初中化学教学中开展合作学习的策略研究

2023-04-05 03:05陈益锋江苏省太仓市沙溪镇岳王学校215400
教学管理与教育研究 2023年3期
关键词:二氧化锰过氧化氢氧气

陈益锋(江苏省太仓市沙溪镇岳王学校 215400)

陶行知先生在阐述创造教育理论中曾提过:“我们一旦发现了儿童有创造力,认识了儿童有创造力,就须进一步把儿童的创造力解放出来。”这里强调了学生作为教育主体的重要地位。陶行知先生还提倡“小先生制”,并强调“以集体生活之不断地自新创造的过程来教育儿童,使儿童团结起来做即知即传的小先生”。这显然蕴含着合作探究的学习思想。基于此,本文结合初中化学课程实践探索合作学习策略。

一、 创设情境, 设计合作学习活动

开展合作学习需要一定的情境引导和任务驱动。在教学实践中,教师应以学生主体,结合课程内容特点创设可以调动其积极情感的情境,并以合作学习为任务,激发学生产生合作学习欲望,并在学习中发挥合作优势。

例如,在“氧气的制取”教学设计中,结合生活中常见场景,运用多媒体展示氧气的特点,通过语言点拨讲解吸引学生注意力:在上一节课中,我们了解了空气中存在氧气,认识到氧气可以促进燃烧,它是一种化学性质相对活跃的气体,也知道氧气可以与许多物质发生反应,从而在反应中产生热量。氧气是动物呼吸的气体,能够运用于气焊、气割、火箭发射等。那么,我们该如何获得纯净的氧气呢? 请你结合课前预习、通过小组讨论进行探究。学生观看课件,同教师一起探究氧气在生产生活中的重要性,明确本节课主题,并通过小组之间的讨论,分析氧气制备的方法。在这一环节,教师构建情境吸引学生注意力,并初步引导其合作探究;学生通过回顾已学知识,为氧气的制取奠定基础,同时通过小组之间交流预习成果,大概了解氧气的制法,为进一步合作探究做好准备。

这样的情境设计可以创造合作学习良好氛围,让学生初步展开合作交流,体验合作乐趣,也为后续深入学习奠定基础。

二、 导学设问, 引导合作探究

质疑提问是课堂设计中最为重要的一部分,也是引导学生合作学习不可或缺的元素。在课堂教学中,教师引入主题之后应巧妙提问、层层推进,让学生既能够进行独立思考也可以展开合作探究,然后在小组内交流观点。这样有利于启发学生思维,提升合作学习效果。

在“氧气的制取”教学设计中,明确教学主题后,对如何展开实验提出一系列问题,促使学生基于问题展开合作学习,共同体验实验过程、探索化学知识。具体包括:第一,提出问题,明确实验室制取氧气的含义。教师设计提问:请根据你所掌握的知识,说一说什么样的方法属于氧气的实验室制法。学生通过小组讨论后给出三种方案,即分解过氧化氢(H2O2)溶液、加热氯酸钾(KClO3)、加热高锰酸钾(KMnO4)。这一问题的设计意图在于引导学生明白实验室制氧气依靠的是化学变化,理解化学学科特点。第二,讲解点拨,准备器材、化学药品。教师根据教材内容,利用多媒体展示实验仪器和装置后,带领学生认识仪器、了解实验所用药品;学生边听边看,也就认识了各种仪器名称和用途以及药品颜色,初步了解各自在实验中的作用。这样的设计有利于激发学生参与意识,促使其理解实验原理,了解基本的实验仪器和实验步骤。第三,演示实验,提出问题。利用课件展示两个实验,实验(1)是加热高锰酸钾,实验(2)在加热高锰酸钾时加入二氧化锰。根据演示实验提问:对比两个实验,你观察到了什么现象? 你知道为什么会出现这种情况吗? 请记录实验现象并进行合作讨论,解释这一现象。学生进行小组合作,记录实验现象,然后讨论,各组派出代表展示观察结果:学生1:在实验(1)中可以看到有少量气泡冒出,小木条没有复燃。学生2:在实验(2)中可以看到有大量气泡冒出,小木条复燃。根据观察结果,继续组织小组讨论,引导组内分工,对比实验,鼓励各组大胆假设,并派代表进行汇报,学生3:我们小组猜想可能是过氧化氢溶液不能分解放出氧气,但二氧化锰可以。学生4:我们小组讨论猜想是二氧化锰溶液可以放出氧气,二氧化锰不可以放出氧气。学生5:我们小组经过讨论后得出猜想——MnO2可能是反应物,加入的MnO2与H2O2溶液反应放出氧气。学生6:我们小组讨论猜想是过氧化氢溶液放出氧气,但二氧化锰加快了过氧化氢分解。教师肯定各组猜测,并没有直接做出判断,而是为学生继续合作学习留下伏笔,以引导实验探究、验证猜测。

