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引導探究的教學嘗試的教學論文

時間:2021-06-11 18:57:56 論文 我要投稿

有關引導探究的教學嘗試的教學論文

  問題·猜想·實驗——引導探究的教學嘗試

有關引導探究的教學嘗試的教學論文

  摘要:引導探究是化學課堂教學中開展探究的主要方式,以科學探究中的基本環(huán)節(jié)——提出問題、猜想假設、設計實驗等引導學生開展探究,從而將課堂教學與探究活動結合起來,既有效地落實了課堂教學的三維目標,也促進了學生的全面發(fā)展。

  關鍵詞:化學教學;探究;問題;猜想;實驗

  進行科學探究的方式是多種多樣的。一般說來,其基本過程具有六個要素:提出科學問題;進行猜想和假設;制定計劃,設計實驗;觀察與實驗,獲取事實與證據(jù);檢驗與評價;表達與交流。[3]為了引導學生開展有效的探究活動,我們以問題、猜想和實驗引導學生進行探究活動,增進學生對探究過程和方法的理解,收到了較好的成效。

  1 以問題引導探究

  美國心理學家布魯納認為,在教學過程中,學生不是知識的被動接受者,而是主動的、積極的探索者,教師的作用是要形成一種使學生獨立探究的情境,而不是提供現(xiàn)成的知識,要讓學生自己去思考,參與知識獲得的過程[4]。因此,在教學過程中,教師通過提出具有典型性、啟發(fā)性、挑戰(zhàn)性的問題,引導并啟發(fā)學生由易到難、由簡到繁、由淺入深、由形象到抽象的層層遞進地思維,帶領學生由“未知區(qū)”向“最近發(fā)展區(qū)”靠攏,最后達到將“未知區(qū)”轉化為“已知區(qū)”的目的。

  將教學內(nèi)容設計成一個個問題呈現(xiàn)給學生,問題與問題之間緊密聯(lián)系,環(huán)環(huán)相扣,層層遞進,形成問題鏈,讓學生在問題鏈的引導下展開討論,自主地解決問題,并在討論中獲取知識。如在學習“鎂的提取及應用”[5]時,我們設計了如下問題鏈(表1),讓學生圍繞著這些問題展開探究。

  表1 “鎂的提取及應用”中的問題鏈設計

  編號 問題 意圖

 、 海水中含有大量的Mg2+,能不能像制取粗鹽一樣采用蒸發(fā)結晶的方法制取MgCl2? 認識Mg2+的水解

 、 如何實現(xiàn)Mg2+的富集和分離? 了解Mg2+的富集

 、 是不是直接往海水中加沉淀劑?

  ④ 從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀劑好?為什么? 選擇合適的試劑

  ⑤ 如何由貝殼制取氫氧化鈣?

 、 如何由氫氧化鎂制得無水MgCl2? 實現(xiàn)Mg的轉化

  ⑦ 采用什么方法可以實現(xiàn)由無水MgCl2到Mg的轉化?為什么?

 、 設計完整的從海水中提取鎂的流程。電解產(chǎn)生的Cl2如何處理? 歸納Mg的提取

 、 鎂有哪些性質(zhì)? 了解Mg的性質(zhì)

  ⑩ 鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物有哪些?含量如何?

  通過一個接一個問題向前推進,學生沿著問題所提供的線索自主探究,主動獲取知識,教師所設計的問題在這個過程中起到了引領和導航的作用,教師在其中所做的適當講解則起到了支持作用。在這樣的學習中,教師也才真正成了學生學習的引導者和支持者。

  2 以猜想引導探究

  科學的發(fā)展從某種意義上來說,是猜想不斷被證實的過程,因此,猜想是自然科學發(fā)展的一種途徑。學生在學習中也可以根據(jù)已知的實驗事實和化學知識,對未知的物質(zhì)及其變化規(guī)律做出的合理的判斷。但猜想并不是毫無根據(jù)的幻想,更不是胡思亂想,在教學中要不斷地引導學生提出假設,適時地點撥,充分調(diào)動學生主動參與的心理,明確因果聯(lián)系,強調(diào)邏輯推理,同時容許學生有多種不同的猜測、想象。通過猜想引導學生探究,不僅訓練了學生思維,同時又在不斷地在對信息的收集、分析和解釋中多角度地獲得知識、訓練技能、增強體驗。

  根據(jù)兩個或兩類不同物質(zhì)所具有的某種共性,推出其中一個物質(zhì)可能具有另一個物質(zhì)所具有的性質(zhì)而形成猜想。如在“弱電解質(zhì)的電離平衡”[6]教學過程中,為了研究電離平衡的影響因素,我們創(chuàng)設了如下問題:

  醋酸溶液中加入少量的下列物質(zhì)對醋酸的電離平衡有何影響?

