學生感受到生活中的化學與自己密不可分,能解釋生活中涉及的化學現象而欣喜。反之,一種單調的教學設計,則會使學生感受到學習知識的枯燥無味,失去學習的持久性。所以教師在教學設計上要下大功夫,從學生的實際出發,認真實施可行性的教學方案,多運用探究式的方法來提高學生的學習興趣、學習積極性與持久性。
那么,在化學教學中如何開展探究式教學呢?下面結合自己的教學實踐談些體會.
一、深入分析教材,設計探究內容
在探究式教學方法的運用以及教學方式研究中明確指出了探究教學內容對教學方式應用效果的影響.為了促進探究式教學工作的有效開展,在化學教學活動中教師應加強對化學教材的分析,同時結合化學知識結構、內容的需求進行探究式教學內容的設計.在探究式教學中,教師是引導者,是指引學生、把握住大局的人.學生是探究者,是通過自己的探究,發現認識新事物的人.因此,必須正確處理教師和學生的關系,做到既不放任自流,不讓學生毫無方向地探究,也不能過多牽引,剝奪學生的自.探究式教學的核心是學習活動是圍繞問題展開的.探究式教學要設定需要解答的問題,這是進一步探究的起點.從教學的角度講,教師需要根據教學目的和內容,精心考量,提出難度適度、邏輯合理的問題.在化學教學中,教師要巧妙地設計探究內容,有效提高學生科學探究的能力.為了更好地向學生展示化學是一門以實驗為基礎的自然科學,教師必須精心地“設計”問題.只有這樣,學生才能透過“熱鬧”看“門道”;只有這樣,學生才能在學習中有所獲,才能提高學生科學探究的能力,開發學生的創造性思維.
二、促進小組合作,設計探究實驗
在探究式教學活動中,分組的科學性在很大程度上影響到探究教學效果及目標的實現.在化學教學活動中,教師應遵循同組異質、異組同質的原則,根據日常活動中學生化學基礎知識掌握情況、化學思維培養情況進行學生的分組.到達到知識技能互補的同時,考慮學生課桌作為分組的依據.以科學的分組促進探究式教學活動的有效開展.在化學實驗的初級階段,在分組討論中,學生將自己各種假設匯總,在相互交流中不斷分析、糾正,形成正確的實驗方案.利用學習資源,提煉信息,形成個人假設,列出還存在的疑問.此過程盡量地展現學生的思維,通過學生與學生的相互探究、交流,相互補充、糾正,形成正確的認識.學生通過探究活動獲得更多的實驗知識與技能,化學實驗不再是簡單地訓練某個人的技能或驗證某個知識,而是留有一定的空間讓教師創造性教學和學生自主探究學習.
三、驗證實驗過程,體驗探究成果
教師要創設各種學生需要的條件,為學生解決問題提供幫助,調動學生積極參與學習過程.教師通過實驗創設學習情境,學生通過實驗探究認識物質,掌握化學基礎知識和基本技能,因此,教師必須為學生提供充足的驗證條件,有實驗的還要提供完備的實驗設備.在實驗過程中,教師不要急于去干涉學生的活動,讓學生自己動手動腦,獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅.
例如,在實驗室實驗中,鎂在空氣中燃燒會有什么現象,學生爭先恐后地提出了自己的觀點,意見各不一致,有的學生帶著好奇和疑問設計探究實驗,進行對比分析,得到:有大量白煙生成,發出明亮的白色火焰,最終生成白色粉末狀固體.此實驗的探究,為學生創造了獨特的感受,讓知識不只是停留在字面上,為學生的發展創造了空間,學生通過探究思考、設計方案、操作實驗,形成了獨立思考、合作探究、尊重事實的態度,自覺地成為發現知識的主體.
