淺談化學(xué)實驗教學(xué)與學(xué)生探究能力的培養(yǎng)教育論文
淺談化學(xué)實驗教學(xué)與學(xué)生探究能力的培養(yǎng)
科學(xué)探究——主要指學(xué)生從問題或任務(wù)出發(fā)，積極主動的通過形式多樣的活動獲取知識、發(fā)展技能、培養(yǎng)情感體驗為目的的學(xué)習(xí)方式。[1]
實驗——化學(xué)教學(xué)的一種重要手段，它是有目的的使自然界中的現(xiàn)象在特定條件下再現(xiàn)，能簡單、明了的突出主要因素，給人以直觀、生動的感受，它能激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，產(chǎn)生強烈的好奇心，并驅(qū)使他們積極思考，探究其中的奧妙。[2]
做一個探究型的教師是新教材提出的一個基本要求。只有教師真正的探究起來，才能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中自然而然地去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而形成探究能力。本文就此談一點自己的體會。
一、 挖掘?qū)嶒瀮?nèi)涵，切實培養(yǎng)學(xué)生探究能力
(一)充分準(zhǔn)備，做好演示實驗
演示實驗是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的基礎(chǔ)媒介。那么一個演示實驗是否成功，我認(rèn)為應(yīng)該從以下幾方面考慮：
1.多學(xué)習(xí)，認(rèn)真鉆研教材和教參等其它教學(xué)輔導(dǎo)材料；
如：在化學(xué)變化中的能量變化一節(jié)中有兩個演示實驗，在我們備課組認(rèn)真分析討論后將Ba(OH)2 ?8H2O和NH4Cl的反應(yīng)裝置由燒杯改成塑料袋（如下圖）在上課時解開中間的繩子傳給學(xué)生，使每個學(xué)生都深切的感受到熱量的變化，極大的鼓舞了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
（教材上） （結(jié)合教材興趣實驗改進）
2.多改進，對環(huán)境有污染且實驗現(xiàn)象不明顯的實驗加以改進，盡量做到無污染、無浪費；如：蔗糖與濃硫酸反應(yīng)(高一教材p134，人教版)我做了如下改進：
改進后既可以避免SO2對環(huán)境的污染，又可以檢驗產(chǎn)生的SO2，從而培養(yǎng)了學(xué)生的辨證思維能力和敢于提出問題、敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神；
3.多實驗，充分利用學(xué)校的實驗室，通過實驗驗證一些自己或他人的想法，從而提高探究能力；
4.多總結(jié)，及時把自己的一些想法記錄下來，可以是成功的經(jīng)驗，也可以是失敗的教訓(xùn)和心得體會；
(二)變分組實驗為邊講邊實驗
分組實驗是為加強學(xué)生的操作規(guī)范、加深學(xué)生對某些實驗現(xiàn)象、實驗原理的理解而設(shè)置的。一般情況下都放在一個章節(jié)之后，驗證學(xué)過的一些結(jié)論，他的好處在于規(guī)范了實驗的基本操作，強化了知識點的記憶。但降低了學(xué)生對實驗結(jié)果的神秘感。因此有些分組實驗我們不妨放在學(xué)習(xí)新課的時候就直接做，比如學(xué)習(xí)元素周期律一節(jié)時，我[文秘站－中國最強免費！]在平行班中進行了對比教學(xué)，兩個班級在新課時做實驗，先讓學(xué)生親自做鎂、鋁分別與水、鹽酸的反應(yīng)，然后對比反應(yīng)的現(xiàn)象、分析反應(yīng)的產(chǎn)物及其原因，雖然紀(jì)律是亂了一些，但學(xué)生的興趣高漲，在每位同學(xué)的參與下很自然的比較出鎂和鋁金屬性的強弱，并總結(jié)出金屬性強弱的判定方法，過后學(xué)生對實驗的現(xiàn)象都能記憶猶新。對照班中則采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，一邊演示實驗一邊講解，但學(xué)生興趣明顯減弱，過后對實驗現(xiàn)象和原理的分析多數(shù)同學(xué)都只能靠死記硬背，很難回想起當(dāng)時的實驗現(xiàn)象來。
