化学实验教学与学生体验缺失原因及改进策略

时间:2022-10-27 09:08:21

化学实验教学与学生体验缺失原因及改进策略

摘 要:以化学实验教学为例,分析教学过程中由于情境创设、实验设计、实验结果处理等环节教学不当,将会导致学生在探究实验中其情感性、主体性、亲历性体验有所缺失。并根据上述分析,提出较为合理的教学设计。

关键词:探究实验;学生体验;缺失

探究实验教学通过让学生亲历化学探究过程,体验学习化学乐趣,理解和形成化学概念,树立尊重事实、善于质疑的科学态度,从而培养学生的化学素养。学生对实验的探究过程就是他们获得丰富体验的历程。然而,在教学中由于各种教学不当,不能让学生获得充分的体验。笔者结合《原电池》常见的教学设计,分析探究在实验教学中导致学生体验缺失的主要原因。

一、案例呈现

投影:一张妇女图片,旁边文字介绍:“格林太太有一口整齐的牙齿,但其中有两颗假牙;一颗是黄金的——这是格林太太富有的象征;另一颗是不锈钢的——这是一次车祸留下的痕迹。但自从车祸后,她经常头疼,夜间失眠心情烦躁,尽管吃了不少药物,但病症未有丝毫的减轻,你知道其中的病因吗?”

师:我们要想帮格林太太解决痛苦,先得学习原电池的相关知识。请同学们根据实验报告卡相关实验步骤,完成以下实验探究。

投影:实验报告卡

实验1:将铜片、锌片分别插入稀硫酸溶液中,观察实验现象。

实验2:将铜片、锌片同时插入稀硫酸溶液中,观察实验现象。

实验3:将铜片、锌片用导线相连后插入稀硫酸溶液中,观察实验现象。

实验4:将铜片、锌片接在电流表后插入稀硫酸溶液中,观察实验现象。

生:汇报实验现象。

师:小结实验现象,得出原电池的定义。讲解电子的流向。

师:(投影:几种装置图)上述装置中,哪些能构成原电池,哪些不能,为什么。

生:讨论,回答。

师:小结构成原电池条件。以铜、锌原电池为例,讲解电极反应方程式。

投影:几种原电池装置,学生写出电极反应方程式。

师:小结原电池的定义、构成条件、电极方程式书写。并问学生,通过本节课学习,你能解决格林太太的痛苦吗?

生1:迷惘,不知所措。

生2:两颗假牙构成原电池,让格林太太头痛。

师:回答很好,两颗不同金属假牙和口腔内电解质溶液构成原电池,产生电流刺激格林太太神经,使她产生头痛、头晕等不适症状。

二、原因分析

(一)“牵强附会”的情境创设导致学生体验的情感缺失

体验往往是在一定的情境中产生的,好的教学情境,让学生身心融入其中,是获得情感体验的重要手段。在实际的教学过程中,为了创设情境而创设情境的现象很多,有些情境不但没有让引发学生积极的情感体验和共鸣,反而把学生搞得一头雾水!

在上述教学设计中,教学情境创设就存在两个问题。一是不真实。不要说现代医学已不可能装两颗不同假牙,即使能装,学生也不可能遇到或亲身感受到。这种不真实使得学生失去对情境相关问题的探究欲望,从而无法完成对主题的意义建构。二是与学生已有知识联系不大。情境中所设置的问题要符合学生的“最近发展区”,问题的深度要稍高于学生原有的知识经验水平,学生需要经过“同化”和“顺应”才能解决问题。这个情境与学生已有知识没有任何联系,学生看到图片只觉得有趣,无法引发真正思考。从实际教学中学生反应来看,即使老师讲完原电池相关知识,学生也不能很清楚解决这个问题,因为这个问题除了涉及原电池相关知识,还与医学、生理学等知识有联系。像这样创设的情境,只是增加了学生的笑料,不可能引起学生情感的共鸣。

(二)“照方抓药”的探究实验导致学生体验的主体缺失

学生是学习的主体,只有当学生能动地、自主地去体察知识经验、认识事物并获得自己的感悟、激发起自己的情感,并以自我的面目参与的时候,才能真正地成为主体。

现在许多名为探究的实验,都是老师课前设计好实验的步骤,让学生按照步骤一步步地做下去,实验结束后,汇报一下实验现象就可以了。在实验过程中,学生从不用思考为什么要这个实验,为什么要这样做实验,还能怎样做实验。这种“伪探究”使得学生主体性严重缺失,学生不是实验的主人,没有自己的思想,没有自己的思考。学生不是以自己真面目去参与实验,而是控的“机器人”,简单重复着实验操作。

(三)“包办代替”的讲解导致学生体验的亲历缺失

亲历性是指“亲身经历”和“亲心经历”,亲身经历是指亲自参与活动或实践,获取直接经验。亲心经历指不一定亲身去参与某些活动,“心历”是体验主体凭借主观意识并调动原有体验积累(即经验),对不是眼前的情境或自己没有参与的实践活动进行推理性、移情性、想象性的感知,从而获得相应情感和认识的一种心理活动。