一、探究式教學應用的內涵
探究式教學指的是充分發揮學生的自主學習能力,通過與周圍同學的研究和討論給出問題的結果。在探究式教學中,學生才是學習的主體,教師負責的主要是基本的引導教學。學生必須自己去觀察給出的問題,通過一定的信息搜集方式獲得想要的知識,并試著去理解各個知識相互間的聯系,認清事物的本質。
1.提高教師的教學能力
探究式教學可以提高教師的教學能力,雖然在這一學習模式下教師并沒有貫穿整個教學的過程,也不再是傳統教學中的主導地位,但是教師在設計整個教學環節時會發揮巨大的作用,更能推動整個教學活動的進行。課前,教師就需要在教案中給出教學方案,并能夠大概預測出學生們的反應,還有針對課堂討論氣氛不夠活躍的情況給出相應的挽救方案。這是對教師綜合能力的一個考驗,只有真正了解學生,了解當前社會需要具備的生存能力的教師才能夠做好教學設計。好的教學能力是可以根據學生的特點單獨制定教學策略,并在實踐中不斷完善和改進,幫助學生和教學模式互相適應。
這樣教師的整體教學思想就和時代相接軌了,并且能夠與時俱進,進行不斷地調整,這是新的時代賦予教師新的使命。
2.培養學生的學習思維
探究式教學特別容易激發學生的學習興趣,而學習興趣的產生也是從提出的問題開始的。傳統的教學方法基本上只是在培養學生的思考能力,在課本中和練習題中鞏固他們對知識點的理解。但是探究式教學培養的是學生們的綜合能力,不僅讓他們善于發現問題,還要讓他們試著去解決問題,解決問題的過程中又需要綜合思考能力、動手能力和信息的采集分析能力。穩定學生們的學習情趣、激發他們的學習興趣,培養他們高漲的學習熱情,幫助他們確定明確的學習目標,并引導他們培養高度的自制力,而且從目前的教學效果上看,采用探究式教學班級的學生成績要明顯好于普通的班級。
二、探究式的教學方法
1.滲透探究法
滲透教學法指的是教師做好學習內容的課堂教學設計,通過不斷地給學生大氣使他們一步一步進入到探究式學習當中,在學生們取得階段性的進步的時候,教師可以提出一些相關的問題,一方面是為了鞏固他們的學習,一方面也是在為接下來的思考做一個鋪墊,這樣一步一步地引導學生,最終取得很好地學習效果。
2.小組合作探究法
小組合作主要想促進的是學生們思想的交流和碰撞,在合作中學習,同時每一小組都有明確的分工,并且在最后選出相應的代表進行總結,不僅能夠讓學生們相互學習,還能提高他們的表達能力。這也是尊重學生個性化、多樣化的體現,這樣在不扼殺學生們各自獨特思考的同時又能提高他們的素質教育水平。
3.實驗探究法
實驗能力是學習化學必須具備的,學生們通過動手、思考和觀察,總結并探索自然現象。教師在實驗前要將需要注意的事項交代好,排出一切的不安全因素,并指導學生們一步一步地進行實驗。一步一步引導他們回歸生活和自然,發現身邊的實際問題,通過實驗模擬的方法去試探性的解釋和解決自然現象,逐漸掌握研究性學習的過程,探索學習的方法。這樣的能力勢必也會轉變成為優異的學習成績,為他們未來的科研之路打開一道光明的大門。
三、探究式教學的方法實際研究
1.在實驗中滲透探究式教學
比如在制備二氧化碳時,假如選取的方法是鹽酸和大理石,那么教師可以引導學生根據反應物和生成物的化學性質和物理性質自行制備實驗所需要的儀器。如果學生在實驗中遇到了問題,教師的第一時間不應該給出修正建議,而是引導學生一步一步探究問題的根本原因,并且進行修改。在二氧化碳制取的學習中,通過準備好的實驗教學工具,讓學生自己動手思考組裝實驗設備和反應物,根據方程式慢慢的引導學生思考如何進行實驗。
2.小組合作中的探究式教學
一、在教學中,實施科學探究
先進的教學觀念是通過先進的教學方式體現出來的,同時教學觀念的改變也必須是在教學方式的轉變過程中得以實現的。教學的重要目的之一就是讓學生掌握正確的結論,如:概念、原理、實驗的基本操作等。因此,教學方式必須重視學生對正確結論的掌握,這是毋庸置疑的,但就學生獲得正確結論的過程而言,傳統的教學方式往往對此重視不夠。
例如:在“CO2的收集方法”教學中,教材中只涉及了CO2可以用向上排空氣法收集,針對這一情況,教師可以有意地提出“CO2能不能用排水法收集”這樣的問題,組織學生對CO2的收集方法作出假設:CO2可用排水法收集。然后讓學生分組進行試驗探究。