(三)重視家庭小實驗和趣味實驗，激發(fā)探究欲望
實驗生活化、簡單化、微型化，是21世紀(jì)綠色化學(xué)的發(fā)展要求。教材中的家庭小實驗和趣味實驗如果能在課前布置下去，將有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。但多數(shù)教師只是簡單的讓學(xué)生課后去完成，而課后完成往往是去驗證實驗結(jié)果，不利于學(xué)生探究能力的養(yǎng)成。如：家用“冰袋”的制作、“檢驗發(fā)酵粉加水或加熱都能產(chǎn)生二氧化碳”、“白紙顯字”、“酸雨的檢驗”、“吹氣生火”、“指紋檢驗”等，如果將它們改為課前實驗，在學(xué)生不知到其原理的情況下去討論、探究，不僅為課堂提供更好的實驗素材，而且還能開闊學(xué)生的思路，增強其學(xué)習(xí)能力。
二、 認(rèn)真研究教材，精心設(shè)計探究性實驗問題
學(xué)起于思，思源于疑，因此一個好的問題對整個教學(xué)都相當(dāng)重要。在講述二氧化硫的性質(zhì)一課時，我做了如下嘗試：
首先讓學(xué)生閱讀教材，初步了解SO2的性質(zhì)，然后提出如下問題：
（1）SO2與CO2有那些相同點？
（2）SO2與CO2有哪些不同點？
（3）請你用盡可能多的方法鑒別SO2和CO2，并指出哪些方法較好？
學(xué)生能很快對(1)(2)兩問進行回答，回答問題(3)時則多數(shù)人局限在化學(xué)性質(zhì)中的品紅溶液褪色、酸性高錳酸鉀溶液褪色以及物理法中的密度比較上，這時我進行了適時引導(dǎo)，讓學(xué)生結(jié)合問題(1)(2)，思考時盡量從二者的不同點出發(fā)，并動員學(xué)生查閱資料、相互討論等，最后總結(jié)得出如下方法：
化 學(xué) 法
編 號 藥 品 或 操 作 現(xiàn)象及理論依據(jù) 結(jié) 論
A 品紅溶液或濕潤的有色布條 觀察品紅、布條是否褪色（SO2具有漂白性，CO2則無漂白性） 褪色的是 SO2
B PH試紙 PH值的大小（H2SO3 是中強酸，H2CO3是弱酸） PH值小的SO2
C 酸性高錳酸鉀等強氧化性溶液 顏色是否明顯變化（SO2容易被氧化，CO2不易被氧化） 顏色明顯變化的是 SO2
D 讓氧氣在一定條件下分別與它們反應(yīng)，再冷卻到16.8℃以下 看是否有晶體生成（SO2在一定條件下可以被氧化生成SO3，而SO3熔點較低） 有晶體生成的是SO2
E 將兩種氣體分別通入氫硫酸 看看是否有混濁出現(xiàn)（SO2能與氫硫酸反應(yīng)） 有混濁出現(xiàn)的是SO2
F 分別將兩種氣體通入到灼熱的炭層，再通入到灼熱的氧化銅 看氧化銅的顏色是否變化(CO2與C反應(yīng)生成CO，CO能還原氧化銅) 氧化銅變紅的是CO2
上述方法中A、B、C、E雖然都較簡單，但由于E中用到硫化氫是劇毒氣體，因此該方法不用；B方法中二者PH值相差不大，故現(xiàn)象不夠明顯，所以我們在實驗室中常用的是A、C。
物 理 法
編 號 操 做 現(xiàn)象及理論依據(jù) 結(jié) 論
溶解法 收集等試管的兩種氣體，分別倒扣在水槽中 看液面上升的快慢情況(VSO2:VH2O=40:1,VCO2:VH2O=1:1) 液面上升快的是SO2
稱重法 稱量相同體積兩種氣體的質(zhì)量大小 SO2密度大于CO2 質(zhì)量大的是SO2
嗅聞法 聞氣味 是否有刺激性氣味 有刺激性氣味的是 SO2
