高中化學(xué)探究性教學(xué)論文

時(shí)間:2022-01-22 05:54:00

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高中化學(xué)探究性教學(xué)論文

1.高中化學(xué)實(shí)施探究性教學(xué)的時(shí)代背景

1.1美國(guó)實(shí)用主義教育家杜威的“現(xiàn)代教育”理論認(rèn)為:教師在教學(xué)中,緊密聯(lián)系生活實(shí)際,注重引導(dǎo)學(xué)生通過個(gè)人的探索活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí),容易使學(xué)生產(chǎn)生興趣,發(fā)揮自身的主動(dòng)性、創(chuàng)造性,能在獲取和運(yùn)用知識(shí)的過程中提高個(gè)人的能力,這就是探究性教學(xué)。

1.2實(shí)施探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是適應(yīng)新課程改革的需要。在我國(guó)的高中化學(xué)新課標(biāo)中明確強(qiáng)調(diào)“使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。強(qiáng)調(diào)在化學(xué)教學(xué)過程中教師要尊重和滿足不同學(xué)生的需要,通過開展多種探究活動(dòng),讓學(xué)生在提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、交流與表達(dá)等活動(dòng)中,強(qiáng)化科學(xué)探究意識(shí),學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題、反思問題,促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)他們的合作精神,激發(fā)創(chuàng)新潛能,提高實(shí)踐能力。

1.3加強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究是加速教師成長(zhǎng)的需要。化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種依賴化學(xué)實(shí)驗(yàn)解決問題、獲取知識(shí)規(guī)律的教學(xué)模式,具有很大的靈活性和開放性,目前沒有完整的資料可供借鑒。這對(duì)使用慣了傳統(tǒng)教材和教法的化學(xué)教師而言,無疑是一個(gè)大的挑戰(zhàn),要求每一個(gè)化學(xué)教師不斷學(xué)習(xí)、刻苦鉆研,從而快速掌握探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能,提高自身教學(xué)能力和業(yè)務(wù)水平。

1.4開展探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新能力的需要。一是開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以進(jìn)一步開發(fā)學(xué)生的智慧與潛力;同時(shí)開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以提高學(xué)生的如掌握分析問題、解決問題以及計(jì)算推理等學(xué)習(xí)能力。

2.高中化探究性實(shí)驗(yàn)的剖析

化學(xué)是一門“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的科學(xué),挖掘和開發(fā)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)探究性學(xué)習(xí)中的功能,對(duì)于進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、進(jìn)一步轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力具有重要的意義。而實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的基礎(chǔ),任何實(shí)驗(yàn)都或多或少的具有一定的驗(yàn)證和探究性,兩者不能也不可能孤立的存在,那么如何來界定探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)兀扛鶕?jù)新課程理念和筆者的教學(xué)實(shí)踐,高中化探究性實(shí)驗(yàn)有以下一些特征:

2.1從教學(xué)理念上看

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)要“以學(xué)生的發(fā)展”為理念來設(shè)計(jì),課堂教學(xué)設(shè)計(jì)要以學(xué)生發(fā)展為本,以豐富多樣的教學(xué)情景設(shè)置為先導(dǎo);以問題和探究為主線,以學(xué)生活動(dòng)為主要內(nèi)容,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,要能體現(xiàn)出學(xué)生的首創(chuàng)精神。

2.2從教師作用上看

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是給學(xué)生提供一個(gè)通過親自探究來學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的途徑,教師在探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)是整個(gè)探究活動(dòng)的參與者,活動(dòng)的組織者,方案指導(dǎo)者,教學(xué)氛圍的維持者,結(jié)論的仲裁者,但不是終裁者。

2.3從實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳峡?/p>

探究性實(shí)驗(yàn)既重視規(guī)律的驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn),又強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)在科學(xué)的學(xué)習(xí)和研究方法上獲得感性體會(huì)。簡(jiǎn)單的說,探究性實(shí)驗(yàn)更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和對(duì)結(jié)論的解釋。