實驗設計如下:
第一組:用石灰石和稀鹽酸反應來制取CO2,用排水法收集,然后用蘸有澄清石灰水的玻璃棒放入集氣瓶口檢驗,結果發現,可以檢驗出排水法收集的CO2,故得出結論CO2可用排水法收集。
第二組:通過“CO2通入水后滴加石蕊試液,溶液變紅”的實驗,則說明CO2和水能夠反應,得出不能用排水法收集CO2的結論。
第三組:通過查閱資料知道,標準狀況下1體積的水可溶解0.88體積的CO2,其中4%的CO2與水反應生成碳酸。但是,對于制取大量的CO2來說,CO2少量溶于水的損失就很微不足道了,況且碳酸很不穩定,極易分解成CO2,而且排水法收集的CO2比較純凈。因此,得出結論:CO2可用排水法收集。
由此可見,充分利用學生原有認知結構中的有關經驗進行探究,借助于他人的幫助,可以利用必要的學習資料,通過科學探究的方式而獲得知識。在實驗探究中,不僅培養了學生運用知識、設計實驗、操作實驗、分析實驗的能力,還培養了學生實事求是的科學態度和探究事物本質的科學精神。
二、實驗探究,掌握解決問題方法
實驗探究過程是學生從感性認識上升為理性認識的過程。這一方式是在提出或發現問題后,教師引導學生通過實驗操作來探究問題答案的一種方式。以此鼓勵學生養成良好的學習習慣,提高學習能力。
例如:在學習義務教育課程標準實驗教科書九年級(下冊)“合金”時,我先展示了一枚金光閃閃的戒指,讓學生辨別真偽,學生的興致立刻高漲起來,“真的”“假的”叫喊聲此起彼伏。借此,我提出本節課的問題:
目前社會上有一些不法分子以銅鋅合金(金黃色,俗稱黃銅)假冒黃金進行詐騙活動。現請你們設計實驗證明我的戒指是真金還是黃銅。要求寫出實驗方案、現象和結論。
接下來學生展開討論:根據黃銅和黃金的不同性質,有多種鑒別方案。如物理方法有:測密度、試硬度、比較浮力大小等。化學方法有:用酸溶液(稀鹽酸、稀硫酸)、用鹽溶液(硫酸銅溶液、硝酸汞溶液、硝酸銀溶液)、在火焰上加熱等等。選擇方案時,最好用操作簡便、現象明顯的進行。
最后學生探索設計的方案有:
1.取樣品,用天平稱其質量,用量筒測其體積,計算樣品的密度,與黃金密度對照,若密度差值較大,則為黃銅。
2.取樣品、試硬度,硬度大的是黃銅,硬度小的是黃金。
3.把樣品浸入稀鹽酸或稀硫酸中,微熱,若有氣體產生,則為假黃金;若沒有氣體產生,則為真金。
4.把樣品浸入硫酸銅溶液(或硝酸汞溶液、硝酸銀溶液)中,若表面有其他物質出現,則樣品是假黃金,無變化的是真黃金。
5.取樣品,放在酒精燈火焰上灼燒,變成黑色的是黃銅,不變色的是真金。
說實在話,學生能探究出這么多的鑒別方案,真是出乎我的意料。從而也再一次體現了探究式教學的優勢。因此,學生通過對實驗的設計和探究,在教師的科學指導下,通過鼓勵、引導和啟發,從而實現學生自主性探究實驗,是化學教學使學生學會求知的基本途徑。
三、注重日常的探究學習,提高應用能力
下面以義務教育課程標準實驗教科書九年級化學“金屬的腐蝕和防護”的探究為例說明。
提出問題:鐵生銹的原因是什么?
探究活動:
1.引導學生充分思考并提出假設:(1)鋼鐵生銹是因為與空氣接觸,和空氣中的氧氣反應所致;(2)鋼鐵生銹是因為空氣中有水蒸氣,水和鐵起反應所致;(3)鋼鐵生銹是因為水和空氣共同作用的結果。
2.引導學生根據假設設計實驗:(1)取一支試管,用酒精燈烘干,向里面放一枚鐵釘,使鐵釘只與干燥的空氣接觸;(2)再取一支試管,向其中放入一枚鐵釘,注入剛煮沸過的蒸餾水至浸沒鐵釘,然后在水面上注入一層植物油,使鐵釘只與水接觸;(3)取第三支試管,往其中放入一枚鐵釘,然后注入蒸餾水,不要浸沒鐵釘,使鐵釘同時與空氣和水接觸。
3.引導學生每天觀察鐵釘生銹情況,連續觀察一周,要求學生認真做好記錄,然后再對提出的問題作出解釋和探究結論(鐵制品銹蝕的過程,實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發生化學反應的過程)
4.要求學生對探究的結論做出反思和評價:實驗結果與經驗認識(或猜想)是否吻合?實驗收集到的證據是否充分?
