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摘 要: 科学探究是高中化学新课程的重要理念,探究教学活动设计和组织是实施科学探究的重要前提。本文作者阐述了探究式教学的基本内涵,对如何进行探究式教学以详细案例进行了分析,并提出了自己的几点体会。
关键词: 高中化学教学 探究式教学 实验教学
化学教学是中学素质教育的重要部分,高中化学教学如何教会学生学习和思考、培养学生的终身学习能力已成为新课改的重要内容。但在教学实践中,重教轻学——忽视培养学生探究性学习的现象较为普遍,这不但不利于学生自身的学习方式的优化,而且不利于培养具有创造精神与创新能力的人才。笔者在此对高中化学探究性教学模式的研究与实践谈一些认识。
一、探究式教学的基本内涵
探究式教学是以学生探究为基本特征的一种教学活动形式。所谓探究就是探讨和研究,探究式教学就是以探究为主的教学,具体说它是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生自主学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。探究式教学特别重视开发学生的智力,发展学生的创造性思维,培养学生的自学能力,使学生通过自我探究学会学习和掌握科学方法,为终身学习奠定基础。
二、以培养学生科学的学习方法、探究技能为目的
在探究式教学中教师不是把现成的结论告诉学生,而是通过不断设问,指导学生进行思考、讨论、提出假设,然后针对假设搜集相关资料并加以处理,最后有所发现,得出自己的结论。在这个过程中,学生学会了科学思维,表达能力和动手能力也得到了训练。无论结果正确与否,通过活动,学生的探究技能得到了锻炼,也形成了科学的学习方法。
三、应用案例
在探究课题“中和反应的实质”时,笔者是这样组织学生活动的。
1.创设问题情境,激发探究兴趣:胃酸过多的患者服用的药物中常含有氢氧化铝;处理硫酸厂排出的废硫酸可以用熟石灰;不小心把酸液滴到皮肤上应立即用抹布擦去,并涂上弱碱液,等等。它们发生了什么反应,为什么会反应呢?
2.学生经过热烈的讨论,发现这些都是酸碱中和反应,从而确定探究课题是“中和反应的实质”。
3.教师设置实验:请两位学生用石蕊试液或酚酞试液分别与氢氧化钠溶液、盐酸溶液作用,让学生明白指示剂遇到酸或碱的变色情况,为学生探究本课课题设下铺垫。
4.学生讨论,教师在投影仪上显示变色情况。在此基础上,教师鼓励学生以氢氧化钠溶液和盐酸反应为例设计实验方案,探究本课课题。
5.学生经过热烈的讨论,提出两种假设:(1)盐酸中的H与氢氧化钠溶液中的OH反应;(2)氢氧化钠溶液中的Na与盐酸中的Cl反应。
6.教师启发学生通过分析,利用实验室材料,设计实验来探究上述假设的正确与否。
7.学生在教师指导下设计分组实验:(1)取一定量的盐酸溶液,滴入几滴石蕊试液,再用氯化钠溶液对照;取一定量的氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液,再用氯化钠溶液对照。(2)取一定量的盐酸溶液,滴入几滴石蕊试液,再逐滴滴入氢氧化钠溶液,并不断用玻璃棒搅拌,至颜色由红变紫;取一定量的氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液,再逐滴滴入盐酸,不断用玻璃棒搅拌,至红色褪成无色。(3)分别把(2)得到的溶液取一滴滴到载玻片上,微热后,都得到白色固体物质。(4)用硝酸和氢氧化钾代替盐酸和氢氧化钠做(2)的实验。
8.教师启发学生讨论上述系列实验。学生讨论后,第一组学生获得结论:酸使指示剂变色是因为H,碱使指示剂变色是因为OH,氯化钠不会使指示剂变色。第二组学生获得结论:酸与碱反应后酸中的H和碱中的OH都消失了。第三组学生获得结论:酸和碱反应后生成了可溶于水的不同于酸也不同于碱的物质。此时学生急需启发帮助。第四组学生获得结论:改用其它酸和碱,结果一样。
9.教师组织学生从离子的角度分析,启发学生推断新物质可能是什么,再组织学生观看幻灯片演示氢氧化钠溶液和盐酸反应的微观过程。学生豁然开朗。