2.4從探究性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和形式上看

化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選定一般有兩個(gè)渠道:第一,可以將書本的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)改變具有探究性的學(xué)生實(shí)驗(yàn);也可以將書本上的具有可延伸的知識(shí)點(diǎn)或某一領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容推向深處,提倡從生活中學(xué)化學(xué),用化學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)、生活實(shí)際的問題,體驗(yàn)身邊處處有化學(xué)。如增加設(shè)計(jì)聯(lián)系實(shí)際的探索性實(shí)驗(yàn)(市售飲品中維生素C含量檢測(cè));改進(jìn)欠佳的實(shí)驗(yàn)方案、完善定型實(shí)驗(yàn)(Na與H2O反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn));改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,增加微型實(shí)驗(yàn)等。

2.5從教學(xué)模式上看

高中新課程倡導(dǎo)的化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要是“發(fā)現(xiàn)和提出問題——實(shí)驗(yàn)探究——解釋與結(jié)論——反思與表達(dá)”。分四個(gè)階段:第一階段,提出問題。要求教師給學(xué)生提供一個(gè)問題情境,并講解探究的步驟;第二階段,實(shí)驗(yàn)探究階段。學(xué)生搜集關(guān)于自己看到或經(jīng)歷過的這個(gè)問題的信息,將新的條件引入問題情境,以此來觀察事物是否會(huì)發(fā)生不同的變化;

第三階段,解釋與結(jié)論。教師要求學(xué)生組織資料并做出解釋;第四階段,反思與表達(dá)。要求學(xué)生分析自己的探究過程,找出最需要以及沒有得到的信息類型,同時(shí)對(duì)自己在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)進(jìn)行反思,并主動(dòng)與他人交流討論探究的結(jié)果。

2.6從認(rèn)知順序上看

在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師首先精心選擇具有典型意義的課題,選題上要依據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容特點(diǎn)、教學(xué)條件、學(xué)生的基礎(chǔ)來選擇、設(shè)計(jì)。要從學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),由易到難逐漸擴(kuò)展和深入;在低年級(jí)可以把一些與元素化合物性質(zhì)有關(guān)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為以學(xué)生為主體的探究性實(shí)驗(yàn),高年級(jí)可以安排基本理論方面的綜合性實(shí)驗(yàn)。

基于上述六個(gè)方面,以及探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)思想、實(shí)驗(yàn)功能等,一般認(rèn)為,探究性實(shí)驗(yàn)是由老師或?qū)W生提出實(shí)驗(yàn)課題,學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案,然后根據(jù)方案進(jìn)行探索研究,正確處理實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一類實(shí)驗(yàn)形式。

3.高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)必須遵守的原則

3.1目的性原則

對(duì)于任何一個(gè)課題而言,探究的范圍都很大,角度都很多,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際水平和學(xué)校教學(xué)的條件,設(shè)計(jì)出一個(gè)個(gè)具體的目標(biāo)任務(wù),讓學(xué)生來逐個(gè)完成。這樣可以幫助學(xué)生明確自己的學(xué)習(xí)目的。

3.2多樣性原則

探究性實(shí)驗(yàn)課題要多樣化設(shè)計(jì),面向全體學(xué)生,并關(guān)照個(gè)別差異??梢允峭粋€(gè)課題設(shè)計(jì)出不同內(nèi)容讓不同層次的學(xué)生完成,也可以是多全體學(xué)生分層分類要求,讓每個(gè)學(xué)生都得到提高。

3.3主次性原則

在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)要辯證地處理好學(xué)生自主性與教師指導(dǎo)性,學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo),教師可以是參與者,在必要時(shí)教師給予指導(dǎo)。

3.4簡(jiǎn)易性原則

在能達(dá)到探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康那疤嵯拢M量利用身邊的簡(jiǎn)易器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)難度要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況而定,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案要便于操作,易與采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。