5.引導學生應用所學的知識解釋或解決其他問題:(1)從鐵在潮濕的空氣中易生銹(主要成分是三氧化二鐵)以及鐵絲在純氧中燃燒生成四氧化三鐵的實驗來看,反應條件對化學反應的結果影響很大;(2)防止鐵生銹的方法。
像這種從化學實驗事實出發,主動進行由表及里的分析,并學會由現象到本質的推理方法,使學生在“做科學”的探究實踐中,獲得基本的思維方法和技巧,從而激勵學生信心百倍地進入探究學習的下一階段。
新的化學課程更加切合實際,結合學生熟悉的生活情景和已有的實際經驗提煉素材,讓學生在豐富生動的現實生活中尋找學習主題,了解化學與生活的密切關系,使學生從中逐步認識和感受化學對生活提高和社會發展的重要作用。因此,要有效地提高學生的科學素養,必須在教學中以探究為中心,塑造和建構學生學習的主體地位。
所謂探究教學就是指以探究為主的教學活動,具體來說,就是指教師針對具體的教學內容,以啟發和誘導為前提,讓學生用類似于科學家探索科學問題的方式,通過自主學習和合作學習以獲得科學知識與技能,領悟科學思想觀念,然后將自己所學的知識應用于解決實際問題的一種教學形式。探究式教學活動特別重視開發學生的智力、培養學生的自學能力和發展學生的創造性思維,力圖通過自我探究,引導學生學會學習和掌握科學的學習方法,為終身學習和工作奠定基礎。
二、高中化學探究教學的實踐
1.課堂引入巧設懸念
“懸念”是小說、戲曲、影視等作品的一種表現技法,是吸引廣大群眾興趣的重要藝術手段。“懸念”被用在化學教學中,能激發學生的學習動機和興趣,使其思維活躍、想象豐富,有利于培養學生克服困難的意志力。例如,教學“鹽類的水解”時,可以這樣引入問題:“堿的水溶液由于c(H+)<c(OH-)而顯堿性,酸的水溶液由于c(H+)>c(OH-)而顯酸性,正鹽的組成中只有金屬離子和酸根離子,既無H+又無OH-,但它們的水溶液并不都顯中性,你們知道這是什么原理嗎?”這個問題揭示了日常概念與科學概念的矛盾,學生們馬上變得活躍起來,教學難點很容易就得以突破。
2.聯系生活實際,提高學習興趣
化學是一門實用性很強的學科,與人類的生命活動、生活、生產、工業、農業、國防、高新科技都有著十分密切的關系,在我們生活的周圍無處不存在化學知識。因此,在開展探究式教學的過程中,就可以充分發揮化學學科的這一優勢,結合教學內容聯系日常生活和科學技術等方面的問題,進行探究教學,進而降低學生學習的難度,從心理上拉近學生與化學的關系。例如,在教學“二氧化硫”時,播放了《央視315晚會曝光行業黑幕——一次性筷子大多有毒》的視頻,這則新聞報道涉及了用硫黃、雙氧水、焦亞硫酸鈉三種化學藥品對一次性筷子進行漂白的事實,看了這個視頻后,很多學生馬上活躍起來,展開討論,這時候,教師提出問題:這三種物質的漂白原理有何不同?教師順勢引入本節課的知識,這時學生自然而然地就被教師帶入了學習情境。
3.創設問題情境,激發探究欲望
“學貴善疑。”“大疑則大悟,小疑則小悟,不疑則不悟。”探究性教學的關鍵是設置恰當的問題情境,問題情境的設置決定著教學能否成功。學習情境是以教學內容為指導,應與教學內容相一致的,但又絕不是學習知識的簡單重復,它同傳統的傳授知識有本質區別。因此,課堂上,教師應精心設計問題,而且創設的問題情境必須具有鮮明性、突出性以及意義性,能激發學生進行探究的欲望,并且接近學生的“最近發展區”。如在講“鹽類水解”知識時,可以創設這樣的一個情境:出示一個泡沫滅火器,模擬火災現場,讓學生用滅火器滅火。為了讓學生觀察滅火器內部結構,教師拆開一個廢舊滅火器,讓學生分析NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液分別應盛放在什么地方,為什么?寫出泡沫滅火器工作時反應的化學方程式,并討論能否把NaHCO3溶液改為Na2CO3溶液,能否用Fe2(SO4)3溶液代替Al2(SO4)3溶液?學生帶著這些問題一邊進行討論分析,一邊閱讀相關教材,這樣不僅復習了有關的水解知識,而且通過實踐還學到了一些消防知識。整個學習過程中師生、生生都在互動,并沉浸在興奮、愉快的主動學習氛圍之中。