10.教师组织学生把结论用化学方程式书写出来:NaOH+HCl=NaCl+HO,同时,让学生试着写引课时问题中涉及的方程式:Al(OH)+3HCl=AlCl+3HO,Ca(OH)+2HCl=CaCl+2HO,HNO+KOH=KNO+HO,启发学生分析生成物的特点,加深盐的概念,并得出探究结论:酸和碱之间发生中和反应,生成盐和水;中和反应的实质是酸溶液中的H与碱溶液中的OH反应生成了难电离的水。
11.到此探究性学习活动还没有结束。为使学生养成对结论进行反思与评价的好习惯,教师接着提问:“氢氧化钠溶液与盐酸恰好完全反应了吗?”这将使学生带着问题学习pH值,从而进一步对学生进行知识与技能、过程与方
法等的教育。
四、探究性实验教学的体会
在探究性实验教学中,化学问题的提出和解决是以实验探究的途径和手段进行的。课堂教学应尽可能使学生亲自参与实验,发挥学生的实验能动性,引导学生根据实验现象或事实,探究物质的本质及其变化规律。在高中化学教学中,充分挖掘和开发化学实验在探究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法、形成终身学习的能力具有重要的意义。
其实,化学实验本身就是科学探究的过程。化学实验是人们认识和研究物质的一种科学方法,是人们根据研究的对象和研究的目的,创造性地运用科学知识和实验手段,有计划地实施探究性实践活动的过程。化学发展的历史也充分证明:化学科学的任何一项重大的突破,无一例外地是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说,没有实验,任何新的东西都不能深知。中学的绝大多数化学实验虽然是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时,化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生的化学学习过程中,教师要提倡更多地利用实验这种活动进行探究性学习。
总之,这种学习方式提高了学生的分析问题和解决问题的能力、培养了科学思想和科学方法,以及团结协作精神。在探索过程中,我们要逐步改变学生的那种偏重于记忆、理解要靠接受知识传输的学习方式,使学生逐步形成一种对知识进行主动探求,并重视实际问题解决的主动积极的学习方式,从而在全面提高学生知识水平的基础上提高终身学习的能力。
参考文献:
[1]孔培.例谈新课程下高中化学教学中的探究性学习.新课程研究,2008.11.
[2]程柏峰.开展高中化学教学中的探究性学习.硅谷,2008.6.
[3]雷升.高中化学实验探究式教学的研究与实践.甘肃联合大学学报,2006.4.
关键词: 高中化学教学 探究式教学 实验教学
化学教学是中学素质教育的重要部分,高中化学教学如何教会学生学习和思考、培养学生的终身学习能力已成为新课改的重要内容。但在教学实践中,重教轻学——忽视培养学生探究性学习的现象较为普遍,这不但不利于学生自身的学习方式的优化,而且不利于培养具有创造精神与创新能力的人才。笔者在此对高中化学探究性教学模式的研究与实践谈一些认识。
一、探究式教学的基本内涵
探究式教学是以学生探究为基本特征的一种教学活动形式。所谓探究就是探讨和研究,探究式教学就是以探究为主的教学,具体说它是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生自主学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。探究式教学特别重视开发学生的智力,发展学生的创造性思维,培养学生的自学能力,使学生通过自我探究学会学习和掌握科学方法,为终身学习奠定基础。
二、以培养学生科学的学习方法、探究技能为目的
在探究式教学中教师不是把现成的结论告诉学生,而是通过不断设问,指导学生进行思考、讨论、提出假设,然后针对假设搜集相关资料并加以处理,最后有所发现,得出自己的结论。在这个过程中,学生学会了科学思维,表达能力和动手能力也得到了训练。无论结果正确与否,通过活动,学生的探究技能得到了锻炼,也形成了科学的学习方法。
三、应用案例
在探究课题“中和反应的实质”时,笔者是这样组织学生活动的。
1.创设问题情境,激发探究兴趣:胃酸过多的患者服用的药物中常含有氢氧化铝;处理硫酸厂排出的废硫酸可以用熟石灰;不小心把酸液滴到皮肤上应立即用抹布擦去,并涂上弱碱液,等等。它们发生了什么反应,为什么会反应呢?
