实施探索性实验教学 构建化学有效课堂

作者: 陈志飞

摘 要:探索性实验教学比验证性实验教学能更好地构建化学有效课堂,本文从中学化学探索性实验教学的实施保障、设计原则、教学内容、探究方法等角度进行了有益的思考和总结。

关键词:中学化学; 实验教学; 探索性实验

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2010)12-053-001

化学是一门以实验为基础的科学。化学实验教学在培养学生创新精神和实践能力方面有重要作用。因此探索性实验教学是实验教学的优化设计,是构建化学有效课堂的最佳切入点。

一、营造民主氛围,培养问题意识,保障化学探索性实验教学的有效实施

1.营造民主的课堂教学氛围

创新思维的发展必须有一种民主和谐的课堂教学,在这样的课堂上学生的思维活跃,大脑始终处于兴奋状态。教师必须尊重学生的人格,尊重学生的思考方法。当学生的思维结果正确时或有创新时,必须及时强化。

2.努力培养学生的问题意识

探索性实验教学不能停留于教师提出问题学生解决问题或师生合作解决问题的这样一个单调作用的过程,教师必须有意向更高形式发展。教师的真正水平不是提出问题,而是引导学生提出问题。

学生问题意识缺乏的主要心理障碍是自卑心理与紧张心理。当学生问问题时不能轻视,不能嘲笑。要接受和喜爱学生提出问题。凡能提出问题的学生都要想办法进行合理的表扬;对问题中合理成分,要重在肯定,对不合理的成分用积极态度指正。

二、科学探索、自主创新,进行化学探索性实验教学的有效设计

1.科学性原则

科学性是化学实验的首要原则,指实验原理、实验操作程序和方法、实验装置不要违背科学原则,要简单可行,易于操作。

例如检验未知液中是否有SO42-,我们选择用盐酸酸化以除去CO32-、SO32-、PO43-等离子的干扰,然后再加BaCl2,而不能选择用HNO3酸化,因为未知液中可能含有SO32-,会被氧化成SO42-,从而造成误检。

2.探索性原则

探索性原则是探索性实验设计的核心部分,也是探索性实验的灵魂。它指的是所设计的实验包含的化学规律往往隐藏在较深层次,需要学生去挖掘;实验现象与起初的预计存在着较大的差别,解决问题的途径和方法往往不太明确,需要学生在不断尝试错误中提出假设并验证假设来寻找。

3.创新性原则

素质教育的核心内容是培养学生的创造力。通过实验探究,可以让学生将已有的实验装置进行改进,或自己设计新的实验装置,并采用学生设计的装置进行实验,从操作中发现装置的优缺点并加以完善,从而启发学生的创作灵感和创新思维。

例如在演示氢氧化亚铁的制备实验时,往硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,虽能看到灰绿色沉淀后转化红褐色沉淀,但很难看到灰白色沉淀,原因是空气中的氧气很快将氢氧化亚铁氧化,那么如何避免生成的物质和氧气接触,使现象更明显呢?可以让学生思考出更好的方法来解决这一问题。

4.主体性原则

在设计探索性实验时,设计者必须紧紧围绕设计的内容和实验原理,让学生用学过、接触过的仪器和药品进行创造性实验,不能超出学生的认知水平和知识范围,同时又要给学生留出足够的时间和空间进行思索,学生才能在较为轻松的氛围中不断发现新的化学规律,获得新知识。如果教师在设计实验时超出了学生的认知水平,就会增加探究的难度,使学生产生的疑惑无法解决,久而就会产生厌烦情绪,不利于学生知识的提高和思维能力的发展。

三、精心研讨、分辨方向,找准化学探索性实验教学的有效内容

1.通过化学现象的观察、分析、归纳,较容易进行直接思维而找出解决问题途径的内容。如:实验室制乙烯烧瓶中溶液变黑,气体中还有刺激性气味的探索。

2.对某些容易出错的地方或针对学生存在的误解,通过实验从中揭露矛盾,解决矛盾。如:对乙醇结构式确定的实验探索。

3.探索教材中某个概念关键性作用部分,帮助学生建立正确的概念。如:铁与氯气、硫反应生成产物的实验探索。

4.用“控制条件”来研究几个物理量之间的关系。可设定一个或几个不变的物理量,来研究其它几个物理量之间的关系。如:①浓度、温度对硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的实验探索。②酸度对高锰酸钾氧化甲苯速率和效果的实验探索。

5.改验证性实验为探索性实验。如:金属钠的化学性质实验的改进。

四、创设情境、精心谋划,探究化学探索性实验教学的有效方法

下面以对乙醇的分子结构式的确定教学为例加以说明:

1.教师创造化学情境,提出课题:乙醇具有怎样的结构?

2.启发学生各自根据已学的知识和积累的经验积极思维,大胆想象;

3.引导学生提出假设与实验方案,学生提出假设是:根据乙醇的分子式和碳、氢、氧的化合价,可写出乙醇可能有的两种结构式:

H HH H

H-C-C-O-HH-C-O-C-H

H H H H

(Ⅰ) (Ⅱ)

4.进行分组实验,观察实验现象,测量实验数据,并进行处理、分析、归纳提炼,从而得出结论。

5.引导学生把探索得到的知识加以应用,进行知识的迁移。

在中学化学课堂上实施探索性实验教学是构建有效化学课堂的关键环节,也是提高学生分析能力和解决问题能力的有效途径。任教者要不断创新,锐意改革,变验证性实验为探索性实验,以问题为中心,让学生在疑问中思索、操作、分析,最后解疑。让探索性实验教学走进中学化学课堂,在化学教学中全面推进素质教育。

参考文献:

李广州,陆真.化学教学论,科学出版社2006年第二版

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