又如,教學“硝酸的性質”時,可創設情境,播放一段“裝有濃硝酸的槽罐車側翻泄漏及消防官兵搶險”的視頻,然后適時提出4個問題:①為什么濃硝酸在運輸時可貯存在鐵制的槽罐車中?②為什么事故現場的花草和樹葉變成了黃色?③為什么可看到棕黃色的“煙霧”?④從硝酸的泄漏事件中,你了解了硝酸的哪些物理性質?
4.營造質疑氛圍,使學生敢問
探究需要勇氣,有了探究的勇氣,學生才會大膽嘗試,在嘗試中發現,然后不斷創新,在探究活動中充分享受科學探究的樂趣。這就需要構建一種有效的、平等的師生對話和生生對話的和諧氛圍,以此鼓勵學生大膽質疑,向書本、向教師的權威發出挑戰。無論學生問的問題多么膚淺粗糙,都不應遭到挖苦、恥笑。學生提出有價值的有創意的問題應予以表揚,同時也應合理地肯定和尊重一些不符合教學需要的過淺過難甚至離奇的問題,讓學生在人格上獨立、思想上自由,要讓每個學生意識到自己有發現問題、提出問題的權利。
5.引導學生善于探究,學會問
只有掌握了科學的探究方法,才能在探究活動中少走彎路,提高探究效率,最終取得探究的成功。因此,教師必須引導學生在探究中學會探究。課堂上,教師應經常誘導和啟發學生把他們自己的經驗和知識進行改造、重組和重新解釋,并且在這個過程中不斷提問,不斷發現尚未解決的新問題。例如,在教學“氧族元素”時,筆者先讓學生回憶鹵族的性質,然后思考氧族元素的性質變化規律有哪些跟鹵族相似,然后再通過硫單質和氯氣的性質對比實驗來探究得出結論。又如教學“鈉”時,筆者先做鈉與水反應的實驗,利用這個實驗吸引學生的注意力,并將學生的注意力引向鈉的性質,再問學生對這個實驗的現象有什么疑問,該怎樣解釋,學生學習熱情高漲。
6.拓展課外研究
教學中,教師可以將傳統課堂這個封閉狹隘的小系統高效融入社會這個開放廣闊的大系統中去,讓學生走出課堂,走向社會參與實踐,開闊觀察視野,去調查、去探究、去發現、去獲得新知,以期獲得對化學學習的不同經歷和體驗。例如,2012年1月15日,廣西河池市龍江河發現嚴重鎘污染,鎘濃度一度超標80倍。隨著污染水體的逐漸下流,沿江居民和下游柳州市百萬居民的飲水受到威脅。1月27日,廣西壯族自治區啟動突發環境事件Ⅱ級應急響應,全力應對鎘污染。筆者組織學生對這一事件進行跟蹤了解,對了解到的情況進行化學分析。通過對社會焦點問題的了解和對日常化學問題的深入學習,不僅激發了學生強烈的社會意識,更豐富了學生的科技生活,而且激發學生對探究的興趣。又如,在學習“化學反應中的能量變化”時,筆者向學生提出了“不用火不用電如何煮雞蛋”的課外探究問題。學生分組進行探究,并進行比賽,看誰能不用火不用電把雞蛋在最短的時間內煮熟,筆者還對比賽進行了評比和頒獎。通過這樣的課外拓展活動,學生不僅感受到了學習的快樂,還培養了學生真正的樂于學習的品質。
總之,在高中化學教學中,教師要根據具體情況(不同學生、不同探究問題),使用好新教材,實現教學理念的轉變,通過自己的教學實踐和反思,不斷地完善和提高教學方法,努力創設教學情境,鼓勵學生大膽猜想,從而切實提高高中生的化學探究能力。
參考文獻
問題1我們已經學過了幾種氣體的制取方法,請同學們回憶一下實驗室是如何制取氫氣的呢?