  A.加Zn粉;B.鹽酸;C.NaOH溶液;D.CH3COONa(s);E.NaCl(s);F.Na2CO3

  類比化學平衡猜測電離平衡的影響因素:①加Zn粉,向正方向移動;②加鹽酸,向逆方向移動;③加NaOH溶液,向正方向移動;④加CH3COONa(s),向逆方向移動;⑤加NaCl(s),不移動;⑥加Na2CO3,向正方向移動。然后結合化學平衡移動的原理來驗證這些猜想的準確性。

  又如在“含硫化合物的性質(zhì)和應用” [7]教學中,針對SO2的性質(zhì),可以類比于CO2,讓學生們展開的一些猜想:①SO2是非金屬氧化物,類似于CO2,有可能是酸性氧化物,可以和水、堿、堿性氧化物等反應;②從SO2的化合價看,SO2中的S元素為+4價,化合價可以升高, SO2可能具有氧化性;③從SO2的化合價看,SO2中的S元素為+4價,化合價可以降低, SO2可能具有還原性;④SO2有漂白性(這一點可能是從預習課本知識得出)。

  從特殊、個別事實,所獲得的認識或規(guī)律,通過歸納提高到一般的認識和規(guī)律,這又是猜想的一種方法。在學習有機物的時候,就可以根據(jù)幾個具體物質(zhì)的研究推導出一類物質(zhì)的性質(zhì),如學習了溴乙烷的性質(zhì)后,就可以推測出鹵代烴的相關性質(zhì);學習了乙醇的性質(zhì)后,就可以推測出醇的相關性質(zhì)。在“鈉、鎂及其化合物” [8]教學過程中,我們根據(jù)已有Zn + FeSO4 = ZnSO4 + Fe等的知識,歸納“排在前面的金屬能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來”的結論,從而猜想:Na排在金屬的前面,應能把CuSO4 溶液中的Cu置換出來,實驗中應該會出現(xiàn)紅色的固體沉淀。由此設置“Na與CuSO4溶液發(fā)生怎樣的置換反應?”的探究活動,從而認識金屬和鹽之間發(fā)生置換反應的普遍性與特殊性。

  同一類事物可能具有相同的性質(zhì),根據(jù)化學現(xiàn)象和資料的某些重要特征,通過分析現(xiàn)象、整理資料也是形成猜想的一種途徑。如在“鹽類的水解”[9]的教學中,為了探究不同溶液的酸堿性,我們引導學生先對物質(zhì)進行分類,然后根據(jù)已有的知識或認識進行猜想(表2),然后進行實驗驗證,從而認識“誰強顯誰性”的水解結果。

  表2 對不同類型鹽的水溶液酸堿性的.猜想

  組別 鹽的代表 猜想及依據(jù)

  強堿強酸鹽 NaCl、KNO3 呈中性,NaCl水溶液呈中性

  強堿弱酸鹽 CH3COONa 、Na2CO3 呈堿性,Na2CO3俗稱純堿,可能顯堿性

  弱堿強酸鹽 NH4Cl、Al2(SO4)3 呈酸性,弱堿強酸鹽與強堿弱酸鹽可能存在對應性

  在學生進行猜想時,教師要適當?shù)毓膭顚W生大膽地猜想,同時又要引導學生回憶與猜想有關的已有知識,幫助學生將已有的知識與在猜想中獲得的新知識整合起來。在驗證后,還應要求學生將事實和原先的猜想進行對照和分析,從而增強學生批判和反思的能力。

  3 以實驗引導探究

  實驗既是探究的基本環(huán)節(jié),又是探究的有效載體,讓學生通過實驗來認識物質(zhì),學習化學是落實課程目標的有效途徑。新課程從“提高學生的科學素養(yǎng)”出發(fā),倡導“從實驗中學習化學”。在蘇教版教材中設置了“觀察與思考”和“活動與探究”等欄目,旨在為學生提供更多的實驗探究的機會。在“蛋白質(zhì)”[10]的教學中,為研究蛋白質(zhì)的性質(zhì),可以設置以下實驗進行探究:

  實驗1:取兩支盛有蛋白質(zhì)的試管,分別加入蒸餾水及飽和硫酸鈉溶液;

  實驗2:取3支試管,各裝入3mL的雞蛋白溶液,一支加熱,一支加入少量乙酸鉛溶液,另一支加幾滴濃硝酸溶液后微熱。

  實驗3:用兩把鑷子分別夾一小塊凝固的蛋白質(zhì)與一根頭發(fā)或一根棉紗線,在酒精燈上灼燒,聞其氣味。

  又如在 “鋁的氧化物與氫氧化物” [11]教學中,同樣可以設計以下實驗引導學生進行探究:

  實驗1:①氧化鋁和水;②氧化鋁和酸;③氧化鋁和堿。

  實驗2:①氫氧化鋁和水;②氫氧化鋁和酸;③氫氧化鋁和堿。

  實驗3:①由氯化鋁制氫氧化鋁;②由偏侶酸鈉制氫氧化鋁。

  以實驗引導探究,不僅創(chuàng)造條件讓學生多動手參與實驗操作,同時又努力發(fā)揮化學實驗在探究學習中的作用,激勵學生參與實驗的設計,引導他們通過實驗去發(fā)現(xiàn)和探究解決問題的方法,從而在實驗探究中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),使學生的學習方式實現(xiàn)由被動接受向自主探究的變革。

  以問題、猜想和實驗引導學生開展探究,只有遵循了知識的生成規(guī)律、化學的學科特點和學生的認知規(guī)律,才能真正體現(xiàn)“以學生為主體,以教師為主導”的教學觀。

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