教学无止境、探究无止境.doc

教学无止境、探究无止境以“喷泉实验的改进和拓展”为例，浅谈化学实验探究式教学徐文娟（宁夏六盘山高级中学，银川，75002）摘 要 喷泉实验是一个极富探索意义的实验，引导学生围绕喷泉实验进行改进和拓展，可充分培养学生的成功智力。本文通过呈现笔者关于喷泉实验的改进与拓展探究拓展课的设计思路、实施过程及教后的再探索的过程，浅谈对实验探究式教学实施的思考和体会教学无止境、研究无止境、探究无止境。关键词 喷泉实验 探究式教学新课程理念倡导让学生经历科学探究的过程，尝试以科学探究的视角认识化学现象，研究化学问题，验证化学规律，获得化学结论。科学探究既要成为学生必要的学习方式，又要成为教师重要的教学方式。化学是以实验为基础的自然学科，实验探究对培养学生的探究能力，掌握探究方法，培养进取精神，形成科学的世界观、价值观有积极促进作用。目前，实验已不再是化学课堂教学的辅助手段，而是贯穿于整个教学过程，成为创设情境、探索问题、学习知识的重要手段。化学实验探究式教学是教师根据教学内容创设问题情境，让学生围绕问题进行探究，通过猜想假设，设计实验方案，实施实验步骤，验证实验假设，得出实验结论的过程。同时，由实验生成的思维火花，可演变出新设想和方案，以优化实验原理与方案，探知新规律、得出新结论。本文以“喷泉实验的改进和拓展”为例浅谈化学实验探究式教学在课堂教学中的具体应用。一、教学理念注重成功智力的培养“没有理论指导的实践是盲目的实践，没有实践验证的理论是空洞的理论”。喷泉实验的改进与拓展不仅涉及到多学科知识，同时可变因素多，对反应原理的理解和应用要求学生有较强的综合分析能力和灵活应变能力。而研究化学问题，特别是对化学实验的设计和改进更需要多种综合能力的灵活运用。喷泉实验有趣，可拓展和延伸的角度很多，能较为突出地体现对学生分析性、创造性、实践性这三方面能力的培养。因此，笔者以美国著名心理学家斯腾伯格的“成功智力”为这节实验探究课的主要理论依据，旨在培养和发展学生分析性、创造性和实践性能力。实践证明，化学教学可以作为发展学生成功智力的载体，发展成功智力教育模式可作为优化化学教学的途径。二、内容挖掘源于教材又超越教材喷泉实验是中学化学教材中既有趣又值得回味的实验，在高中化学教学中具有重要地位。鲁教版化学教材中只简要介绍了氨气的实验室制法和喷泉实验，并未加以拓展。因此，以课本上经典实验“氨气的制备”和“喷泉实验”为源，运用“认识课本实验，了解实验类型，理解实验原理，改进实验装置，创设新情境，解决新问题”的教学策略，以达到强化基础、提升综合能力的目的。期间，笔者与学生共同完成氨气的创新制法与喷泉实验一体化实验装置的改进。在喷泉实验原理探究的基础上进一步挖掘，如改换药品、改进装置等，引导学生大胆想象和假设，提出合理方案。同时，利用喷泉实验原理进行多组趣味喷泉实验。本节课选内容素材，旨在提高学生分析问题、解决问题的能力，激发学生探究意识，培养学生创造力和想象力，进一步拓宽学生视野，培养学生科学探究的兴趣。同时，在启发讨论中，引导学生发现规律、掌握规律并学会灵活应用，提升化学思维品质。三、设计思路环环相扣，层层深入本节课为一节探究拓展课，以氨气的实验室制备和喷泉实验为源头，总结经典实验的利弊，提出用浓氨水为原料快速制取氨气的方法，又进一步提出如何将氨气的制备和喷泉实验的一体化实验操作的设想。接着，向全班同学现场展示师生合作尝试实验装置改进的成果，现场利用改进后的装置实现了氨气的快速制备和氨气的喷泉实验、喷烟实验、倒吸实验。然后进一步让六个探究小组就其承担的探究课题，向全班同学分别汇报其探究的成果，学生的兴趣被充分激发。最后，以促进学生充分发展成功智力的三个方面分析能力、创造能力和实践能力，获得成功人生为结束语，进一步升华了本节课的主题，从知识的学习到能力的培养，再到情感的升华，环环相扣、层层深入。教学设计思路如下：喷泉实验的改进与拓展设计思路氨气制备经典实验拓 展展1.改换药品2.改变装置3.思维拓展4.喷烟实验5.双色喷泉6.自动喷泉原理探究实验改进喷泉实验氨气NH3浓氨水制法改进1.加热浓氨水2.固体NaOH+浓氨水3.固体CaO+浓氨水四、组织形式分组探究，逐个击破就探究拓展课而言，如果学生头脑中没有知识准备，在一节课中大容量的进行思维拓展效果会不理想。因此，笔者根据授课内容和班级人数，拟定了七组不同探究课题的探究报告，并将全班同学分为7个探究小组，每个小组两个小组长，带领五位组员就某一课题进行探究，完成探究报告中预习、准备及实验设计图等内容，这样就实现了全员参与探究，优势互补。学生在合作交流中，相互取长补短，激发创新灵感，碰撞思维火花。同时，分组探究，将本节课的探究任务分解，每个小组只承担其中一部分，达到降低难度，逐个击破的效果。值得一提的是，笔者带领第七探究小组，事先到实验室进行实验装置的改进，小组成员表现踊跃，提出了很多建设性的意见。