問題2為了對某一金屬氧化物的組成進行研究,需要用純凈的氫氣來還原這種金屬氧化物。現有一份用鋅粒和鹽酸反應制得的氫氣,那么這份氫氣是否純凈呢?可能混有哪些氣體雜質?
雖然這個問題層次清清晰、不斷推進,但并不會激起多數學生的探究熱情。如何才能夠再復習課教學中激發學生“主動參與,樂于探究、交流與合作”的學習熱情,改變學生們單一的接受式學習方式呢?在教學實踐中,可進行如下的思考和探索。知識總在一定的情景中產生和發展的,脫離了具體情境,認知活動的效率是低下的。化學知識與生活緊密相連,探究式教學應將知識的學習置身于一個社會情境、生活情境或者問題情境中。學生在解決相關問題重構知識的過程中,有效地進入到知識的真實應用領域,這不僅將學到的知識應用于解決實際問題,也能從真實的逼真的生活中學到新知識。在復習課堂教學中,要善于善于從貼近學生生活問題中激發學生探究興趣培養學生發現問題的眼觀。
化學是一門以試驗為基礎的學科,所以化學教學過程中,很多科學方法都能和化學實驗結合在一起。實驗能為學生提供感悟、操作體驗、探究和發現的機會,可以讓學生得到充分主動地發展。因此復習課的實驗探究不應僅停留在對對實驗的回憶和想象中,應盡可能的為學生提供真實的實驗情景。(1)從動手實驗中體驗,在對泡騰片的探究設計中,考慮到學生對泡騰片比較熟悉和節約藥品,也可嘗式僅通過演示實驗來介紹泡騰片。但事實證明:還是讓學生親自動手的效果最明顯,簡單的溶解操作就為同學們提供了最近距離的感知和體驗。而帶著探究意識的觀察,也是同學們在這熟悉的現象中有了許多新發現。這些效果都是語言和演示實驗所無法代替的。(2)從對比試驗中發現,濃鹽酸與碳酸鈣反應知趣的二氧化碳氣體不能使澄清的石灰水變渾濁,該如何對待這一現象呢?由于該實驗對導管的干燥度要求高反應速度快,石灰水不渾濁的時間短,所以學生只聽老師介紹過,卻從沒有親眼看到過。因此在改革的教學實踐中,可播放一段濃、稀鹽酸分別與碳酸鈣反應對比試驗錄像,給學生們創設一個真實的探究的情景有效激發學生的探究思維。在課堂有效地時間和空間內,借助于信息技術的教學手段為學生提供直觀真實的感受。能重復播放的對比細節也可為學生們發現問題提供幫助,激發他們深入探究的興趣,提高了課堂學習的效率。
提出問題,既是探究的基礎,又是探究過程的核心。將課本知識、技能等創設成問題情景,引導學生在問題情景中主動發現問題、提出問題是開展探究活動時教師的主要工作。化學是一門以實驗為基礎的自然學科,探究式學習強調以化學實驗為基礎,這就要求在創設問題情景、提出問題時應該把化學實驗作為重要的途徑和手段。
因此,我們可以實驗為突破口,針對學生思路不開闊、認知加工層次較低的弱點,引導學生多問、多思、多比較、多設計,使其打破傳統觀念,消除思維,逐步實現創新學習。例如,在探索氫氣的制取裝置時,創設如下問題情景:
1.鋅與酸的反應可在哪些儀器中進行?(這樣一步步設問推進,完成實驗室制取氫氣簡易裝置裝配。在此基礎上,繼續提出如下問題。)
2.如果酸不夠了,只能將膠塞拔掉,從試管口添加酸,在反應時操作很不方便,你能否設計一種裝置,不需要拔掉膠塞也能隨時加酸呢?
