提高学生化学实验后实际应用能力的探究

来源:用户上传      作者: 吴文梅

　　本人在上《性质活泼的氧气》这一节内容时,叫一位同学取一段纱窗网上的细铁丝,把它绕成螺旋状,顶端系上一段火柴,引燃后在自己收集到的氧气(预先准备)中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验。结果没有观察到“剧烈燃烧,火星四射”的现象,让学生讨论分析,造成此实验失败的原因可能是下面的哪几点:
　　A.收集到的氧气量太少或纯度太低
　　B.铁丝生锈
　　C.铁丝的温度未达到着火点
　　两个月后,在期中考试的卷子上出现了这样一道题:在“氧气的制取和性质”的实验中,某同学取一段纱窗网上的细铁丝,把它绕成螺旋状,顶端系上一段火柴,引燃后在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验,结果没有观察到“剧烈燃烧,火星四射”的现象。请分析此实验失败的各种可能原因?经改进后实验成功了,其反应的化学方程式为:。这道试题的内容与实验相关,考查学生对“氧气的制取和性质”的实验知识,应该说是一道比较容易的了解试题,且这一道题有探究性学习的味道,答案的范围更广一些。然而从考察后的试卷分析中发现:通过率只有40%左右,这说明我们的学生缺乏一定的探究意识和实际应用能力。
　　分析学生错误的原因,主要是学生在平时的学习中往往只重视概念原理性知识的学习,忽视科学方法的学习。如果我们教师在上课时能很好的考虑以下这些问题:(1)为什么要进行这个实验?(2)影响这个实验成功的因素及解决办法有那些?(3)在实验中应当收集那些数据?(4)对已有的数据应当如何处理?(5)怎样根据实验所得的数据和信息推出一个合理的结论?(6)根据实验目的或假说,如何设计一个实验方案?(7)要不断改进教学方式,培养学生的实际应用能力。
　　
　　一、构建具有探究价值的课堂教学目标
　　
　　教学目标是师生在学科教学活动中预期达到的教学结果和质量标准。探究价值的课堂教学目标,是将学生的发展放在首位,按照中学生认知发展规律编排内容和设计活动,以“主题”和“科学探究”为组织教材的线索,而不是按学科演绎的逻辑关系为线索组织教材。在主题的选择和知识的安排上注重不同知识点的内在联系,努力实现整体优化,并注意讲述的切入点贴近学生的生活,课后的练习等也十分注重联系实际。
　　例如对微粒一节的教学,传统的教学目标(苏教版,老教材)往往确定为:了解分子的基本性质和概念;使学生会运用分子的观点来区别:物理变化和化学变化、纯净物和混合物。在课堂教学中,也仅仅通过“加热碘榔头”“酒精和水混合”等演示实验来讲解,学生对分子这一抽象的概念只能是机械的记忆和背诵,很难在实际中进行应用。而具有探究价值的教学则把微观粒子的(沪教版,新教材)教学目标确定为:认识物质的微粒性;能用微粒的观点解释某些常见的现象;设计或完成某些说明物质微粒性的简单实验;运用有关物质的微观知识进行想象和推理。它不要求学生掌握分子、原子的概念,更注重理论联系实际,让学生用微粒的观点解释现象。在课堂教学中,用分离高锰酸钾、溶解高锰酸钾来说明物质是由微粒构成的;用浓氨水使酚酞变红的探究实验说明微粒是不断运动的;对于微粒间是否有空隙?学生之间有三种意见:①有空隙;②没有空隙;③有时有,有时没有。对此教师可先引导学生进行假设:如果分子间有空隙,你们怎么来证明?学生通过预习、讨论会提出“水与酒精混合”“压缩空气”“微粒是圆形的,圆与圆之间肯定有空隙”等见解,然后在老师的指导下,让学生做“水与酒精混合”“压缩空气”的实验,经过实验学生自然得出“微粒间有空隙”的结论。通过这些问题的探究,学生不仅发现了科学知识,而且还悟到了科学方法,更体验到了学习科学的乐趣,真正做到知识、技能、情感三元目标都达到。
　　
　　二、设置具有探究空间的课堂教学内容体系
　　
