高中化学实验教学中构建“启发—探究”教学模式

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  在传统的化学教学中,教师片面强调机械灌输,剥夺了学生自主学习、独立探究、自我感悟、自我反思的机会,学生过于依赖接受式学习,掩盖了思维困惑和学习困难,学生讨论缺少深度.化学是一门以实验为基础的自然学科.高中化学教学应在研读教材、分析学情的基础上,让学生交流讨论教师提出的问题,经历分析、推理、发现、概括、创新等探索过程,从而达到培养思维、掌握方法的目的,促进学生科学素养的提高.下面结合自己的教学实践就高中化学实验教学中构建“启发—探究”教学模式谈些看法.
  一、创设情境,提出问题
  教师要摆脱平铺直叙、生硬灌输知识的传统做法,在了解学生的知识背景、兴趣爱好的基础上,将需要学习的知识转化为学生易于接受的、感兴趣的问题,通过创设情境的方式为新旧知识之间搭建联系的桥梁,以引发学生的好奇心,激发学生的探究兴趣.
  例如,在讲“电解池”时,教师可以创设如下情境:英国化学家戴维于1807年将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通电源时,在阴极上产生银白色金属,并形成紫色的火焰.他发现了钾元素,并利用电解法发现了多种元素,成为发现化学元素最多的人.电解饱和的食盐水会有什么新的物质产生,其原理又是什么?带着这个问题,我们一起来学习电解池,完成电解实验的探究.这样,教师以故事引入,激发学生的探究兴趣,让学生借助于“实验探究”活动释疑解惑.
  二、收集资料,筛选信息
  传统的化学教学拘泥于知识的传授、技能的培养,而学生收集资料、筛选信息未能引起足够的重视,学生对该收集什么样的信息、哪些信息有价值等缺乏辨别能力,浪费了宝贵的时间,影响了探究教学的进程.教师要注重培养学生筛选有效信息、加工处理信息的能力,提供一些参考书籍,或由学生上互联网搜集资料.
  例如,在讲“嗜哩水中溶剂成分的研究”时,为让学生了解精华素亮发喷的溶剂以及是否含有氟氯烃,在实验探究前,教师可以引导学生上网了解精华素的分类、使用常识等知识,使学生掌握卤代烃中卤离子、醇类中醇羟基的检验方法以及实验需要注意的一些问题.
  三、针对问题,提出假设
  学生结合自己的认知和生活经验,通过收集的信息提出不同的假设,并据此提出切实可行的实验方案.教师通过创设悬疑情感,引发学生的认知冲突,让他们在交流、对话中假设、验证,将不平衡的、未知的知识逐步同化、顺应.
  例如,在讲“弱电解质的电离平衡”时,教师可以提出如下问题:盐酸、醋酸都是生活中比较常见的酸,盐酸可用于卫生洁具的清洁、去除水垢,为什么不能用醋酸替代盐酸?有学生认为是因为醋酸的腐蚀性小,也有学生认为其酸性弱,还有学生认为除浓度不同外,是否还有其他的因素?有学生作出是否与电解质的强弱有关的假设.教师让学生将浓度相同的盐酸、醋酸与等量的镁条反应,观察反应现象,并测量溶液的pH.通过验证,学生从1mol/LHCl与镁条剧烈反应中发现1mol/L HCl中氢离子浓度为1mol/L,说明完全电离.而1mol/L CH3COOH与镁条反应较慢,氢离子浓度小于1mol/L,说明醋酸在水中部分电离.
  四、实验验证,明晰正误
  实验是激发学习兴趣、培养操作技能、提高科学素养的有效途径,教师要根据教学内容的需要,选用演示实验、分组实验,以验证猜想.
  例如,在讲“常见物质的检验”时,教师可以让学生通过实验检验NH4Cl、(NH4)2SO4、KCl、K2SO4溶液所含的离子.实验1:在两支试管中分别加入2mL的NH4Cl、(NH4)2SO4溶液,再各加入2mL的NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察试纸的颜色是否发生变化.学生通过嗅到刺激性气味的气体,看到湿润的红色石蕊试纸变蓝,获得结论:NH4Cl NaOH△NaCl NH3↑ H2O,(NH4)2SO4 2NaOH△Na2SO4 2NH3↑ 2H2O.实验2:在两支试管中分别加入少量的KCl、NH4Cl溶液,再各滴少许AgNO3溶液和稀硝酸,观察实验现象.实验中学生发现有白色沉淀产生,是溶液中的离子遇到AgNO3的HNO3溶液产生白色沉淀AgCl,证明其中含有Cl-.实验3:在两支试管中分别加入少量的K2SO4、(NH4)2SO4溶液,再各滴几滴BaCl2溶液和稀盐酸,观察实验现象.学生发现有白色沉淀产生,获得结论:(NH4)2SO4 BaCl2BaSO4↓ 2NH4Cl,K2SO4 BaCl2BaSO4↓ 2KCl.实验4:将铂丝在酒精灯上灼烧至无色,蘸取少量KCl溶液,再次置于火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色.用稀盐酸洗净铂丝并灼烧至无色,蘸取少量K2SO4溶液,并重复以上实验.学生透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明含有K .
  总之,高中化学教师要针对学生被动接受、懒于思考的现状,在化学实验教学中构建“启发—探究”教学模式,激发学生的探究兴趣,促进师生之间的交流,提升学生的思维能力,培养学生科学的探究方式.
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