降溫法 降溫、加壓 看哪一種先液化 先液化的是SO2
從簡便和可行性上實驗室中常用嗅聞法
生 物 法
編 號 操 作 現(xiàn)象及理論依據(jù) 結(jié) 論
動物試驗法 將兩只小白鼠置于兩個密閉透明裝置內(nèi)，并將兩種氣體分別通入到兩個裝置中 觀察實驗動物的表情（SO2刺激呼吸系統(tǒng)，引起咳嗽，CO2使小白鼠窒息） 小白鼠咳嗽的是 SO2
植物試驗法 分別將兩種氣體和一棵普通綠色植物密封在一個透明裝置中，并給予充足的光照 過幾天觀察植物生長情況是否正常（SO2不能進行光合作用，CO2能進行光合作用） 植物死亡的是SO2
霉菌試驗法 分別將兩種氣體和一定數(shù)量霉菌作用，再通過顯微鏡觀察 看霉菌生長情況是否正常（SO2抑制霉菌生長） 霉菌死亡或數(shù)量沒有明顯增加的是SO2
在這樣的嘗試中，加強了學(xué)生思維的廣度和深度。這時我又及時的將學(xué)生的思維進行收斂，于是我又提出了以下問題：
（4）SO2是大氣的污染物，那么你在實驗室中如何處理？工業(yè)上又如何處理？觀察教材上P1的實驗6-2，分析其實驗方案是否科學(xué)，如不科學(xué)應(yīng)如何改進？
這一問題將思維進行了收斂，主要突出化學(xué)性質(zhì)。并體現(xiàn)出實驗室和工業(yè)的不同點來。
（5）如果CO2中混有SO2該如何除去？
（6）如果欲驗證SO2中是否含有CO2，該選哪些藥品，如何操作？如欲驗證SO2的還原性、氧化性哪些試劑現(xiàn)象明顯？
通過以上問題的設(shè)置，不僅加深了學(xué)生對SO2性質(zhì)的理解，而且使學(xué)生的探究意識自然而然地融入到了每一節(jié)課堂教學(xué)中去。
三、 探究性教學(xué)過程中應(yīng)注意的問題
(一)問題的提出應(yīng)具有針對性，不能范圍太大，范圍太大就會使學(xué)生感到無處下手，失去探究的興趣、挫傷學(xué)習(xí)的積極性。
(二)給學(xué)生充分的思考時間，問題提出后不能急于做答，更不能一拿出問題就馬上去啟發(fā)，應(yīng)給學(xué)生一個討論的機會，讓他們智力的火花相互碰撞，在碰撞中使思維得以深化，能力得以加強。
(三)多鼓勵，少批評，對于學(xué)生提出的各種想法或方案，首先要肯定他們的勇氣，尤其是合理而又有新意的應(yīng)及時予以表揚，不足的地方要引導(dǎo)其自己質(zhì)疑或提供必要的幫助，使學(xué)生的積極性始終保持較高的狀態(tài)。
(四)掌握好課內(nèi)課外時間，探究需要一定的知識基礎(chǔ)，因而我們要把握好時機，適時提出問題，問題要在能力的基礎(chǔ)上、在課余時間能夠完成的情況下提出，這樣才能保證學(xué)生課下真正的去探討、去尋求解決的辦法。
陶行知曾經(jīng)說過：“解放孩子的頭腦，使之能想；解放孩子的雙手，使之能干；解放孩子的眼睛，使之能看；解放孩子的嘴巴，使之能講。”我想“解放孩子們的學(xué)習(xí)，就應(yīng)該使之會學(xué)習(xí)、會探究”，就要讓他們的雙手在課堂上動起來，讓他們的眼睛在課堂上能夠亮起來，讓他們的嘴巴在課堂上能夠響起來！充分的調(diào)動學(xué)生的各種感官，在眼觀、手做、嘴講的同時還怕腦子不想嗎？只要腦子想，我們的目的自然就達(dá)到了——通過實驗培養(yǎng)了他們的探究能力和創(chuàng)新精神。
參考文獻：
[1]《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實驗稿） 教育部制定 北京師范大學(xué)出版社 2001.7
[2]《中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)》西南師范學(xué)院化學(xué)系 編 高等教育出版社 1996.4
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