化學新課程標準要求教師從“單純教師的教”轉向“師生共同活動且以學生探究為主的學”,體現以人為本、以學生為中心的教育理念?;瘜W的教學 , 不單純是化學知識的教學,它還能通過學生主動參與教學過程,激發(fā)學生學習的興趣,培養(yǎng)學生科學的態(tài)度,以及訓練學生科學的學習方法。新的教學模式對學生認識、理解、掌握并深入探究化學,增強學生的創(chuàng)新精神和實踐能力有著積極而深遠的意義。本文是筆者在新課標下高中化學探究性教學的一些認識和實踐。
首先我們要了解一下新課標下高中化學新教材的變化與特點。
1、進一步提高學生科學素養(yǎng)為宗旨,著眼于學生未來的發(fā)展,體現時代性、基礎性和選擇性,兼顧不同志趣和發(fā)展?jié)撃軐W生的需要。2、新課標在內容選擇上,力求反映現代化學研究的成果,積極關注21世紀與化學相關的社會現實問題,幫助學生形成可持續(xù)發(fā)展的觀念,強化終身學習意識,更好地體現化學課程的時代特色。同時,考慮學生個性發(fā)展的多樣化需要,更好地體現課程的選擇性,設置了具有不同特點的選修模塊。3、教材充分體現課程標準培養(yǎng)學生自主性、探究性學習的精神,讓學生經歷科學探究,學習科學研究方法,培養(yǎng)學生實踐能力及創(chuàng)新精神,各章節(jié)需要探究的化學實驗只給出實驗方法,不給出實驗的結論。4、新教材突出從生活走向化學,從化學走向社會的課程理念,充分體現STS(科學、技術、社會)教育,眾多事例、圖片來源于生活,如:在教學中安排一些與生活相關的化學實驗。5、新教材比較重視學生的交流與合作,培養(yǎng)學生團體協作精神。較多的章節(jié)都有交流與討論。6、新教材中眾多的猜想與假設,留給學生質疑,為課后的自主性學習打下好的基礎。
那么,如何在化學教學中實施探究性教學呢?
一、創(chuàng)設問題情景,實施探究式學習
創(chuàng)設問題情景的實質在于揭示事物的矛盾引起主體內心的沖突。從而求得問題的解決和思維的優(yōu)化,教師在創(chuàng)設情景時應該符合學生的實際,有利于幫助學生發(fā)現問題,揭示矛盾,有利于激發(fā)學生的聯想和想象。問題最好是由學生提出,但由于一堂課時間有限,考慮到學生的情況,教師也可以根據學生學過的化學知識,以日常生活和社會中的素材為背景提出問題,來激發(fā)學生的探究興趣。創(chuàng)設問題情景常用的有以下幾種方法:
(一)通過化學實驗創(chuàng)設探究情景。實驗是化學研究的重要手段,透過時實驗展示化學現象,創(chuàng)設問題情景的方法是化學課堂教學中經常用到的,在化學探究性教學中,我們可以通過調整實驗順序,改進或增補實驗等方法創(chuàng)設探究情景,從而激發(fā)學生的探究興趣。例如:在Na2O2的性質教學中,教師可先做一個”棉花滴水著火”的實驗,學生看到實驗現象后,會產生強烈的好奇心:老師究竟加了什么物質? 師生共同分析:棉花著火是因為反應放出了熱量,然后老師告訴學生所加物質是Na2O2, 教師引導:那么Na2O2和H2O反應生成了什么物質?如何來檢驗?這樣一系列的問題激發(fā)了學生的探究興趣,學生展開討論 ,并設計實驗方案進行驗證。在Cu與稀HNO3實驗的教學中,為了明顯的觀察到NO無色氣體,我們可引導學生進行如下的改進實驗:取一個U型管,在合適的橡皮塞上扎入一根螺旋狀的銅條塞在U型管一端,往U型管的另一端加入稀HNO3, 至 U型管的左側完全淹沒銅絲.可觀察到在銅絲附近有一段無色氣體柱.U行管左側產生液面下降,產生藍色液體.U型管右側液面上升,這種新鮮的現象就引發(fā)了學生的探究熱情.因此 ,教學中如果教師能通過一些新穎有趣的實驗來創(chuàng)設問題情景,學生的學習興趣不僅回變的濃厚,而且探究問題的欲望會更加強烈。