　　作为教师应打破教师教学用书和学生教材的局限,打破教学内容和教学形式的封闭,应有开放的备课和开放的教学。把课堂教学内容延伸到与之相联系的现实生活,延伸到相关领域的新知识、新技术;把现代化的教学手段如电化教学、计算机教学、多媒体教学、网络教学等引入课堂。例:在讲到选择制取二氧化碳的原料时,可以引导并启发学生应该用含有碳酸根原子团的化合物与稀酸反应。在实验室所用的含有碳酸根的化合物通常有碳酸钙和碳酸钠,所用的稀酸常见的有稀盐酸、稀硫酸,那么制取二氧化碳究竟选择哪两种物质相互反应制取二氧化碳呢?这时我们可以调整、拓展教学内容,让学生分组实验进行探索得出制取二氧化碳所选择的原料。然后根据学生实验,各组讨论并且选代表发表自己的看法,对实验结果进行交流,然后综合讨论得出最佳方案:选用碳酸钙与稀盐酸反应较为合理。理由见表:
　　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,而教师则真正成了学生探究的鼓动者,学生间交流的发动者,这样的教学内容处理,使学生不断冒出探究性思维的火花。
　　
　　三、创设具有探究风格的课堂教学方法体系
　　
　　“问题――讨论”式教学是发挥学生探究性教学的方法。在教学中充分发挥学生的自主性,对培养学生的探究性思维有着非常重要的作用。例如:在讲解“氢能”时,要求对实验室制取氢气的原理有一点了解,由于在课本前面的内容中已经讲到过氢气的产生过程,所以在讲解这一内容时,可以让学生根据提示活泼金属与酸反应制得氢气,猜想可用哪些方法得到氢气?并用化学方程式表示。通过思考、讨论回答出的化学方程式大概有8个(镁、铝、铁、锌分别与稀盐酸、稀硫酸反应),然后,以这些问题为中心进行分组实验,并把实验结果相互交流,分析实验室一般用锌粒与稀硫酸制氢气的原因。在讲解金属这一节内容时,可以先让学生事先在自己家中找寻一些常见的金属,并注意这些金属的用途,那么学生会带着探究性的问题来上课:“为什么这个金属可以用作这个用途?”“其他金属行吗?”然后,教师就根据这些问题引入课题,是金属的性质决定了金属的用途。
　　通过讨论式的课堂教学,使教和学的过程变成一种渴求知识、探索知识的情谊活动,学生在课堂中始终保持旺盛的求知欲。
　　
　　四、营造具有探究式意义的课堂评价体系
　　
　　教育评价中有关课程评价、学生评价和教师评价的理论模式和方法有许多。每一种新的评价模式和方法的出现,都是针对着或为了弥补另一种模式和方法的不足与弊端。所以,我们应该感到单靠某一种现成的评价模式和方法根本无法解决探究性学习的课程评价问题。
　　因此,要使用恰当的评价方式,来营造具有探究意义的课堂教学评价体系。就课堂教学而言,要以发现评价对象课堂教学优点为主的评价方式,采用这种评价方式,在收集评价信息时,只评价对象课堂教学的正面价值,即只收集说明具有探究意义的课堂教学优点和成效的信息。如收集“教学目标是否具有探究价值”的评价信息,就要重点观察教学活动是否围绕“探究”这个中心提出问题,这些问题能否引起学生进行猜想或假设,学生提出的猜想或假设是否具有探究的意义;又如,收集“教学方法是否具有探究风格”的评价信息,就要重点观察学生是否能从多方面提出解决问题的办法,记录学生提出解决问题的方案的个数;再如收集“教学内容是否具有探究空间”的评价信息,要在记录学生参与人数的基础上,重点观察学生的证据收集、解释的形成和求证的处理等方面的能力。因为这些对于探究至关重要的内容则大多由教科书和教师包办,留给学生探究的空间十分有限。因此,收集证据才是最具奥妙、最具魅力的一段。这种课堂教学评价能不断把探究的方式引入课堂教学的改革当中。
　　综上所述,让学生获得知识、感悟科学方法、培养实际应用能力不是一件易事,但只要找到方法,老师和学生的努力一定会有结果。

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