2018年
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星期三 腊月十五
开展探究性实验课 提升课堂教学效率

2019-09-18 09:40:15 浏览次数:0 字体:[ ]

开展探究性实验课  提升课堂教学效率*

 

朱方仕 叶漫 杨青山

(利川市第一中学  湖北利川 )

 

摘要  本文从探究性实验课、提高课堂教学效率的“双向路径”展开研究,从理论和实践两个层面提出了化学探究性实验对课堂教学的益处,并以典型、成功的实验教学案例论述了如何将探究性实验引入到课堂教学中。

关键词  探究性实验;课堂教学;过氧化氢;反思

 


 

化学探究性实验课的教育教学功能

普通高中化学课程标准中这样说明实验在中学化学课程中的作用:“以实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观”[1]。因此,化学是一门以实验为基础的学科,要搞好化学教学,提高课堂教学效率,实验教学举足轻重。笔者结合多年的实验教学经验,构建出如图1化学探究性实验课对学习化学内容、知识的重要性。


  

 

   

 

   




    基于图1中的内容,化学探究性实验课的教育教学功能主要包括:能使学生形成有关物质的概念、化学基本概念和基础概念;帮助学生巩固化学知识发展学生观察能力和思维能力;培养学生化学实验操作技能的手段;调动学生学习的主动性、积极性;激发学生的认识兴趣;有助于培养学生严谨的科学态度和进行科学研究方法的训练。

化学探究性实验在课堂教学中的设计策略


    
教师在传统的实验课堂设计和实施中,普遍存在这样的问题:只注重了验证实验的外在表象,没有深入挖掘实验探究的内在本质,缺乏实验的“过程性”。因此,教师在实验课中要转变思路:(1)改变演示实验为探究性实验;(2)改变单一的评价方式为多元的评价方式;(3)改变实验课聚合思维(重视结果)为发散思维(重视过程);(4)改变“讲解——接受”的实验课为“主导——主体相结合”的重视教师在实验中的引导和学生自主地参与实验的设计、操作、探究的实验课。因此传统的实验课和探究性实验课中教师的行为大不相同(表1)。


传统实验课

探究性实验课

实验前

检查预习情况,反复强调实验的注意事项

设置问题情景,激发学生的实验欲望

实验中

要求实验严格按照实验步骤,强调纪律、不许走动交谈

有学生自主设计实验步骤,学生可以讨论、交流

试验后

教师做讲评,强调实验结论、结果。布置有关实验的习题

由学生评价、小结,并要求学生查找后续的补充资料,探讨实验的得与失

    通过对比数据分析,探究性实验课是以促进学生全面发展为目的,充分发挥学生的主体性,即以问题或项目作为研究实验的载体,学生的知识获得与能力培养,都是以学生的自主、能动和创造为主体;强调学生在已有的经验的基础上,经过有目的、自觉的主动去获取知识,建构自身的经验系统。实验探究课是开放的,课程不是预定的、僵硬的,而是生成性和动态性的;情景也是开放的;而学习方式也是灵活多样的[2]在探究式实验课教学中,既重视发挥教师在教学过程中的主导作用,又充分体现学生在学习过程中的主体地位[3]


在进行探究性实验课的教学中,要解决以上问题,需要教师作为引导者,积极鼓励学生独立思考和自主探究,以学生自己分析问题、理论探究、实验探究、得出结论为主,并在这个过程中得到锻炼提高,教师在必要时才给学生适当的启发和引导。笔者所在的化学备课组决定探索适合本校的化学探究实验课的新模式。经过多年的实践研究,构建出符合山区学校化学实验课的新思路(如图2),对实验课作多层面、多角度的探究。

化学探究性实验课在课堂教学中的实践——H2O2使酚酞的氢氧化钠溶液红色退去的原因探究[4][5][6]

环节1:提出问题与思索问题

    将H2O2水溶液滴入含有酚酞的NaOH溶液,红色退去。其褪色原因可能有:H2O2是二元酸,消耗了OH-,而使溶液红色退去;‚H2O2具有强氧化性,将酚酞氧化,红色退去。

环节2:分析问题与设计方案

若是H2O2的酸性所致,即H2O2的加入仅是消耗了OH-,使溶液的碱性减弱,从而使溶液红色退去,则再往褪色后的无色溶液中加入NaOH溶液可再变红;‚若是H2O2的将变红的酚酞氧化成无色物质,则必须破坏酚酞原有的分子结构,即这种氧化漂白是不可逆的,所以,再往褪色后的无色溶液中加入NaOH溶液,溶液不会再变红。

    通过师生共同的分析褪色的原因,根据教师的引导,学生设计一个简单的实验方案:向褪色后的溶液中又加入氢氧化钠溶液,使溶液呈碱性,若溶液又变为红色则假设成立;若溶液仍为无色则假设‚成立。

