抓课堂探究 育核心素养

2019-04-30 00:59
数理化解题研究 2019年12期
关键词:量筒史实甲烷

张 亮

(江苏省苏州市吴江中学 215200)

探究亦称发现学习,是学生在学习情境中通过观察、阅读,发现问题,搜集数据,形成解释,获得答案并进行交流、检验、探究学习.它是一种积极的学习过程,是学生在教学课堂中自己探索问题的学习方式.在化学课堂教学中,如果教师可以创设适合本堂课的化学情境,为学生搭建科学探究的舞台,引导学生主动参与化学课堂,让学生在寻求知识的过程中,从未知到已知,始终保持快乐自信的学习态度,从而为培养学生具有学科核心素养奠定基础.

一、激发兴趣在情境中探究

1.以境激趣

课堂教学的指导思想是让日常生活融入化学课堂.例如在高一化学学习“甲烷”时,正好是高中学生第一次学习有机化学,对有机化学知识构建陌生,学习困难,所以我们在教学中首先联系实际生活,让学生从生活中感受到化学的存在.笔者在实际教学中分别给出两段材料:第一段“沼气是微生物在厌氧条件下分解有机物所产生的一种可燃性气体,其主要成分是甲烷.在农村发展沼气,可产生多方面好处,不仅是可再生能源,而且保护生态环境.”;第二段“我国西部地区天然气资源丰富,‘西气东输’工程为社会提供了清洁的能源.当今世界能源发展的重要方向是天然气的开发利用”.这两段材料的给出都告诉学生今天学习的这个物质是日常生活中家家户户用到的,也是国家正在使用的新能源,是未来能源时代的走向.本来很陌生的甲烷一下子学生感觉到非常亲切,学生学习起来也轻松.另一方面从国家层面上发现甲烷是时代的需要,必须认真学习,通过学习激发了学生学习有机物的兴趣,同时也通过学习甲烷来引导学生学习有机的方法,不要感觉到有机很陌生.

2.以史激趣

化学史实的探索也是科学探究的一种方法.对于新接触的有机化学知识,每一位学生都有好奇心,在学习过程中学生也会根据结构和本身的经验出现一些猜想和假设,作为教师可以面对学生适时启发,激发学生主动探究,体验成功的快乐,增强对知识的探究欲望.在学习“甲烷”这节课时,本身这种气体看不见摸不着,探索它的性质比较难,所以笔者利用历史文献“公元前1066-公元前771年,我国西周年代写成的《周易》书中,其中谈到自然界某一现象时说,象曰:“泽中有火.”这里的“泽”就是沼泽. “火井”是我国古人给天然气井的形象命名.”利用这个化学史实,告诉学生甲烷这种物质在我国的古代早就被发现,某些性质也早就被利用,而当今我们所学习该物质的性质只不过在古人发现的基础上更加系统地来学习,找到了学习甲烷的根源,让学生逐步开展对甲烷燃烧实验的探索.

学习史实其实就是学习前人一种探究精神,现在的学生利用化学史实即时激发学生探究的欲望,根据史实学生多数通过史实的学习开展探究进一步的来验证这个史实的正确性,通过验证不断亲身体验古人在探究中的不易,在学生自身的探究学习中来体会探究的精神,从而培养学生面对科学探究一丝不苟,利用史实证据培养自己的创新认识.

3.以用激趣

从生活走进化学的最终目的是让学生能从化学走向生活走向社会,要学以致用.例如在“甲烷”学习中,生活中的天然气在进入天然气炤台时候,如何来调节天然气和氧气(空气)的比值,使天然气时燃烧的更充分,这些在生活中实际碰到的问题都会让学生感受到学的东西很有用.另外笔者会播放一段视频,内容大致是一块冰着火了,引发学生的好奇心,同时阐述可燃冰是世界公认的唯一的大宗可替代能源,是未来低碳社会的理想能源.它的主要成分是甲烷分子与水分子.在海底地层深处有大量有机质在缺氧条件下,某种细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气.

这两个例子一个是生活中实际存在的,如何面对新能源让其更充分的燃烧,在学习新知识,如何更有效地被充分利用;另一个是虽然学习知识,但有些知识在实际生活中是以另外的面目出现,也要应该认识.学习任何知识都不光是为了分数,更是为了人类更好地生活,更好地利用这一些知识,为人类发展服务.

