探究式教学在化学教学中的应用

   学文网   2020-10-17 00:00:00

  摘 要:美国著名科学家施瓦布提出了探究学习这一教学论断,认为应该把学生视为"小科学家",让学生通过一系列的科学探究活动去发现科学结论。新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,发挥学科自身的优势,将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地学习。
  关键词:探究式教学;化学教学;新课改;实施策略 所谓科学探究,是指从学科领域或现实社会生活中,选择和确定研究课题,在教学中,创设一种类似于科学研究的情景,通过学生自主、独立地发现问题,对可能的答案做出假设与猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查、搜集证据,对获得的信息进行处理,得出初步的结论。我在教学中尝试探究式教学实践,让学生有更多的机会主动体验探究过程;在知识的形成、联系、应用过程中,让学生养成科学的态度、获得科学的方法,在"做科学"的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。
  一、在教学中,实施科学探究
  先进的教学观念是通过先进的教学方式体现出来的,同时教学观念的改变也必须是在教学方式的转变过程中得以实现的。教学的重要目的之一就是让学生掌握正确的结论,如:概念、原理、实验的基本操作等。因此,教学方式必须重视学生对正确结论的掌握,这是毋庸置疑的,但就学生获得正确结论的过程而言,传统的教学方式往往对此重视不够。
  例如:在"co2的收集方法"教学中,教材中只涉及了co2可以用向上排空气法收集,针对这一情况,教师可以有意地提出"co2能不能用排水法收集"这样的问题,组织学生对co2的收集方法作出假设:co2可用排水法收集。然后让学生分组进行试验探究。
  实验设计如下:
  第一组:用石灰石和稀盐酸反应来制取co2,用排水法收集,然后用蘸有澄清石灰水的玻璃棒放入集气瓶口检验,结果发现,可以检验出排水法收集的co2,故得出结论co2可用排水法收集。
  第二组:通过"co2通入水后滴加石蕊试液,溶液变红"的实验,则说明co2和水能够反应,得出不能用排水法收集co2的结论。
  第三组:通过查阅资料知道,标准状况下1体积的水可溶解0.88体积的co2,其中4%的co2与水反应生成碳酸。但是,对于制取大量的co2来说,co2少量溶于水的损失就很微不足道了,况且碳酸很不稳定,极易分解成co2,而且排水法收集的co2比较纯净。因此,得出结论:co2可用排水法收集。
  由此可见,充分利用学生原有认知结构中的有关经验进行探究,借助于他人的帮助,可以利用必要的学习资料,通过科学探究的方式而获得知识。在实验探究中,不仅培养了学生运用知识、设计实验、操作实验、分析实验的能力,还培养了学生实事求是的科学态度和探究事物本质的科学精神。
  二、实验探究,掌握解决问题方法
  实验探究过程是学生从感性认识上升为理性认识的过程。这一方式是在提出或发现问题后,教师引导学生通过实验操作来探究问题答案的一种方式。以此鼓励学生养成良好的学习习惯,提高学习能力。
  例如:在学习义务教育课程标准实验教科书九年级(下册)"合金"时,我先展示了一枚金光闪闪的戒指,让学生辨别真伪,学生的兴致立刻高涨起来,"真的""假的"叫喊声此起彼伏。借此,我提出本节课的问题:
  目前社会上有一些不法分子以铜锌合金(金黄色,俗称黄铜)假冒黄金进行诈骗活动。现请你们设计实验证明我的戒指是真金还是黄铜。要求写出实验方案、现象和结论。
  接下来学生展开讨论:根据黄铜和黄金的不同性质,有多种鉴别方案。如物理方法有:测密度、试硬度、比较浮力大小等。化学方法有:用酸溶液(稀盐酸、稀硫酸)、用盐溶液(硫酸铜溶液、硝酸汞溶液、硝酸银溶液)、在火焰上加热等等。选择方案时,最好用操作简便、现象明显的进行。
  最后学生探索设计的方案有:
  1.取样品,用天平称其质量,用量筒测其体积,计算样品的密度,与黄金密度对照,若密度差值较大,则为黄铜。
  2.取样品、试硬度,硬度大的是黄铜,硬度小的是黄金。
  3.把样品浸入稀盐酸或稀硫酸中,微热,若有气体产生,则为假黄金;若没有气体产生,则为真金。
  4.把样品浸入硫酸铜溶液(或硝酸汞溶液、硝酸银溶液)中,若表面有其他物质出现,则样品是假黄金,无变化的是真黄金。
  5.取样品,放在酒精灯火焰上灼烧,变成黑色的是黄铜,不变色的是真金。
  说实在话,学生能探究出这么多的鉴别方案,真是出乎我的意料。从而也再一次体现了探究式教学的优势。因此,学生通过对实验的设计和探究,在教师的科学指导下,通过鼓励、引导和启发,从而实现学生自主性探究实验,是化学教学使学生学会求知的基本途径。
  三、注重日常的探究学习,提高应用能力
  下面以义务教育课程标准实验教科书九年级化学"金属的腐蚀和防护"的探究为例说明。
  提出问题:铁生锈的原因是什么?
  探究活动:
  1.引导学生充分思考并提出假设:(1)钢铁生锈是因为与空气接触,和空气中的氧气反应所致;(2)钢铁生锈是因为空气中有水蒸气,水和铁起反应所致;(3)钢铁生锈是因为水和空气共同作用的结果。
  2.引导学生根据假设设计实验:(1)取一支试管,用酒精灯烘干,向里面放一枚铁钉,使铁钉只与干燥的空气接触;(2)再取一支试管,向其中放入一枚铁钉,注入刚煮沸过的蒸馏水至浸没铁钉,然后在水面上注入一层植物油,使铁钉只与水接触;(3)取第三支试管,往其中放入一枚铁钉,然后注入蒸馏水,不要浸没铁钉,使铁钉同时与空气和水接触。
  3.引导学生每天观察铁钉生锈情况,连续观察一周,要求学生认真做好记录,然后再对提出的问题作出解释和探究结论(铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程)
  4.要求学生对探究的结论做出反思和评价:实验结果与经验认识(或猜想)是否吻合?实验收集到的证据是否充分?
  5.引导学生应用所学的知识解释或解决其他问题:(1)从铁在潮湿的空气中易生锈(主要成分是三氧化二铁)以及铁丝在纯氧中燃烧生成四氧化三铁的实验来看,反应条件对化学反应的结果影响很大;(2)防止铁生锈的方法。
  像这种从化学实验事实出发,主动进行由表及里的分析,并学会由现象到本质的推理方法,使学生在"做科学"的探究实践中,获得基本的思维方法和技巧,从而激励学生信心百倍地进入探究学习的下一阶段。
  新的化学课程更加切合实际,结合学生熟悉的生活情景和已有的实际经验提炼素材,让学生在丰富生动的现实生活中寻找学习主题,了解化学与生活的密切关系,使学生从中逐步认识和感受化学对生活提高和社会发展的重要作用。因此,要有效地提高学生的科学素养,必须在教学中以探究为中心,塑造和建构学生学习的主体地位。
  参考文献:
  刘知新.更新课程理念,促使学生积极主动地学习[m].化学教育,2002(9).
  (作者单位 福建省永安市第六中学)


探究教学化学中的应用利用运用



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