首页 -> 2008年第8期

刍议化学探究性学习素材的生成途径

作者：徐夕锋

　　 探究性学习是指教师不把现成的结论告诉学生，而是让学生在教师的指导下自主地发现问题、探究问题、获得结论的过程。可以看出，探究性学习是一种全新的学习方式，是以学生积极的情感体验、深层次的认知为核心的学习方式。它对于培养学生的科学素养、创新能力、实践能力及可持续发展学力具有十分重要的意义。这些已在广大教育界形成共识，并在实际教学中得到广泛开展。但在实际操作中却遇到了很多困难，其中最难的就是如何确定探究性学习的素材。笔者结合自己的教学实践谈谈如何确定探究素材、开展探究性学习。
　　
　　一、 紧扣化学教材，挖掘探究素材
　　
　　教材是学生学习的主要辅助资料，课堂是学生学习的主要场所，所以教师应对教材的知识体系特别是教材中知识的生成过程了如指掌，并要善于从中挖掘可用于探究性学习的素材，让学生在课堂上通过老师的引导、师生的互动自主获得知识，从而变知识的传授过程为学生自主探究、自我构建、自主获得知识的过程，让学生在探究中学习，为学习而探究。
　　例如，学习原电池知识时，老师的讲解只需十几分钟，学生也能听懂，但懂得快忘得也快。实际教学中我采取了如下的设计。
　　探究实验一：①、铜片与锌片不用导线连接平行插入稀硫酸溶液，观察有什么现象产生？②、铜片与锌片用导线连接，平行插入稀硫酸溶液又有什么现象？③、为什么会产生不同的现象？探究实验二：铜片与锌片用导线连接并串连电流计，平行插入稀硫酸溶液又有什么现象？探究实验三：①、用导线连接铜片与锌片并串连电流计插入酒精中，②、用导线连接铜片与锌片并串连电流计插入硫酸铜溶液中，③、用导线连接锌片与锌片并串连电流计插入硫酸铜溶液中，④、用导线连接锌片与石墨棒并串连电流计插入稀硫酸中，⑤、用导线连接锌片与铜片并串连电流计分别插入盛放硫酸铜溶液的两个烧杯中，分别观察现象。
　　通过以上实验探究一、实验探究二，师生共同分析迅速得出了原电池的概念，再通过实验探究三学生很快就总结得出了原电池的形成条件。在整个教学过程中，学生自主实验，自主反思，自我归纳总结，学生的积极性主动性得到了充分的激发，学习热情空前高涨，学生学得轻松，学得愉快，理解深入，掌握得也很牢固。
　　其实，高中化学教材中可用于探究性学习的素材很多，如：钠与水的反应、过氧化钠的漂白性、元素周期律的探究、氯水成分的研究、纯净氯气的实验室制取装置等等，只要我们教师善于研究教材，一定会从教材中寻找出许多用于探究性学习的素材。
　　
　　二、 关注实验现象，巧设探究素材
　　
　　教师做演示实验或学生做分组实验时，常会出现一些异常现象，教师不要马上告诉学生，应启发学生思考原因，鼓励学生去探讨，引导学生将此问题发展成探究性课题，开展探究性学习。
　　如用乙醇、浓硫酸制取乙烯的实验过程中，学生们发现混合溶液中出现了黑色固体，且制得的气体有刺激性的气味，在充分肯定学生观察正确的基础上我将学生观察到的这一现象巧妙设计成如下一系列的探究性问题。
　　探究性问题一：黑色固体及刺激性气味的气体分别是什么物质？又是如何产生的？并设计了下列思考题：①、有机物反应有何特点？②、浓硫酸有何特性？③、根据浓硫酸的性质及混合液变黑的现象可推测浓硫酸与乙醇发生了什么反应？④、黑色物质与浓硫酸又发生了什么反应？学生们经过讨论探究，很快得出结论：浓硫酸具有脱水性，能使乙醇碳化，生成黑色的碳，碳又与浓硫酸反应产生刺激性气味的气体SO₂。
　　探究性问题二：如何验证乙烯中混有的SO₂、CO₂气体？
　　探究性问题三：怎样除去杂质气体SO₂、CO₂，检验乙烯的性质？
　　学生经过讨论交流设计出了四个步骤来验证SO₂、CO₂ 气体：①、用品红溶液验证SO₂气体，②、用酸性高锰酸钾溶液除去SO₂气体，③、再用品红溶液确认SO₂气体被除去，④、用澄清石灰水检验CO₂ 气体；用三个步骤来除去杂质气体检验乙烯的性质：①、用氢氧化钠溶液除去SO₂、CO₂ 气体，②、再通入酸性高锰酸钾溶液，③、最后通入溴水。
　　
　　三、 联系日常生活，遴选探究素材
　　
　　高中化学新大纲强调，化学教学要注意知识在生产生活中的应用，要贴近自然和社会，要增强用化学知识学会分析和创造性解决问题的意识，使化学教学成为再创造、再发现的教学。因此结合课本知识从日常生活生产实践中选择恰当的内容让学生进行探究性学习是培养学生创新意识和实践能力的一个有效途径。例如，还可选择如下一些生活中常见问题作为化学探究的素材。
　　素材1：食盐中的碘元素以何种形式存在？怎样进一步证明是碘酸根离子？为什么一些地区必须食用含碘食盐？如何测定市售食盐中碘元素的含量？
　　素材2：调查糖尿病人的症状及饮食习惯，如何检测糖尿病人的尿糖含量？
　　素材3：调查市售碳酸饮料的种类品种，设计检测饮料中二氧化碳含量的实验方法。
　　素材4：设计实验检测装修后室内空气中甲醛浓度的含量。
　　我们身边有许多有关化学应用方面的问题，都是开展探究性学习的好素材。通过学生设计具体方案，进行相关的调查、研究、实验，从而在探究过程中获得体验，学到解决问题的方法。这种亲身体验、创新解决问题的方法及过程学生将终身难忘。
　　
　　四、 筛选习题作业，衍生探究素材
　　
　　首先，某些习题是开放性的，其答案也是开放性的不固定的，学生可以在不同的经验及能力水平上提出自己的思路及方法，进而培养学生的创新精神及创造能力。
　　如有一道题：某倒立于水槽中的大试管内有0.08molNO与N0₂的混合气体，向试管中通入0.04mol0₂充分反应后余下0.01mol0₂，求原混合气体中NO、N0₂各多少？据此我提出了“NOx、0₂的混合气体溶于水的计算方法”这一探究课题。学生们兴趣浓厚，经过讨论交流，总结得出了下列三种解题方法。
　　1.用如下复合方程式计算：
　　4N0₂+0₂+2H₂O=4HNO₃
　　4NO+30₂+2H₂O=4HNO₃
　　2.运用NO、N0₂失电子总数与0₂得电子总数相等来计算。
　　3.根据实际参加反应的NO、N0₂、0₂ 中的N、O原子个数比为2∶5来计算。
　　其次，学生的作业中常常会出现一些典型错误，教师可以利用这些错误设计成探究性课题，让学生分析、研究、探讨、自我纠正。如高一化学教完碱金属元素后，学生作业中出现了2Na+CuS0₄Na₂S0₄+Cu的方程式。我提出了“金属钠与硫酸铜溶液反应生成什么”的探究课题。通过探究，学生们很快就弄清了此反应的实质。
　　（责任编辑付一静）