探究式化学实验教学的实践

时间:2022-08-09 05:35:53

探究式化学实验教学的实践

探究式教学是现代教育变革发展中的一个重要成果,是新基础教育理论指导下实现“让课堂焕发出生命力”的重要途径。化学实验是学习化学知识、培养创新思维、发展研究问题能力的重要途径。2011年教育部制定的《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》中提出:在“做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。在这一新课程理念指导下,探究式化学实验教学就成了化学实验教学改革的重要方向。这一教学模式有利于引导学生掌握科学的学习方法,开发学生智力,发展学生创造性思维,培养自学能力,培养“主动、健康发展”的时代新人。本文就如何实施探究式化学实验教学展开讨论,并提出一些看法。

一 领悟探究式化学实验教学的指导思想

探究式化学实验教学的指导思想可以归纳为四点:(1)以实验为基础;(2)突出学生的主体性;(3)强调实验教学的探究性;(4)实现知识、技能在探究过程中的统一。学生以实验为基础,按照科学研究的一般过程进行探究学习,无疑可以使学生对化学知识体系的逻辑结构与认识论特征有更加完整的认识。

二 科学设计探究式化学实验

教师在教学设计中应斟酌选择探究实验内容,这是成功实施探究式化学实验教学的关键,应根据学校条件、教学进度对各类实验进行必要的调整。探究式化学实验的设计可以从以下几个方面来思考。

1.创新演示实验

变验证性实验为探究性实验;增加趣味性实验,激发学生的兴趣;探究内容可以包括实验方法、步骤与装置。

例如学习建立催化剂概念时,为了说明到底是什么反应产生氧气,反应中二氧化锰起到什么作用,可设计如图所示实验。

A B C

先加热B图中的二氧化锰,片刻后,把带火星的木条插入试管口,木条不着火。再给A图中的氯酸钾晶体加热,把带火星的木条插入试管口,直至氯酸钾熔化,木条才着火。稍加热C图中加入少许二氧化锰的氯酸钾,把带火星的木条插入试管口,木条着火。学生在实验的基础上比较、推理,不难得出:加热二氧化锰不能放出氧气;氯酸钾在较高温度下能放出氧气;加热时不会放出氧气的二氯化锰能使氯酸钾在较低温下迅速放出氧气。从而得出二氧化锰的作用,进而得出催化剂的概念。

可见,通过问题提出、实验现象分析对比、得出结论。使学生由单纯接受知识转为积极主动学习。这样得到的知识新鲜而深刻。

2.革新学生实验

增强实验的探索性,增加科研性实验和设计性实验以提高学生的科研能力,开设综合性实验以提高学生解决实际问题的能力。例如,讲到选择制取CO2的原料时,教师可启发学生应该选用含有CO32-的化合物与稀酸反应。由于实验室所用的含有CO32-的化合物,通常有CaCO3和Na2CO3;所用的稀酸,常见的有稀盐酸、稀硫酸,那么制取CO2时,究竟选择何种物质反应比较适宜呢?这时,可让学生分组实验进行探究,得出结论。然后,根据学生实验,各组讨论和发表自己的见解,对实验结果进行交流,综合讨论得到最佳的实验方案:选用CaCO3与稀盐酸反应较为合理。理由为:第一组,CaCO3和稀硫酸反应生成微溶物,覆盖在大理石表面,阻碍反应的进行,不适宜实验室采用。第二组,Na2CO3和稀硫酸反应速度太快,难以控制,不便于收集,不适宜实验室采用。第三组,CaCO3和稀盐酸反应速度适中,易于控制,适宜实验室使用。

这样做,有利于充分发挥学生的主体参与意识,可以充分调动学生学习化学的积极性,而教师真正成了学生实验探究的引导者、服务者。这样的教学内容处理,才能让主导与主体有机地统一于实验探究教学的全过程,让学生的思维在实验设计、现象的分析、结果的讨论等过程中得到锻炼提高。

3.增加课外实验

设计一些生活实验,如讲碳酸钙的性质时,可安排学生收集鸡蛋壳、贝壳、路基中的石灰石、建筑中的废料大理石等,观察它们在水中加热与醋的反应等;讲酸碱指示剂时,教学生用咖喱粉制作酸碱指示剂,检测身边物质的酸碱性。自制水分子、氧分子、氢分子模型,模拟水电解过程中的微观粒子变化,进而理解化学变化中的质量守恒定律。同时要加强和完善实验室建设,使更多的学生更自由地参与到实验中来。

4.多媒体辅助化学实验

某些危险实验、过于复杂的实验或实际的工艺流程等均可以借助多媒体教学手段,使学生的视野进一步开阔。

三 探究式化学实验教学的评价

在探究式化学实验教学改革中,教学评价体系的建立是非常重要的,应侧重考查学生在探究活动中的实际表现。可以从学生对实验知识与技能的掌握情况、学生探究能力的形成情况和学生对实验的态度以及情感与价值观的形成三个大的方面来考查。值得讨论的是探究式化学实验教学活动中教师的灵活性较大,如何在教学中给学生充分自由的空间,使学生的自主性得以充分发挥;如何让每位学生参与到探究活动中来,全程体验探究过程;对不同的学生如何做到因材施教;需要怎样进行小组学生分工协作、优势互补;化学科学及其实验已经渗透到社会生产、生活、科研各个领域,如何把握探究性实验的内容的度等问题仍困扰着教师们。

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