3.長頸漏斗最大的好處是可以隨時加酸,但它能否使反應隨時停止呢?有什么辦法能使反應隨時停止?
4.用什么方法可以將鋅與酸分開呢?
5.鋅放在隔板上,是不是就可以控制反應呢?怎樣才能控制?
學生在這樣的情景中,既熟悉了制取氫氣的簡易裝置,也逐步摸清了啟普發生器的原理。整個過程,學生積極動腦,大膽提出新看法、新途徑,考慮問題更加全面,對知識的應用日趨靈活,創新意識得到激發,創新思維能力也在這一步一步的探索中得到鍛煉。
再如:二氧化碳與水的反應比較抽象,是學生的難點,做二氧化碳通入紫色石蕊試液的實驗時,教師實現讓學生仔細觀察整個實驗過程,然后提出問題:你認為是哪種物質使紫色的石蕊試液變成紅色呢?對于這一問題,應該讓學生從不同角度、不同側面來考慮,形成盡可能多的、新的、獨特的設想、思路和方法。
在此過程中,盡量由學生通過觀察回答,給學生的思考留下廣闊的空間,讓學生自己去挖掘內容,發現問題,培養其發散思維的能力和獨立探索問題的習慣。但也有注意,運用情景設計的問題應具有一定的思考價值,不能過于簡單,也不能過難。
二、自學探究,自主探索
學生通過對實驗的觀察已初步知道了“是什么”,但不知道“為什么”,這時要求學生根據已有的實驗事實,對出現現象的原因大膽地進行想象和推測,發表自己的見解,然后再讓學生自學課本有關內容,結合觀察到的現象去發現實驗證明的問題以及隱含的知識,要求學生盡可能多地挖掘實驗中包含的知識點。
如:上述實驗中,紫色的石蕊試液變為紅色的原因,學生提出如下假設:
1.二氧化碳使紫色石蕊變為紅色。
2.水使紫色石蕊變為紅色。
3.二氧化碳與水反應的產物使紫色石蕊變為紅色。
這樣的猜想,對活躍學生思維、發展學生的創造性具有重要作用。在這一過程中,學生進行獨立的探究,教師啟發學生的探索思路,鼓勵學生克服困難,并針對學生的實際進行分層次指導,展開討論和交流。
三、討論釋疑,確認新知
學生通過自學后究竟解決了哪些問題,還存有哪些問題,教師不得而知,此時應充分發揮學生的主體作用,讓學生自由發言,盡可能多的發言,互相補充,將需要掌握的知識點概括完全。但對有些問題的理解自己拿不定注意,這時就需要師生共同探討,以確認對某個知識點的正確與錯誤,從而避免學生知識上的漏洞。
通過學生的討論、探索,教師的引導,設計了以下幾個實驗來驗證上面的假設。
(1)向干燥的紙花(用經石蕊試液浸透的濾紙晾干后制成)噴稀醋酸;(2)向干燥的紙花噴水;(3)直接把干燥的紙花放入干燥的二氧化碳中;(4)將干燥的紙花噴水后放入二氧化碳中。(1)、(2)、(3)是獨立的,為(4)作鋪墊,目的是使學生認識到是二氧化碳與水反應生成的碳酸使紫色石蕊變成紅色。
通過分組實驗,小組討論,獲得共識:1、石蕊遇酸變成紅色;2、水、二氧化碳均不能使紫色石蕊變成紅色;3、二氧化碳與水反應生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊變成紅色。
在過程中,學生的回答有的淺顯,有的深刻,有的古怪,有的可笑,不管怎樣,教師都應鼓勵、引導,及時發現閃光點,切不可諷刺、挖苦、譏笑,只有這樣,探究式學習才能達到目的。
四、鞏固新知,拓展應用
問題解決之后,教師還應該有意識地指導學生對活動進行反思概括,同時對學生的主動學習和探究給予充分肯定和鼓勵,以提高學生自主學習的積極性。反思概括具有以下意義:
(1)將新知識和原有的理解聯系起來,有意識地提煉出概括性的知識,防止知識變成惰性的,過于受情景限制;(2)理解如何應用不同的方法、策略解決問題。
1. 提出問題的策略
提出問題是探究式教學的起點和關鍵點。提出問題的質量直接影響下面探究環節。由于教材的特殊地位,其中的問題多為陳述性的問題,一般很難激起學生探究的熱情,教師的作用恰好要在這里體現出來,教師要創設問題情景,將學生引入他們認為值得探究問題中。