我们将实验改进成功后的操作摄录下来，并将实验录像资料插入PPT，课堂上向全班同学展示，同学们兴趣非常浓厚。事实说明，让学生亲历实验全过程不仅能充分调动学生积极性，还能够运用榜样的力量，让全体同学在潜移默化中升华勇于探究、乐于探究的情感。创造性能力第一组：氨气的制法有哪些？第二组：探究喷泉实验原理？第七组：设计氨气的制备及喷泉实验一体化实验改进方案。第三组：改变实验装置，如何引发喷泉？第四组：氧气与水能否形成喷泉？第五组：喷烟实验与双色喷泉如何实现？第六组：如何实现喷泉自动上喷？分析性能力实践性能力【分组探究】五、反思升华大胆创新，分享欢乐这节实验探究课，较为顺利地完成了预定目标，达到了预期效果，受到了同学们的欢迎和同事的好评。课后学生和同事的一些启发性的建议，促使笔者再进一步深思，在完成氨气的喷泉实验、喷烟实验、倒吸实验之后，能否继续实现其他气体的引发喷泉实验？经过酝酿想法，形成初步构想，不断改进装置，优化实验方案，终于在原有的氨气制备和喷泉实验一体化改进基础上，进一步改进，实现了多组喷泉实验的创新设计。在一次次的失败后继续找原因再尝试再改进的过程中，笔者和学生付出了大量的时间和精力。正是在一次次尝试、失败、再尝试、再改进的过程中，全体探究小组参与人员都体会到了探究的乐趣，创新的乐趣。笔者将再次改进后的实验由学生亲自操作并拍摄成录像，与其他同学分享，同学们投影仪上看到自己身边的同学能够自信从容，不慌不忙地进行实验演示操作，非常兴奋，都跃跃欲试，想亲自尝试。通过酝酿、准备、实施本节喷泉实验的改进与拓展课，笔者体会到忘我投入的快乐和实验改进成功后的充实感以及与学生默契的配合，思维相互碰撞的愉悦感。在此过程中，深刻认识到了教师的多重角色学生成长的引领者；学生潜能的唤醒者；教材内容的研发者；学生知识建构的促进者；教育艺术的追求者“路漫漫其修远兮”，教育探索之路才刚刚展开，教学的研究无止境，实验的探究无止境，“吾将上下而求索”。主要参考文献1 陈玉玲，张明全喷泉实验系列问题探究J.教学仪器与实验，2008，（06）.2 刘晓兰.喷泉实验的创新变换J.湖南科技学院学报,2004,(11).3 魏锐.喷泉实验教学再讨论J.化学教学,2003,(05).4 姜淦萍，沈峥.对“喷泉”实验的研究设计J.中小学教材教学，2003，（09）.6 沈联东,刘义,程俊.喷泉实验及其演变J中学化学教学参考,2002,(11).附件：学生分组探究实验报告（共七组）第一组：氨气的制法有哪些？固体CaO消灰铵盐热成氨，装置同氧心坦然。碱灰干燥下排气，管口需堵一团棉。方法一加热消石灰和氯化铵固体混合物方法二加热浓氨水方法二浓氨水和固体NaOH方法三浓氨水和固体CaO第二组：探究喷泉实验原理？【实验基本原理】使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉【实验操作要点】烧瓶需干燥；气密性良好；氨气要充满；挤压胶头滴管要迅速。【实验迁移发散】能够引发喷泉实验的其他气体与液体气体（a）液体（b）液体（c）实验原理NH3水水NH3溶解度为1：700HCl水水HCl溶解度为1：500CO2NaOH溶液NaOH溶液2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OSO2NaOH溶液NaOH溶液2NaOH+SO2=Na2SO3+H2OCl2NaOH溶液NaOH溶液2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O第三组探究课题：改变实验装置，如何引发喷泉？【异想天开】右图能否引发喷泉实验？如何操作？思考1如右图，直接打开止水夹能否引发喷泉现象？（让气体和液体接触）思考2如果想引发喷泉，首先要解决什么问题？【方案设计】方案1让气体“跑”出来热敷法方案2让液体“跑”进去冷敷法第四组：氧气与水能否形成喷泉？【异想天开】如何用氧气和水形成喷泉？思考1氧气能否直接与水形成喷泉？思考2如何认为创造“气压差”？思考3反匙燃烧匙中应该放什么固体物质？思考4如何引燃该固体？【方案设计】写出操作步骤。石蕊第五组：喷烟实验与双色喷泉如何实现？【异想天开】如图，左瓶充满HCl，右瓶充满NH3,实验前a、b、c活塞均关闭。思考1若要在该装置中产生喷烟现象，该怎样操作？思考2若想在该装置中产生双喷泉现象，该怎样操作？第六组：如何实现喷泉自动上喷？【异想天开】通常的喷泉实验是设法减小烧瓶内压强形成负压，使液体喷入烧瓶。能否增大外面的压强将液体压入烧瓶呢？思考1如图1，在锥形瓶中加入足量的下列物质，能产生喷泉现象的是（ A ）A.碳酸钠和稀盐酸 B.氢氧化钠和稀盐酸C.铜和稀硫酸 D.硫酸铜和氢氧化钠溶液图2图1思考2如图2，在锥形瓶外放一个水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入冰水后，再加入足量的下列物质，产生了喷泉，问水槽中加入的物质可以