浅议在化学实验中进行探究性学习

2009-06-16 05:29薛玉梅
中国校外教育(中旬) 2009年5期
关键词:探究意识化学实验教学反思

薛玉梅

【摘 要】化学实验一直是中学化学教学的重点,进行探究性学习是对《化学课程标准》中要求培养学生科学探究能力很好的实践。在化学实验中进行探究性学习,不仅提高了学生学习化学的兴趣,还提高了学生的探究意识和探究精神,完成了在学习过程中对知识的构建。

【关键词】化学实验 探究意识 探究精神 教学反思

新修订的全日制义务教育《化学课程标准》明确指出:“义务教育阶段的化学课程应以提高学生的科学素养为主旨,激发学生的学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,使学生获得进一步学习和发展所需的化学基础知识和基本技能。”

化学实验一直是中学化学教学的重点和亮点。将“探究性学习”切入其中,使学生在充分参与探究的过程中,不仅加强了实验基本技能的训练,而且使学生初步学会化学研究的实验方法,学生在实验的过程中积极动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,从中获得乐趣和成就感。更重要的是,化学教学力求培养学生的探究性学习方法,让学生在一定情境中发

现问题,选择课题,设计方案,通过自己的探究与研究求得问题的解决,在探究学习中完成对知识的构建。

一、变演示实验为探究性实验,培养学生探究意识

在学金属钠与硫酸铜溶液反应时,传统教法通常先告诉钠与硫酸铜溶液反应的结论:钠不能置换硫酸铜溶液中铜,而是生成蓝色氢氧化铜沉淀并放出氢气。然后教师再演示让学生观察,进行验证。我们在学这部分时,是这样进行的:

1.创设问题情景(提出问题)

师:前面已经学习了钠能与水反应,也能与盐酸反应,那么钠与硫酸铜溶液能反应吗?如果能反应,预测一下可能观察到什么现象?生成什么物质?

2.猜想与假设(师生间,生生间展开热烈的讨论)

生1:钠比铜活泼,反应中能置换出金属铜。

生2:钠不能置换出金属铜,因为钠更容易与水反产生氢气。

生3:还能观察到蓝色的氢氧化铜沉淀。

生4:可能还有黑色沉淀产生。

师:大家可以从氧化还原的角度展开思维,能否仔细分析一下反应是如何进行的?

生5:从金属活动顺序表可知氢的还原性比铜强,所以铜离子的氧化性比氢离子的强。两种氧化剂与一种还原剂反应时,应是强者先反应,所以,钠先与铜离子反应,我赞同生1的观点。

师:大家对生5的观点有什么看法?

生6:在初中科学课上,老师曾做过对比实验,好像生成的是絮状蓝色沉淀,不是紫色的铜。(好多学生同意了生6的观点,好像又无法否定生5的观点)

3.进行实验

在学生最疑惑最想知道答案的时候,让学生动手做实验,结果产生的是蓝色的絮状沉淀,还有少量黑色沉淀,没有见到铜析出。(学生疑惑)

4.结论与解释

师:请同学们打开课本,仔细观察书上的插图,然后解释这一现象。(学生们恍然大悟)

5.教学反思

这节课变演示性试验为探究性实验,教师从创设问题情景,到引导学生猜想对可能的反应情况进行理论推理分析,从而引起师生间,生生间的争辩,最后到实验验证,体现了从重结论,到重过程,从重知识到重能力重方法的转化,让学生经历解决问题的过程。培养了学生的探究意识,问题意识。

二、变验证性实验为探究性实验,培养学生探究精神

在讲氯气与水的反应及氯水的成分时,传统的做法先讲出氯水的成分:有三分子H2O,Cl2,HClO,四离子H+,Cl-,ClO-,OH-,再用实验验证。在进行这部分时笔者设置探究试验如下:

1.提出问题

如果氯水与水反应,产物可能是什么?如何验证?

2.猜想与假设

提示学生从元素组成考虑,学生并分组讨论,经过讨论得出以下几种可能:Cl2+H2O→①HCl+O2;②HCl+HClO;③Cl2O+H2

老师进一步引导怎样验证?学生接着讨论出验证方案:

Ⅰ用带火星的木条检验氧气的存在。

Ⅱ用热的氧化铜检验氢气的存在。

Ⅲ用石蕊试液,碳酸钠溶液,镁条等检验溶液中的H+的存在,用硝酸酸化的硝酸银溶液检验Cl-的存在。

师生共同分析实验方案的可行性:方案Ⅰ:用带火星的木条检验O2的存在,如果产生的O2量较少,则无法使带火星的木条复燃。

方案Ⅱ:用热的氧化铜检验H2的存在,操作复杂,不宜实行。

方案Ⅲ:用石蕊试液,碳酸钠溶液,镁条等检验溶液中的H+的存在,用硝酸酸化的硝酸银溶液检验Cl-的存在,如果溶液中无H+,Cl-存在,则证明是第③种可能;如果溶液中有H+,Cl-存在,则无法区分①②两种可能。

综上分析后制定了最佳方案,即向充满氯气的容器内加水,观察最终是否有气体剩余并利用所得溶液进行方案Ⅲ的实验。

3.实验探究

实验过程:用一次性注射器向充满氯气的小药瓶内注水,加水的速度可先快后慢,并不断振荡,最终小瓶内充满黄绿色溶液。由实验证明反应过程中无气体产生,从而将①③两种可能排除,接着用方案Ⅲ对第②种可能加以验证。

提供以下药品和仪器:氯水,石蕊试液,碳酸钠溶液,镁条,用硝酸酸化的硝酸银溶液,试管,胶头滴管,红色纸条等,让学生进行分组实验。2~3分钟后实验基本完成,将各组实验的结果汇总整理如下:

4.得出结论

通过实验探究得出:Cl2+H2O=HCl+HClO,至此氯气与水的反应探究完成。

实验过程中有的学生提出了疑问:为何用石蕊检验H+时石蕊先变红后褪色了?这时笔者让所有的学生都用石蕊来进行实验,并指导学生实验时要逐滴加如氯水。由实验学生得出:氯水有漂白性。引导学生思考:漂白性物质是什么?学生知道水和盐酸不具有漂白性,因而表现漂白的可能是氯气分子或HClO。让学生设计并完成干燥和湿润的红色纸条在氯气中的对比实验,当看到干燥的纸条不褪色而湿润的褪色时,学生得出结论:HClO具有漂白性。由此展开对HClO相关性质的学习。最后师生共同总结出氯水的成分。

5.评价与反思

最后师生共同回顾实验探究的过程,再现本节的难点。升华学生的认识,提高了学生动手能力和实验设计能力。帮助学生形成提出问题―分析问题―解决问题的科学思维方法,培养学生不畏艰难,勇于探索的精神。

三、教学反思

“探究性学习”注重学生对生活的感受和体验,强调学生的亲身经历,让学生在实践中去发现和探究问题,体验和感受生活,发展实践能力和创新能力。丰富多彩的探究发现,各种各样的实践体验,克服了基础教育课程和教学中脱离学生自身生活和社会生活的倾向。

除了课堂上进行实验探究活动外,利用课余时间开展各种讲座,如安排了“控制食品的化学污染”、“微量元素与人体健康”、“无氟冰箱与环境”、“保鲜与化学”、“纳米材料”等热门专题的讲座,通过这些讲座让学生认识到化学与社会是紧密联系的,增强了学生的社会责任感,并对提高学生学习化学的激情,提高学生的化学素养起到积极作用。

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