教師的提問必須問在學生有疑之處。有些問題表面看學生好像沒問題,換個角度提問,就出現問題,實質是學生自覺無疑問,實則有疑問。讓學生認識到自己的疑問,教師可以采取一種逆向思維的方法,反其道提出問題,在教學策略上我們可以稱它為變換提出問題角度的策略。
如:“質量守恒定律”一課中教材中提出的問題是“化學反應前后物質的質量有沒有變化呢?”教師如果按照教材上的問題原封不動地提出,可以想像,學生面對一個他早已熟悉的問題,猜想和假設會很快趨向一致,探究興趣當然也就降低很多。教師若變換提問的角度,提出 “化學反應前后物質的質量是什么關系呢?”這樣的問題是學生不熟悉,很快會引起他們的注意。 變換角度提問,除了可以反過來問之外,還可以采取變換問題的方法。同樣可以吸引學生的注意力。
要讓學生對教師提出的問題感興趣,教師可以采取創設豐富問題情境的教學策略。創設問題情境可以有多種渠道,可以采用源于學生生活的問題和有意義的提問,用“見怪不怪”的生活經驗形成問題;精心設計的課堂討論形成問題;以意料之外的計算結果形成問題;以真實可信的化學史實形成問題;以豐富的網絡資源及多媒體課件形成問題等等。
如,教師在講“分子和原子”一課時,問學生我們生物課用到的顯微鏡 觀察到分子嗎?大家見識過“掃描隧道顯微鏡嗎”?它可以看到分子。這個問題是學生前所未聞,很容易一起他們的興趣,自然學生也就很快進入教學要引導探究問題之中。
引導學生提問,教師的教學策略就是要實施應具有使問題開放的引導語。如:你想知道什么?你發現了什么?等。如,在“探究分子在不停運動”一節課,教師采取引導學生提出問題教學設計。教師首先給出“鐵樹開花”畫面。學生覺得很驚奇,就想知道鐵樹是如何開花的了?
2. 引導學生猜想與假設的策略
猜想與假設是探究式教學的重要環節,培養學生的探究能力和思維能力主要在這一環節來實現。在這一環節中教師可以根據遇到的不同問題實施不同的教學策略。當學生提不出假設時,教師可以采用引導學生利用已有經驗和知識提出假設的策略;當學生假設過于發散時,教師還可以采用引導學生從個人假設轉化到團體的共同假設的策略;當學生的假設不能繼續深入時,教師啟發學生進行猜想與假設時。當學生猜想與假設不夠開放時,教師可以引導學生采用逆向思維、發散思維、類比思維、等效思維等方法進行猜想。
交流探究結果是探究教學中必不可少的,而且又極為重要的一環。讓學生交流探究結果也可以為其他人提供問問題、檢驗實證材料、找出錯誤的推理、發現實證資料所不能證明的觀點,以及根據同一觀察資料提出其他不同解釋的機會。交流結果能夠引入新問題,也能加強實證資料與已有學科知識,以及學生提出的解釋之間的聯系。交流結果有利于促進學生解決交流中遇到的困難,提高表達能力,并加深對科學論證方法的認識。
如在上“如何正確書寫化學方程式”一節課時,教師提出了看看哪一組有更多配平化學方程式的方法。這一句話調動了各組組員的的積極性。交流過程激發了他們探究的欲望。給學生創造交流合作機會的策略。現代社會生活和科學工作中,各種方式的交流合作十分重要,許多工作不可能由單獨的個人完成。為了提高合作交流的有效性,教師要重視合作技能的培養:
(1) 聽辨的技能:培養學生專心傾聽別人發言的習慣,能聽出別人發言的重點,對別人的發言作出分析,判斷,同時有自己獨到的見解。
(2) 表達的技能:培養學生善于表達自己的觀點,說話時聲音響亮、條理清楚、語句完整,語言簡練且能突出重點。
(3) 交流的技能:尊重別人,不隨意打斷別人的發言,善于采納別人的意見,給別人有發表意見的機會,修改補充自己原先的想法,體會他人的情感,控制自己的情緒。