在《原电池》教学中,电子转移的方向和电极方程式的书写是难点。电子与反应的微粒是看不见摸不着的,需要学生根据宏观的现象,进行推理性、移情性、想象性的感知,从而获得相应的认识。这个过程实际就是学生“心历”过程,它可以经由教师的语言诱导和自己的运思畅想,激发自身的“体验积累”,亲身亲心参与某种教学活动,并产生了自己的理解和感受。

本节课中,教师匆匆讲解电子转移的方向和电极方程式的书写,然后布置大量的练习让学生去强化巩固,学生对课上所学的知识只能被动记忆和理解,根本谈不上“亲历”了探究的乐趣。目前教育中将学生作为知识被动“旁观者”的现象很普遍,学校为了节省教学时间,在最短的时间内让学生获得最多的知识,大量让学生记忆知识,而不是让学生主动体验学习的过程,教师倾向于机械传授,而不是采用心智启发的教学方式。

三、改进的教学策略

(一)创设真实的情境

教师创设的情境应与化学知识产生的背景相联系,让学生在新课的学习中初步体验化学学习的价值。情境应能恰如其分地与学生的已有经验挂钩,激起学生“愿学”、“想学”的第一步,进而促进学生知识、能力和情感态度价值观的发展,并为每个学生提供并创造获得成功的条件和机会。

如《原电池》一节的情境可以这样设计。

课前布置学生从家中带来苹果、桔子、梨、香蕉、柠檬等水果,分发铁丝、铜丝、碳棒、锌片、音乐贺卡中发音元件、导线等器材。

师:打开一张音乐贺卡,介绍其中小电池。用柠檬、铜丝、铁丝自制一个小电池给音乐贺卡供电。

师:你能否利用手中器材,让你组发音器发出动人音乐呢?

生:动手探究不同水果,不同电极组合能否产生电流。

(二)引导学生主体参与设计

著名心理学家皮亚杰说:“思维从动作开始,切断动作和思维的联系,思维就不能得到发展。”可见在化学学习中思维与动手实验操作是紧密联系的。要想从真正意义上发挥学生的主体性,教师要不露痕迹地引导学生由易到难,渐入佳境,发现问题,寻找对策,动手动脑,发现本质。不仅让学生掌握教材所呈现的间接知识,而且还原知识的获得过程,让学生像一名真正的科学家一样去探究知识的获得过程,真正成为一名寻求知识的参与者,从而培养学生独立思考,自主探究的能力,使他们体验学习的乐趣,激发主动学习的热情及兴趣。

如在《原电池》教学中学生探究实验可做如下设计。

师:构成原电池的条件是什么?请同学们利用所提供的仪器继续探究。

生:利用提供的铜片、铁片、锌片、碳棒、氯化钠溶液、乙醇溶液、蒸馏水等器材继续搭建装置,寻找构成原电池的条件。

生:分析实验结果,得出构成原电池的条件。

师:总结完善。

生:写出能形成原电池的电极反应方程式。

(三)创造让学生亲身经历和体验的机会

课堂教学不仅要看重掌握知识这个终结性的目标,更要关注学习的过程。强调学生去主动地经历学习这个过程,在过程中去主动地掌握获得知识的方法,获得情感体验。

为了增强学生亲身经历和体验,“原电池”可设计下列环节。

师:我们已经知道导线导电的原因是电子定向移动,我们还知道氧化还原反应中有电子转移,一个化学反应中的电子是如何通过导线定向移动从而产生电流呢?请同学们利用提供的铜片、锌片、稀硫酸组装一组原电池,并用电流表指针偏转探究电子的流向。通过实验探究,你能解决以下问题吗?

投影:

问题1:标出Zn与H2SO4反应中转移电子的数目和方向。

问题2:你认为电子从哪极流出的?

问题3:根据实验现象,写出两个电极上发生反应的方程式。

生:利用提供的铜片、锌片、稀硫酸、电流表组装原电池。交流讨论原电池中电子流向及电极反应方程式。

学习不仅是要用大脑去库存知识,而且要用自己的眼睛看,用自己的耳朵听,用自己的嘴去说,用自己的手去操作,即用自己的身体去亲自经历,用自己的心灵去亲自感悟。这不仅是理解知识的需要,更是激发学生生命活力,促进学生生命成长的需要。

[参 考 文 献]

[1][美]库伯著.王灿明等译.体验学习——让体验成为学习和发展的源泉[M].上海:华东师范大学出版社,2008.

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[3]李梅.体验学习的基本理论与策略[J].广东教育,2003(12).

[4]强美凤.体验是一种鲜活的化学实验教学[J].化学教学,2004(5).

[5]郭洪.在体验中学习——化学实验作用之我见[J].中学化学教学参考,2003(1-2).

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