3.5安全性原則

探究性實(shí)驗(yàn)一般難度較大,學(xué)生經(jīng)驗(yàn)不足,應(yīng)盡量避免使用有毒藥品和具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。

3.6科學(xué)性原則

探究性實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性非常強(qiáng),實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作程序和物理理論知識(shí)、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法必相一致。在整個(gè)探究過程中,要著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法,觀察和記錄實(shí)驗(yàn)的方法,以提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),這也正是增設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)的宗旨。

3.7趣味性原則

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除課本外,也應(yīng)該選用有關(guān)日常生活、環(huán)境、能源、生產(chǎn)等實(shí)際中的問題,通過探究來解決與人類自身緊密聯(lián)系的問題,借助多媒體、FLASH動(dòng)畫,培養(yǎng)學(xué)生的興趣,發(fā)展學(xué)生的特長(zhǎng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),增長(zhǎng)他樣對(duì)新知識(shí)的探求欲和探索未知領(lǐng)域的創(chuàng)造欲。

3.8創(chuàng)造性性原則

所設(shè)計(jì)的探究性實(shí)驗(yàn)應(yīng)有一定的新穎性、先進(jìn)性和實(shí)驗(yàn)性,要充分體現(xiàn)出創(chuàng)造性原則,運(yùn)用創(chuàng)造性思維獨(dú)立的去認(rèn)識(shí)新知識(shí),符合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),由易到難,循序漸進(jìn)。

3.9功能性原則

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的重點(diǎn)不在探究的操作方法和操作技能上,也不在實(shí)驗(yàn)的成功與失敗上,而是看學(xué)生探究學(xué)習(xí)的意識(shí)是否加強(qiáng)了、學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力是否提高了、教師的觀念是否發(fā)生了變化等,以形成性評(píng)價(jià)為主。

3.10多重性原則

在新課程理念下,高中化學(xué)課堂教學(xué)開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)要符合新課標(biāo)的指導(dǎo)思想,以培養(yǎng)學(xué)生的能力,緊抓教學(xué)質(zhì)量不放松,在具體實(shí)施過程中要體現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多重性原則:一是自主探究與合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的原則;二是雙基教學(xué)與能力培養(yǎng)相結(jié)合的原則;三是現(xiàn)代化教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合的原則等

4.高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

創(chuàng)設(shè)問題情境→提出猜想與假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論→交流反思是探究性實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)重要環(huán)節(jié),在高中化學(xué)教學(xué)中貫徹這一理念,來充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,質(zhì)疑、辨析、實(shí)驗(yàn)、思索,并在探究中深入理解,綜合應(yīng)用化學(xué)基本概念和基礎(chǔ)理論,提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。

下面以實(shí)驗(yàn)室制取氯氣為例進(jìn)行分析,實(shí)施過程如下:

4.1創(chuàng)設(shè)問題情境

1915年4月22日,在第一次世界大戰(zhàn)中,德軍與英、法軍在比利時(shí)伊普爾對(duì)峙。黎明時(shí)分,英、法軍前線戰(zhàn)場(chǎng)的士兵突然看到一股黃綠色氣體逐漸向前襲來,很快大群大群的士兵被熏得東倒西歪,眼睛睜不開,鼻子被刺激得喘不過氣來,法軍陣地一片恐怖氣氛,幾分種之內(nèi),長(zhǎng)達(dá)幾千米的陣地被一片恐怖所籠罩。協(xié)約國(guó)全線潰退,德軍乘勝前進(jìn),向前推進(jìn)了幾千米,這就是震驚世界的首次毒氣戰(zhàn)。同學(xué)們想知道這是什么毒氣嗎?它能在我們的實(shí)驗(yàn)室里怎樣來制取呢?這樣,教師為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)可供探索的問題情景。

4.2提出猜想與假設(shè)

