中学化学探究性实验设计
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作者: 周亚昕
摘 要: 化学是一门以实验为基础的科学,在新课程的理念下培养学生的探究能力与创新精神尤为重要。本文从初三化学实验着手,对中学化学探究性实验设计的设计思想、设计特点、设计方法进行了探讨,并对中学化学探究性实验设计进行了反思。
关键词: 中学化学探究性实验设计 设计思想 设计特点 设计方法
1.前言
新的化学课程标准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,使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系生活实际和形成科学价值观的过程。[1]在这基础上,我们把一些验证性实验改成探究性实验。
2.中学化学探究性实验设计的设计思想
化学是一门以实验为基础的科学,实验教学在中学教学中的重要性是肯定的,化学实验教学是新课标的重要手段。化学实验教学直观、形象,易于激发学生的兴趣,在这一时期,中学生的抽象思维能力虽有一定的发展,但仍以经验型的抽象思维占优势。[2]实验探究教学目的是激发学生求学求知的积极性,基础是训练学生实验探究的思维方法。同时,在中学化学教材中,绝大部分新授课含有演示实验内容,有些是以实验学习来了解物质的性质、制法、用途,有些是靠实验推断出重要的结论。因此设计一些符合学科特点和学生认知规律的教学方法,无疑是适应当前新课程标准和新教材对课堂教学改革的要求,提高课堂教学效率和教育教学质量的有效途径之一。
3.中学化学探究性实验设计的设计特点
3.1教学主导教师和学习主体学生的有机结合。
3.2教师启迪、引导,学生及时反馈、自我调控。
3.3起初在做演示实验时,教师应注意把每个演示操作交代清楚,同时要说明道理,即为什么要这样做。比如在演示二氧化碳的实验室制取时,若教师只告诉学生怎样做,这是不够的,因为学生不明白为什么要这样做,因而只能硬记。如果教师先根据实验室制取该气体的原理和化学方程式,说明为什么要采用课本中的气体发生装置――固液反应不需要加热的气体发生装置;根据初中教材中已把“气体的净化”列入知识内容,学生对气体的净化基本原理及其分析方法已有了初步的了解,引导学生分析从发生装置产生的二氧化碳可能含有什么样的杂质,再根据二氧化碳和杂质的性质,提出应该如何除去这些杂质(即用什么试剂和什么样的装置);根据二氧化碳的物理和化学性质来说明为什么要用排水或用向上排空气法收集二氧化碳;根据二氧化碳的性质,提出解决剩余二氧化碳处理的方法(即用什么试剂和什么样的装置)。这样一来,学生容易记住实验的现象和内容,以后在遇到类似的气体制取实验时,就懂得应根据下列几个方面熟练地运用到化学实验中去:(1)先根据实验原理选择气体发生装置;(2)根据所含的杂质选择除杂试剂和除杂装置;(3)根据气体的性质选择收集装置和尾气处理装置。如此可培养学生围绕着具体的实验内容有针对性地进行思考,展开思维训练活动,提高学生的逻辑性思维能力。
3.4学生通过知识的学习和技能的训练,获得丰富的感性知识,并对这些感性知识进行分析和综合,得到理性知识,才能加深对事物的认识和理解,培养和形成各种能力。教师可通过设计实验,培养学生的思维能力。在学生具备了初步的化学基础知识、掌握了一定的化学实验操作技能的基础上,教师应该有目的地设计一些实验习题(也可用课后的实验习题),要求学生按照实验目的要求,根据已学过的实验原理和方法,设计出实验方案,同时对学生的实验操作提出具体要求。这是对学生进行科学训练,培养实事求是、独立思考、开拓创新的一种途径。
3.5例如在《应用广泛的酸碱盐》一章中,教师可以给学生一个实验探究性的题目:“用实验证明未知溶液的酸碱性”。在确定此项实验设计的过程中,可以给学生这样的探究方法:首先,应考虑物质与水发生的溶解和电离,从而鉴定反应后的体系中是否还有反应物的微粒和存在着什么生成物的微粒;其次,再判断物质与水反应后可能得到的产物,如根据的酸碱盐的基本化学性质,判断可能存在的成分;最后,一般应检查物质与水混合后所得溶液的酸碱性。在检查酸碱性时,学生会发现指示剂变色,这说明溶液的酸碱性。学生在思考了上面的问题之后就较容易设计出鉴定的实验方案来。
3.6在引导学生思考时,教师还应诱导学生回答实验过程的注意事项。如:应该注意哪些注意事项?实施某个实验步骤时应注意做什么或不能做什么?原因何在?实验过程可能会出现什么不安全的事故?应该如何防范?万一出现事故应如何处置?等等。
3.7学生的思维活动是在他们感到迫切需要解决新问题时开始。因此在教学中教师还应充分发挥实验设疑作用,使实验内容和所学知识具体化、条理化、问题化,启发学生强烈求知欲望,使学生始终处于有效的积极思维状态。
3.8教师可让学生根据这些问题设计出具体的实验方案,教师再审查,然后让学生独立进行实验。同一实验习题可能会有不同的实验设计方案,教师都可以让学生去实践,并相互交流,比较各自方案的优缺点,以开阔学生的眼界。
以上是从化学实验的整体来阐述的,从而引发学生展开思维活动。在实际实验中,教师应抓住某些侧重点展开思维训练,引导学生从某些典型的实验探究入手,上升到一般性、规律性的认识,逐步提高学生思维品质的层次。
4.中学化学探究性实验设计的设计方法
4.1化学实验是进行科学探究的主要形式,它的功能是其他教学手段无法替代的。实验教学有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象的本质。探究性实验是学生在实验和观察的基础上通过科学抽象来获得结论的一种实验,它以生动的魅力和丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用。
4.2努力创设生动活泼的学习情景。创设学习情景可以增强学习的针对性,有利于发挥情感在教学中的作用,激发学生的兴趣,使学习更为有效。
4.3注意贴近学生的生活,联系社会实际。
5.中学化学探究性实验设计的反思
新课程强调教学过程是师生交往、共同发展的互动过程。在教学过程中,教师要处理好传授知识与培养能力的关系。[3]在化学实验探究教学的试验教学中,教师要尽量给学生动脑、动手的机会,培养他们独立思考的习惯,发展他们的创造能力,充分发挥化学实验的教育功能,这是全面提高学生素质的重要途径,是培养能符合知识掌握规范,具有解决问题特长,可以持续求学发展等三项要求的学生的有效方法。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部制定.化学课程标准[M].北京师范大学出版社,2001.7:1.
[2]赵永胜.“上教版教科书”实验教学设计例析[J].化学教与学(南京师范大学主办),2006,11:5.
[3]朱慕菊,刘兼等.走进新课程――与课程实施者对话[M].北京师范大学出版社,2002,4:5.
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