2.学生经过热烈的讨论,发现这些都是酸碱中和反应,从而确定探究课题是“中和反应的实质”。
3.教师设置实验:请两位学生用石蕊试液或酚酞试液分别与氢氧化钠溶液、盐酸溶液作用,让学生明白指示剂遇到酸或碱的变色情况,为学生探究本课课题设下铺垫。
4.学生讨论,教师在投影仪上显示变色情况。在此基础上,教师鼓励学生以氢氧化钠溶液和盐酸反应为例设计实验方案,探究本课课题。
5.学生经过热烈的讨论,提出两种假设:(1)盐酸中的H与氢氧化钠溶液中的OH反应;(2)氢氧化钠溶液中的Na与盐酸中的Cl反应。
6.教师启发学生通过分析,利用实验室材料,设计实验来探究上述假设的正确与否。
7.学生在教师指导下设计分组实验:(1)取一定量的盐酸溶液,滴入几滴石蕊试液,再用氯化钠溶液对照;取一定量的氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液,再用氯化钠溶液对照。(2)取一定量的盐酸溶液,滴入几滴石蕊试液,再逐滴滴入氢氧化钠溶液,并不断用玻璃棒搅拌,至颜色由红变紫;取一定量的氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液,再逐滴滴入盐酸,不断用玻璃棒搅拌,至红色褪成无色。(3)分别把(2)得到的溶液取一滴滴到载玻片上,微热后,都得到白色固体物质。(4)用硝酸和氢氧化钾代替盐酸和氢氧化钠做(2)的实验。
8.教师启发学生讨论上述系列实验。学生讨论后,第一组学生获得结论:酸使指示剂变色是因为H,碱使指示剂变色是因为OH,氯化钠不会使指示剂变色。第二组学生获得结论:酸与碱反应后酸中的H和碱中的OH都消失了。第三组学生获得结论:酸和碱反应后生成了可溶于水的不同于酸也不同于碱的物质。此时学生急需启发帮助。第四组学生获得结论:改用其它酸和碱,结果一样。
9.教师组织学生从离子的角度分析,启发学生推断新物质可能是什么,再组织学生观看幻灯片演示氢氧化钠溶液和盐酸反应的微观过程。学生豁然开朗。
10.教师组织学生把结论用化学方程式书写出来:NaOH+HCl=NaCl+HO,同时,让学生试着写引课时问题中涉及的方程式:Al(OH)+3HCl=AlCl+3HO,Ca(OH)+2HCl=CaCl+2HO,HNO+KOH=KNO+HO,启发学生分析生成物的特点,加深盐的概念,并得出探究结论:酸和碱之间发生中和反应,生成盐和水;中和反应的实质是酸溶液中的H与碱溶液中的OH反应生成了难电离的水。
11.到此探究性学习活动还没有结束。为使学生养成对结论进行反思与评价的好习惯,教师接着提问:“氢氧化钠溶液与盐酸恰好完全反应了吗?”这将使学生带着问题学习pH值,从而进一步对学生进行知识与技能、过程与方
法等的教育。
四、探究性实验教学的体会
在探究性实验教学中,化学问题的提出和解决是以实验探究的途径和手段进行的。课堂教学应尽可能使学生亲自参与实验,发挥学生的实验能动性,引导学生根据实验现象或事实,探究物质的本质及其变化规律。在高中化学教学中,充分挖掘和开发化学实验在探究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法、形成终身学习的能力具有重要的意义。
其实,化学实验本身就是科学探究的过程。化学实验是人们认识和研究物质的一种科学方法,是人们根据研究的对象和研究的目的,创造性地运用科学知识和实验手段,有计划地实施探究性实践活动的过程。化学发展的历史也充分证明:化学科学的任何一项重大的突破,无一例外地是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说,没有实验,任何新的东西都不能深知。中学的绝大多数化学实验虽然是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时,化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生的化学学习过程中,教师要提倡更多地利用实验这种活动进行探究性学习。
总之,这种学习方式提高了学生的分析问题和解决问题的能力、培养了科学思想和科学方法,以及团结协作精神。在探索过程中,我们要逐步改变学生的那种偏重于记忆、理解要靠接受知识传输的学习方式,使学生逐步形成一种对知识进行主动探求,并重视实际问题解决的主动积极的学习方式,从而在全面提高学生知识水平的基础上提高终身学习的能力。
参考文献:
[1]孔培.例谈新课程下高中化学教学中的探究性学习.新课程研究,2008.11.
[2]程柏峰.开展高中化学教学中的探究性学习.硅谷,2008.6.
[3]雷升.高中化学实验探究式教学的研究与实践.甘肃联合大学学报,2006.4.