在化学实验中进行探究性教学.doc

然后指出:苯由C,H两元素组成,其中碳的质量分数为92.3%,其蒸气密度是同温同压. 如乙醇分子结构式的确定的教学过程设计如下: 1,提出问题:乙醇分子具有怎样的.& 在化学实验中进行探究性教学 福建省长乐华侨中学 陈晓云摘要：从引发问题、共同探究、解释问题、归纳总结等四个方面阐述了如何在化学实验中实施探究性教学的一些实践和思考。关键词：化学实验；探究性教学 “化学课程中的科学研究，是学生积极主动获取化学知识，认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及到提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。”化学探究实验是指探索研究对象的未知性质，了解它具有怎样的组成，有哪些属性和变化特征，以及与其他对象的联系的一种实验。其特点是根据实验的目的，利用已知的、外加的因素去设计实验，进行探究实验，研究实验对象，看它会发生什么样的变化，出现什么样的现象，产生怎样的结果。在探究实验过程中学生始终处于不断探索的情境中，主动实验、认真操作、仔细观察、积极思维，充分发挥学生的积极性和主体性，培养学生探究精神，发展学生创新能力。探究实验法教学设计的基本思路的出发点是先做实验后下结论的一种教学形式。根据这一特点，教学过程主要分为引发问题、共同探究、解释问题、归纳总结。 一、引发问题、激发兴趣心理学研究表明：“采用生动的适合学生心理发展水平的教育方式，可以成功地培养学生的学习动机和学习兴趣，而学习者的内部动机是形成学习的真正动力。”日本心理学家波野和稻恒认为，“教师的主要任务就是创设问题情景，使学生产生认知的失调，通过解决问题达到更高一级的认知体系。”实验探究法教学引发问题是要有新意，才能引发学生的兴趣，激发学生探求知识的内在动力。如在讲苯这一节课时，可让学生先猜一谜语，以激发学生学习兴趣。“有人说我笨，其实并不笨，脱去竹笠换草帽，化工生产逞英豪。”然后指出：苯由C、H两元素组成，其中碳的质量分数为92.3%，其蒸气密度是同温同压下H2的39倍。要求学生设计实验推测其可能结构。又如在讲新课乙醇时，可以先从日常生活中有关酒与化学问题入手，进一步提出如何确定乙醇分子结构式。这样做很容易吸引学生注意力，从而使学生产生对知识要求了解的心理需求。在此基础上提出确定苯、乙醇分子结构式的实验设计，往往会收到事半功倍的作用。 二、设身处地、共同探究 要把课堂教学变成学生自己研究问题的过程，教师就是要把自己放在初学者的地位，同学生一起探索。就是说要按照初学者探索知识的顺序来引导学生，而不能抱着教材的顺序不放，平铺直叙。按“书本序”分析问题，学生只能被动地听。按“探索序”分析问题，学生才能主动地思考，甚至想到教师讲解的前面。 如“乙醇分子结构式的确定”的教学过程设计如下： 1、提出问题：乙醇分子具有怎样的结构？ 2、提供实验事实和理论：（1）分子式：C2H6O （2）可与金属Na反应放出 H2（可先做此实验） （3）价键数：C、H、O的价键数分别为4、1、2。 3、提出假设：根据乙醇分子式和C、H、O的价键数，可以写出乙醇分子的两种可能结构式： （A） （B） 4、对假设进行推理和判断若是结构A，那么1mol乙醇能产生0.5mol、2.5mol或3.0molH2。若是结构B，只能产生3molH2。 5、实验设计和测定 经测定结果表明1mol乙醇大约能产生0.5molH2。 6、得出结论：乙醇分子结构式是A。 这种将教材的现有结论变成探究问题的过程，点燃了学生的求知欲，学生在课堂上注意力高度集中，思维积极，想象大胆，始终主动。 在习题教学中也可以探究的形式进行解答。如“碘盐中的碘元素到底是以何种微粒形式存在？” 教学过程设计如下： 1、提出问题 给出一试剂瓶食用盐，问：碘盐中的碘元素到底是以何种微粒形式存在？ 2、提出假设 （1）I2 的形式 ；（2）IO3- 的形式；（3）I-的形式；（4）I-、IO3- 共有的形式。 3、对假设进行推理和判断 I2 易升华且碘蒸汽有毒，I2 有颜色，所以食盐碘中不可能以 I2 形式存在。 