二、培养思维在实验中探究

实验探究又是科学探究的一种方法,积极开展以实验为基础的教学活动,能有效培养学生化学学科的核心素养,只有让学生进入试验室,才能让学生感受到化学的魅力.

例如在讲“甲烷和氯气取代反应”这一课题时这个反应本身就很难理解,利用实验现象进一步加深反应的原理.实验操作:利用量筒作为反应容器,用排饱和食盐水的方法在量筒中先后充入一定体积比例的氯气和甲烷,用灯光照射瓶中的混合气体.提醒学生重点观察部位:量筒内气体颜色的变化,量筒水面上升情况,量筒内壁的变化.通过颜色的变化发现氯气参加了反应,氯气的绿色越来越淡了,而且水面上升说明生成一种能溶于水的物质,量筒内壁有油状物质生成,猜测有难溶于水的有机物生成,根据实验的探究,思维的猜测,最后得出结论.接着由实验现象和第一次的取代反应机理的讨论,让学生分别写出一氯甲烷其余三个氢原子也分别被氯原子取代,从而得到不同的新物质.在实验这一过程培养了学生对知识的迁移,培养了学生的应用能力,从而使学生掌握知识.

在化学教学中教师利用实验开展探究活动不仅发挥实验能动性,帮助学生理解和巩固知识,更重要的是通过实验能使学生从形象思维跨越到逻辑思维,实践发散思维和聚合思维的相互统一.进一步培养学生学科核心素养,特别是培养学生的“证据推理与模型认知”这方面内容.

三、学会合作在讨论中探究

在教学中,教师要善于引导学生从真实的情景中发现问题,启发学生深入思考问题,利用实验探究和查询有效资料,让学生有针对性地开展讨论,从而提出解决问题的思路,使学生的认识逐步得到发展.

在教学中要充分利用学生的讨论,引导学生积极主动参与到课堂中,促进学生化学语言表达和认识能力的发展,同时更重要的是让我们的学生在讨论中学会合作,学会去伪存真,学会适应社会.教师要学会用教材,不仅是用教材来教教材,同时也要从培养学生能力方向去考虑,从总体上把握教材,顺着学生的思路去设计教学,灵活运用教材.例如在“甲烷”教学中笔者让学生讨论甲烷的空间构型是怎样的?我把学生分成4人一组,分别给他们一个碳原子(不带孔),4个氢原子、4根棍,要求学生发挥自己的想象力,充分搭建甲烷的模型.同学们搭出很多种,大致是平面结构和立体结构,让他们分组讨论到底是哪一种结构才是甲烷的立体构型.有一部分学生从键角分析,查阅资料;有部分同学从稳定性考虑查阅资料.这时笔者给出一个思考的信息:通过实验测定,科学家发现 CH2Cl2的空间结构只有一种. 再结合这个信息给全班学生思考,这时候学生的讨论更加激烈,大家得出结论:若是平面结构,CH2Cl2有两种结构,若是正四面体结构,CH2Cl2只有一种结构.(如图)

这些问题的设计,学生光凭书本知识很难回答全面,必须深入思考、查阅资料才能有所收获.多名学生组成探究小组,共同设计探究方案.在活动探究中激发了每位学生的探究欲望,共同寻求答案.如果没有与人合作,没有交流的勇气,他们将很难获得满意的答案.在讨论中不仅培养了学生的探究和思维能力,还使学生语言表达能力得到锻炼,同时帮助每位学生寻找自信.

在上述课堂探究中,学生发现并提出有探究意义的问题,教师借助学生的探究欲望因势利导引导学生积极思考,从而更加深入探究.学生在获得一些理论基础和实验数据后,与同学一起探讨,进一步改进探究的方案设想,培养了具有批判的创新精神.这正是高中生化学学科核心素养的内涵所在.

课堂教学的生成是千变万化的,在课堂中充分利用这些资源,对培养学生终生发展是有利的.每位教师要引导学生不断开展探究活动,这不仅对教学产生极大的良好效果,更培养了学生学科的核心素养.只要让学生全身性的投入到课堂的探究活动,身临其境的感受到课堂探究的魅力,才能对学生终身发展具有深远的意义,从而培养学生具有学科核心素养.

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