环节3:解决问题与实验探究

 教师提高实验所需的仪器与药品,但不是将实验演示给学生,而是充分发挥学生的主观能动性,在教师的引导下,学生自主、合作的完成探究实验,并根据自己设计的实验步骤得出实验结论,教师在整个实验过程中担当启发者,这个过程是充分体现“主导——主体”的教学理念,也是探究性实验课成功与否的关键。

(1)实验仪器与药品

    试管、玻璃管、胶头滴管、10ml量筒; 0.1mol/LNaOH溶液、30%H2O2水溶液、酚酞。


(2)实验步骤与现象解释(表2)

 

 

实验步骤

实验现象

结论

(1)4mL 0.1mol/LNaOH溶液,向其中加入2滴酚酞试液

溶液变红

往含酚酞的NaOH溶液中加H2O2溶液红色褪去的原因不是H2O2的酸性所致

(2)向上述溶液中加入1mL 30%H2O2溶液并振荡。

溶液红色迅速褪去,变为无色溶液,有小气泡产生

(3)待溶液褪色后再加入足量的NaOH溶液。

无明显变化

环节4:引导创新与扩展迁移

本环节是整个探究性实验课的升华,是实现“质”的飞跃,防止思维的“僵化”。因此,在教学中要让学生的思维在问题解决后继续飞翔,以培养学生的创新思维。以探究性实验课堂的探究实验为突破口,以围绕主干知识为核心,突破知识限制。促进学生整体思维品质发展,培养学生思维的发散、知识迁移能力与批判性的眼光看待实验结果。

教师:通过实验的探究,同学们排除了是H2O2的酸性所致,那一定是H2O2将变红的酚酞氧化成无色物质吗?有没有可能NaOH被中和,同时酚酞被氧化?

学生:恍然大悟!相互之间开始讨论,反思到环节12问题的讨论,反馈到猜想(思考问题的策略),是否合理,如何改正。从中感悟到科学研究的基本策略和方法,得到科学思想的熏陶,实现思维的发散。

……

环节5:评价总结与展示成果

每个小组推选一位代表展示本小组的探究成果,展示成果的形式不拘一格,可以是学生实验结论、实验报告、建议、实验反思等,总结是在小组成果展示基础上进行,先由学生完成自我总结与小组总结,然后由教师组织小组间的总结汇报活动,学生可以通过比较其他可能的解释,来评价自己的探究结果。在总结汇报的同时,教师也要组织好评价的实施,教师的评价包括几个部分,如知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等,而不能只侧重认知方面。根据教学情景,需要给予反馈评价时,不紧要考虑知识方面的总结归纳,更要重视合作、探究方法、实验设计的方面的评价。

探究性实验课在教学中的实践反思

尽管探究性实验课主要采取“自主、探究、合作”的学习方式,在教学过程中强调学生的自主探究,但是它并不忽视教师在教学过程中的主导作用,在教师的指导下,学生进行探究实验,让学生能够认识与理解知识技能,在此过程中,学生的主动性、积极性、乃至创造性都能普遍地得到比较充分地发挥,更有利于创新思维与创新能力的行程与发展,即有利于创新人才的培养。

探究性实验课强调体验知识获得的过程,学生在这个过程中行程自己对化学知识的理解和认识,得到的结论是动态演变的过程,而不是仅仅是为了得到静态的结果。同时探究性实验课的内容应具有真实性和实践性,只有真实存在的化学问题才能充分调动学生进行探究的欲望,引发学生在探究中积极动脑思考、动手实践。教师要在实验课中鼓励学生从多角度、多方位的思考探究实验的问题。

探究实验课已经成为当代教育的主旋律,只要我们每一位教师处处有心,时时在意,以实验为载体,充分挖掘创新教育的素材,运用有效的教学方法和手段,让学生尽可能多地参与到化学教学过程中,使学生变被动接受为主动体验和探索,就一定能培养出具备创新能力的、适应时代发展要求的创新型人才。

参  考  文  献

[1] 中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准(实验稿)[S].北京:人民教育出版社,2003:33

[2] 王磊.中学化学实验及教学研究[M].北京:北京师范大学出版社化学教学,2009:174

[3] 杨青山,朱方仕,叶漫.探究式学习补偿矫正模式在化学课堂中的应用[J].化学教育,2013,34(2):36-38

[4] 肖常磊,钱扬义.中学化学实验教学论[M].北京:化学化工出版社,2007:60-77

[5] 马佩强,孟静.对一道流行习题的质疑和探究[J].中学化学教学参考,2013,360(8):53-54

[6] 牟方涛.过氧化氢使滴有酚酞的NaOH溶液褪色机理的实验探究[J].中学生化学,2012,(2):51-53


 
 

 

 

 


 

 


 


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