4、实验设计和探究 （1）取少量食盐，溶于蒸馏水配制成溶液后，加入淀粉，无蓝色出现； （2）取少量食盐，溶于蒸馏水配制成溶液后，加入几滴稀硫酸，加入淀粉溶液，无蓝色出现； （3）取少量食盐，溶于蒸馏水配制成溶液后，滴入氯水和淀粉溶液，无蓝色出现； （4）取少量食盐，溶于蒸馏水配制成溶液后，利用 IO3-的氧化性，滴入醋酸酸化，然后用淀粉KI试纸检验，变蓝色。 5、归纳总结 （1）碘盐中碘元素不以I2、I-存在，也不可能以I-、IO3-共存； （2）加碘盐中碘元素以 IO3-形式存在。（IO3-+6I+6H+=3I2+3H2O）； （3）高价态的IO3-不稳定，故加碘盐在菜起锅时加入更好，不会破坏IO3-的含量。 三、解释问题应能激活学生中断的思路 从教育心理学看：学生在思考问题时，造成思路阻塞或中断的因素较多，主要是学生头脑中所形成的概念、规律、技能与实际问题的联想系统相互隔绝，彼此不能灵活沟通。因此教师对于学生自行设计的实验，应先讨论其可行性和安全性，有些问题学生可自行解决，而有些不能解决的问题，就需要老师利用学生自身已有的思维基础，用适当的方式去点拨学生去解决问题，点拨时要有“画龙点睛”之功能。 如在讨论制备Fe(OH)2时，由于课本中介绍的实验较难长久看到白色絮状沉淀，要求学生自行设计实验来制取Fe(OH)2。这时老师可以适当地提醒学生：Fe(OH)2既然易被O2所氧化，就要把整个制备过程中的O2赶尽。为此学生进行了激烈的讨论，设计出多种可行性实验方案。最终我们主要采用了以下两种方案： 1、首先在试管里注入少量FeSO4溶液，接着加入过量还原Fe粉，加热煮沸1-2min,并注入少量煤油，后加过量NaOH溶液，即可看到白色沉淀，并可放置较久不变。 2、主要从装置上进行改进，按下图装置进行实验： A中放入Fe与稀H2SO4,B为NaOH溶液,C为弹簧夹。 操作：可先打开C，使A中反应进行一段时间后再夹紧C，就可看到在B中有白色沉淀生成。 实验结束时需要与学生们强调，这种方法并非是最佳的方法，随着我们学习的 深入，我们今后可能提出更有效的方法。 又如在讲到氮族元素硝酸的性质时，大部分学生就会产生“浓硝酸和稀硝酸的氧化性哪个更强？”这时老师就可以让学生积极思考，并提出更高的要求：怎样用实验来证明这个问题？ 同学们经过热烈讨论，产生了以下两种观点：一种是认为稀硝酸的氧化性强，理由是稀硝酸和铜反应，硝酸还原产物是NO，氮元素化合价下降三价，而浓硝酸和铜反应，硝酸还原产物是NO2,氮元素化合价下降一价，氮元素在反应中得电子数浓硝酸比稀硝酸少。另一种则认为浓硝酸的氧化性强，主要是根据浓硝酸 和铜反应速率快慢来判断，浓硝酸和铜反应速率较快。且常温下浓硝酸能使铁钝化，而稀硝酸不会。但这还说服不了坚持第一种观点的学生。这时，老师就要从中进行引导：有什么实验可以说明2HNO3（浓）+NO=3NO2+H2O的反应存在？激励同学们探索创新。最后，有一部分同学就提出：让NO气体分别通过浓硝酸和稀硝酸，如浓硝酸能将NO气体氧化成红棕色NO2，而稀硝酸不能氧化NO气体，就可以证明浓硝酸氧化性比稀硝酸强。并通过如下实验验证这一观点的正确性，同时也说明了Cu和浓硝酸反应还原产物只能是NO2，稀硝酸和Cu反应还原产物是NO。 四、归纳应让学生从感性到理性飞跃 人的认识规律是从现象到本质，从感性到理性逐步深化的。实验探究教学以其自身的实践性和生动性，为学生的认识从感性到理性的飞跃提供了可靠的源泉。学生把已获得的实验事实和结论，纳入一定的理论体系之中，进行从个别到一般的思维加工，从能达到的理论高度去思维、归纳。而这种归纳总结是在学生经过实验、自身体验、自身理解的基础上形成的。因此这些知识点不再成为零星枯燥的内容。 实验探究教学往往围绕一个实验从各方面展开讨论，它是立体网状式的，很容易把前后知识有机的联系起来。这样就使学生获得较为系统的知识。如要求学生设计实验推测苯分子结构式时，根据分子式提出可能有的结构：CHCCH2CH2CCH，CH2=CHCH=CHCCH等。学生就做了苯与KMnO4的酸性溶液反应的实验：苯与Br2水反应的实验。从中就可以概括了有关饱和烃和不饱和烃性质的区别。归纳总结是思维活动的发展和升华，学生通过逻辑推理形成概念，掌握规律，使学生的智力得到充分发展。人民教育家陶行知曾说过：“要创造，