制氯氣的過程可能是:Cl-→Cl2Cl=Cl2要使Cl-變成Cl,必須使其失去電子,欲使其失電子必須加入得電子能力比Cl強(qiáng)的微粒,學(xué)生經(jīng)過查找收集資料可知Mn7+、Mn4+有這個(gè)能力。KMnO4、MnO2中可能有Mn7+和Mn4+離子,但必須加入H+離子與O原子結(jié)合,游離出Mn7+和Mn4+,綜合以上可知:只要有H+、Cl-、KMnO4或MnO2三種微粒卻可得到氯氣。也就是鹽酸與MnO2反應(yīng)能得到氯氣。

4.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

要實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室里制取純凈干燥的Cl2,必須選擇合適的發(fā)生裝置,還要考慮如何除去Cl2氣中混有的雜質(zhì)?Cl2的收集和有毒Cl2的尾氣處理問題為主要任務(wù),教師可組織學(xué)生以小組展開探究,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取的反應(yīng)裝置和設(shè)計(jì)出最佳實(shí)驗(yàn)方案。

4.4實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案

學(xué)生根據(jù)制氯氣的反應(yīng)原理,分幾個(gè)小組從試管、燒杯、試管夾、酒精燈、火柴、膠塞、導(dǎo)管和濃鹽酸、稀鹽酸、NaCl固體、MnO2固體、KMnO4固體、NaOH溶液,探究完成實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的反應(yīng)原理、凈化、收集和尾氣處理的過程。

4.5得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論

學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成上述兩種制取Cl2實(shí)驗(yàn),結(jié)果都有Cl2生成。

即反應(yīng)原理:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O或

2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

4.6交流反思

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,組織學(xué)生討論交流以下問題:

①總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟如下:組裝儀器、檢驗(yàn)裝置氣密性、裝藥、緩緩加熱制氣、收集氯氣、尾氣處理、拆卸儀器,整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)

②實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí),怎樣才能得到純凈的氯氣?為什么?

③實(shí)驗(yàn)中,收集氯氣的一般方法是什么?

④制氯氣時(shí)為何要用吸收裝置?吸收原理是什么?

老師請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行評(píng)價(jià)。至此,本節(jié)課的授課內(nèi)容基本完成,同學(xué)們通過自己的努力,完成了從未知到結(jié)論的跨越,這個(gè)過程是在學(xué)生原有知識(shí)水平的基礎(chǔ)上,通過學(xué)生自己的探究活動(dòng),發(fā)現(xiàn)和掌握了“新”的知識(shí),這就是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

5.思考:

在高中化學(xué)課堂教學(xué)中,如何開展好課堂實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué),使新課程改革精神真正落到實(shí)處,教師必須認(rèn)真做到以下幾點(diǎn):一是更新教學(xué)觀念,牢固確立學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的思想,把時(shí)間和空間還給學(xué)生,讓學(xué)生真正成為課堂學(xué)習(xí)的主人,教師只以平等的態(tài)度積極參與學(xué)生的探究活動(dòng),以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和提高學(xué)生探究活動(dòng)的效率;二是教師要用贊賞的眼光看待學(xué)生,保護(hù)好學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。三是在實(shí)施探究性教學(xué)時(shí),教師一定要吃透教材,把握整個(gè)全局,特別是要有個(gè)好的開頭,為學(xué)生搭建一個(gè)盡快進(jìn)入角色的探究性平臺(tái),這樣就能收到事半功倍的效果。四是探究的實(shí)驗(yàn)問題要從現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)、生活中去選擇,這樣學(xué)生會(huì)感到親切,從而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲望;四是在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察、思考、發(fā)現(xiàn)問題并自己解決問題的方案,從而使學(xué)生養(yǎng)成善于尋找問題和思考問題的習(xí)慣,形成發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并解決問題的能力;五是通過探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),有利于優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、建立平等互動(dòng)和諧的師生關(guān)系、提高師生的綜合素質(zhì)。正所謂:不好的教師只會(huì)傳授真理,而優(yōu)秀的教師是教學(xué)生去發(fā)現(xiàn)真理。

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【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)踐與思考