(二)通過新舊知識的遷移創(chuàng)設探究情景。知識是密切聯系的,新舊知識都有一定的邏輯結構,教師在講授新知識前,首先要找到知識間前后的邏輯關系,然后以此作為生長點設計問題。利用學生已有的知識來創(chuàng)設學習新知識的問題情景,可以激發(fā)學生探索新知識的欲望,調動學生的學習積極性和主動性。如在“苯酚”的教學中,為了探究苯酚的性質,教師可先讓學生復習有關醇的知識然后再設問:羥基與烴幾直接相連的化合物是醇,那么羥基和苯環(huán)直接相連的化合物是否還是醇?如果不是的話,那么羥基與苯環(huán)直接相連的化合物屬于什么類別的化合物?其官能團與醇類相同嗎?其性質如何?與醇類有何區(qū)別?然后組織學生通過實驗來驗證假設,以探究苯酚的性質。這樣一系列緊密聯系問題會激起學生強烈的探究興趣,學生會認真地去做實驗,仔細觀察實驗現象,進而的出結論。這樣不僅培養(yǎng)了學生的觀察能力,思維能力,又使學生的探索能力得到了發(fā)展。
(三)通過學生有爭議的問題,創(chuàng)設探究情景。在化學學習中,學生對所遇到的問題產生爭議是難免的,爭議是學生的認知思維發(fā)生沖突的結果,是科學探究的基礎,教師在化學課堂上應該有意創(chuàng)設一些有爭議的問題來進行探究教學.例如:探究乙烯的性質時將乙烯通入溴水后,溴水褪色。于是大多數同學認為是乙烯的作用而使該水褪色,但少數同學回答卻是不一定。原因是制取乙烯時產生的副產物SO2也可溴水褪色。這種有爭議的問題就激發(fā)了學生強烈的探究興趣。到底乙烯能不能使溴水褪色,怎樣才能檢驗乙烯?在課堂上,只有爭議不斷的產生才能真正體現探究的價值和意義。
二、以化學實驗為載體, 實施實驗探究
化學是一門建立在實驗基礎上的自然學科,化學實驗最本質的特點就是探究性。它是實現探究式教學的載體.在探究式教學中開展化學實驗的一個重要環(huán)節(jié)就是設計實驗方案,學生主動設計有明確探究目的的實驗活動,在探究性實驗中學生會暴露出許多的問題,會從不同角度提出不同的見解,這不僅能使學生的潛力得到最大程度的開發(fā).還能培養(yǎng)學生科學的探究能力和學習方法.例如,在學習氫氧化鋁后,教師提出如何制備氫氧化鋁?請設計并比較最佳的實驗方案,學生經過思考,得出如下方案:
(1)在裝有AlCl3溶液的試管中逐滴滴加稀NH3.H2O溶液并至過量。
(2)在裝有稀NH3.H2O溶液的試管中逐滴滴加AlCl3溶液至過量。
(3)在裝有AlCl3溶液試管中,逐滴滴加NaOH溶液至過量。
(4)在裝有NaOH的試管中,逐滴滴加AlCl3 溶液到過量.
學生經過分析評價以后得出結論:制取氫氧化鋁最好的方法是用鋁鹽和弱堿溶液反應制得, 因氫氧化鋁可溶于強堿溶液.整個實驗過程讓學生自由、主動獨立地探究,使學生成為探究的主體.再例如:在學習金屬鈉的基本性質時,教師請學生思考:鈉和硫酸銅溶液反應的產物是什么?有什么現象?學生回憶金屬活動順序表,很快寫出 :2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu,現象是鈉溶解,同時有紅色的銅析出.教師讓學生進行實驗探究:學生將金屬鈉投在硫酸銅溶液中,觀察到金屬鈉浮在液面上,融化成閃亮的小球四處游動,發(fā)出嘶嘶的響聲,并且有蘭色許狀的沉淀產生.看到此現象,學生感到很迷惑,為什么實驗現象和預想的不同?于是學生的思維激活了,引發(fā)了探究問題的欲望.
三、采用假說法,引導探究
假說是人們根據已有的認識對事物或現象作出的推斷性解釋,是行動的先導,在問題明確之后,教師要讓學生根據已有的知識和經驗對所探究的問題進行猜測和假設,是學生積極地進行推論。教師作為引導者在這一環(huán)節(jié)不要做過多的干涉,只有這樣,學生才能真正感悟到科學探究的真諦,當然,如果學生的思路與問題本身發(fā)生了偏移,教師就要給予適當的提醒,但決不能干涉學生對問題的思考,對一些有難度的問題,教師要進行適當的引導,我們的目的是培養(yǎng)學生的探究精神,滿足學生的求知欲。在學習元素及化其化合物的性質時,我們就可以采用假說法,對元素及化合物的性質進行大膽的推測或預測,以培養(yǎng)學生地邏輯思維能力。例如: 我們學習了鈉的性質,那么我們就可以推測鉀的性質.因為他們位于同一個主族,在性質上存在相似性和逆變性,然后再通過實驗進行驗證。運用假說法教學,將有助于學生形成探究性思維,使學生保持思維上新鮮感.
實踐表明,在化學課堂教學中 實施探究性學習能最大限度地讓學生真正成為學習的主人,使學生在“做”中學,“學”中做,在“主動”中發(fā)展,在“探究”中創(chuàng)新,伴隨新課程改革的全面進行,探究性教學的實踐將越來越豐富,它將成為高中化學教學的主要教學方式之一,是高中化學課程開發(fā)的一塊肥沃的土地。