在这一教学环节中,教师围绕实验过程不断提问,促使学生分组观察实验现象、分析实验问题并表达观点。这对于培养学生勤于思考意识、培养团队合作精神具有重要意义。

三、 互学体验, 引导小组互动学习

在合作学习中,学生的探究、体验十分重要,只有让他们通过主动参与和真实体验完成对知识的探究和建构,才能真正达到学习目的,也能够体现合作学习目的。基于此,在教学实践中,教师应加强合作学习指导,为学生提供相互学习、体验探究机会,促进他们在合作中共同发展。例如,在“氧气的制取”教学过程中,针对合作学习进行如下指导:第一,鼓励猜测,促进实验方案设计。学生针对二氧化锰的作用进行猜想,并根据启发指导,以小组为单位设计实验方案,进行实验探究。各小组设计的方案如下:(1)在试管中加入5mL 的5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管口,观察实验现象。(2)在试管中加入5mL的5%过氧化氢溶液,加热,用带火星的木条检验,观察实验现象。(3)在试管中加入二氧化锰,在常温和加热条件下分别用带火星的木条检验,观察实验现象。(4)常温时,在过氧化氢溶液中加入二氧化锰,用带火星的木条检验。(5)在(4)的余液中再加入过氧化氢溶液,用带火星的木条检验。学生通过已有知识和提供的实验器材对提出的假设进行实验方案设计,小组成员分工协作、各抒己见,从而凸显合作优势,也培养化学兴趣和创新实践能力。第二,鼓励亲自参与实验以验证猜想。教师肯定各小组讨论并提出这种猜测缺乏验证,需要实验方案进行实验操作,验证实验假设,最后小组进行汇报。各小组根据讨论设计实验方案,结合所形成的实验方案分工协作,进行实验操作,记录实验现象并派出代表进行汇报:通过进行实验操作,我们小组分析讨论发现,把教师之前演示的两个实验进行对比,确定了是过氧化氢分解放出氧气,而不是二氧化锰,二氧化锰是不能分解放出氧气的。这样的设计可以让学生在实验操作中理解化学学科特点,同时锻炼合作探究、动手操作能力以及严谨科学的学习态度。第三,鼓励质疑,引导分析实验现象。各小组通过实验认识到过氧化氢分解生成氧气,认识到二氧化锰的质量和化学性质没有发生变化,从而引导小组共同思考这一实验中二氧化锰到底是起什么作用。通过小组实验以及合作讨论给出答案。有的小组发现在进行实验操作后,二氧化锰可以使过氧化氢快速产生更多气泡,二氧化锰似乎加快了过氧化氢分解产生氧气的速率;有的小组实验后发现,常温下小木条不复燃,并认为这是因为它反应速率较慢,产生的氧气过少不能使带火星的木条复燃,但加入二氧化锰后产生气泡的速率加快。教师基于各小组互动讨论和所给答案进行总结:当不添加二氧化锰时,需要加热过氧化氢溶液以产生氧气;当添加二氧化锰时,过氧化氢溶液可以在室温下迅速产生氧气。可以看出,二氧化锰在加速化学反应速率中起作用。这种在化学反应中化学性质和质量都没有改变,但是却能提升反应速率的物质被称为催化剂。

通过这样的教学指导,学生以小组合作方式参与实验并在组内积极交流讨论实验方案、分析实验结果,实现有效分工协作,既发展了学生合作探究能力,也提升了课程教学效果。

四、 帮学提升, 促进合作学习深入

在教学实践过程中,教师通过合理设计教学环节,为学生提供进一步交流的机会,促进其共同提升。例如,在“氧气的制取”教学指导中,在各小组通过合作探究完成了氧气的制取,了解了二氧化锰的作用后,教师引导学生回顾实验过程,说一说在实验中应该注意什么问题。各小组相互交流、互动讨论,纷纷发表自己的看法,总结反思二氧化锰催化过氧化氢产生氧气的注意事项,并在激励下自由表达。有的小组通过观察发现伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可,不可过长,否则不利于气体的导出;有的小组认为如果采用排水方式收集气体,则应将导管伸直至缸口,过长不利于排水,气体不易收集;有的小组认为用向上排气的方法收集氧气时,导管应伸入气瓶底部,否则不利于排气,收集的气体不纯;还有的小组认为使用长颈漏斗时,长颈漏斗的末端应在液位以下,否则氧气将从长颈漏斗中逸出……这样,小组之间通过合作讨论探索学习中应注意的问题,在相互启发和影响下提升认真严谨、勤于反思的学习态度,促进深入学习,实现共同发展。

五、 分享交流, 做好教学归纳总结

促使学生完成合作学习任务后,还应提供分享交流、反思表达的机会,让他们能够通过合作讨论进行总结,巩固合作学习成果。例如,在“氧气的制取”实验教学中,教师简单回顾化学实验过程,然后将话语权交给学生,引导其通过小组讨论在实验中的得与失,归纳总结。有的学生认为氧气在人类生命活动中具有举足轻重的作用,成功制取氧气对人类来说意义重大,通过实验学会氧气的实验制法,这是十分重要的;有的认为最大的收获是学会了进行实验猜想,根据猜想进行实验设计和验证,并认为这种方法在以后的化学实验中都可以运用;还有的认为在实验中自己和小组成员分工协作,在组员身上学习到认真严谨的学习态度,也认识到了合作学习的重要性。这样的分享和交流,有利于学生巩固所学知识,也能够增进彼此间情感,促进合作学习的进一步开展。

六、 结语

总之,初中化学教学应充分发挥学生学习自主性,以小组合作学习来引导他们互相讲解、讨论,让彼此在交流中碰撞思想火花,进而提升化学教学效果。在化学课程改革中,教师还应进一步深入,不断优化合作学习模式,改进教学策略,提升课程教学质量。

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