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高中化学探究实验通常是指在课堂教学中,教师要把学生当作学习的主体,同时发挥自身在课堂教学中的主导作用,为学生创建一个自主学习探究的平台。探究实验的教学方式是让学生发现化学领域中的问题,提出实验假设,设计实验方案,最终让学生自主完成化学实验并得出实验结果的学习过程。
(二)高中化学探究实验的具体步骤
高中化学探究实验的具体步骤是按照发现问题—提出问题—提出实验假设—设计实验方案—验证实验假设—得出实验结论的顺序进行的。在发现问题和提出问题的阶段,由于一部分学生只把目光局限于化学课程或化学课本中,所以很难发现问题和提出问题。针对这种情况,教师应该要引导学生将目光范围扩大,从生活中、学习中发现问题,进而提出问题。教师还要从学生的实际情况以及教学内容出发,帮助学生寻找具有代表性的、可操作性的问题进行探究实验。在提出实验假设和设计实验方案的阶段,学生会对已经发现和提出的问题产生好奇,进一步引发学生对问题提出实验假设,借助教学工具书、互联网等手段查阅资料,设计实验方案。教师可以组织学生以小组讨论的形式完善实验设计方案,并对学生的实验设计方案进行适当地补充,最终确定实验设计方案。在验证实验假设和得出实验结论的阶段,学生在教师的指导和监督下,自行完成实验,认真记录实验中的现象及数据,对实验现象和数据进行归纳总结,最后得出实验结论。在实验完成后,教师要指导学生完成实验报告,并对学生的实验进行有效的评价。
二、探究实验在高中化学教学中的具体应用
(一)高中化学探究实验应注意的问题
探究实验应注意以下问题:①策略性问题。教师可以明确高中化学课本中的重难点,进一步帮助学生完成化学探究实验。②理论性问题。教师需要让学生理解和掌握探究实验的理论依据和实验原理,从而进一步引导学生进行探究实验。③实事性问题。由于化学与日常生活息息相关,教师可以将化学课堂“生活化”,以达到激发学生学习热情的效果。
(二)高中化学探究实验的种类
高中化学探究实验的种类通常可以分为四类。第一类是高中化学的操作性探究实验,主要是指学生在进行实验操作的过程中,通过使用不同的实验设备完成实验,达到熟悉和巩固化学知识的目的。第二类是高中化学的知识性实验,主要是通过实验让学生“温故而知新”,使学生复习旧知识、学习新知识。第三类是高中化学的能力性实验,这类实验主要通过锻炼学生的动手能力、思维能力以及想象力等,培养学生的综合能力。第四类是高中化学的创新性实验,主要让学生利用所学知识对实验步骤或实验方法进行创新,通过对新的实验步骤或实验方法进行探索,进一步针对实验结果分析研究,使学生巩固所学知识。
(三)高中化学探究实验的教学实施过程
在进行探究实验的过程中,教师应该从学生的身心发展特点和教学内容出发,把传统的验证性实验教学转变为探究性实验教学,使学生积极主动地参与到探究实验中,从而达到提高化学课堂效率的目的。
探究实验主要指的是在进行实际实验的时候,是以学生为实验主体,根据一定的猜想或架设进行实验的学习方式。探究实验的学习方式,可以对学生的学习积极性以及学习兴趣进行最大程度的激发,并保证学生的学习自信心不受伤害。从目前来看,在高中化学的课堂中,探究实验运用得较为广泛,这对于高中化学的教学工作具有重要意义。
一、探究实验的内涵分析
如上文所说,探究实验的主体是学生,教师在其中所起的作用是对学生的实验活动进行引导,并对学生在实验过程中出现的问题给予帮助。探究实验是学生自己根据所需要探索的问题,提出一定的假设,并根据假设内容设计相关实验。当实验前的准备工作完成后,就开始进行实验的实际操作过程,对实验的猜想进行验证。实验完成后,学生可根据得到的实验结果对实验开展的整个过程进行反思和总结。指导教师可根据实验的结果以及实验开展的步骤,对学生的实验活动做出客观评价。一般来说,探究实验的主要过程分为以下几步:首先,需要提出问题;其次,进行猜想与假设;再次,对实验方案进行科学设计;第四步,对提出的假设进行验证;第五步,根据实验结果,得出实验结论;最后,根据得到的结论,反思与评价开展的实验活动。从探究实验开展的步骤中也可以看出,探究实验的开展需要学生发挥自身的主体作用,全程参与实验。通过这个过程,也能对学生的学习自主性以及学习积极性进行最大程度的激发,有利于学生的全面发展。在高中化学教学课堂中开展的探究实验,并不都是实际操作性实验,也有能力实验、知识实验以及创新性实验。就操作性实验来说,它是高中化学课堂上常涉及的一种实验类型。操作性实验主要是对学生的实践能力进行培养,并依据获得的实验结果可以对之前的实验假设进行验证。进行操作性实验的主要目的,是让学生通过具体的实验对课堂中所涉及的实验器材、实验过程进行充分的掌握。就知识性实验来说,其主要作用是将高中化学课堂上学习到的新旧知识进行融合,让学生在进行实验的时候,不仅学习到了新知识,还能对旧知识进行巩固。如高中化学中提到的氯水漂白实验就属于知识性实验。就能力性实验来说,其主要目的是对学生的实践能力、思维方式、观察能力以及分析能力等进行培养,它属于综合性较强的实验类型。就创新演示性实验来说,这种实验方式主要是根据学生已经学习到的基础知识,对实验后得到的现象以及数据进行总结,并通过一定的改进方式,使得学生对于化学知识能够有一个更为深刻的印象。
二、探究实验在高中化学教学中的实际应用
为了使探究实验在高中化学教学中的实际应用效果更为明显,本文选取高中化学课堂中涉及到的“碳酸氢钠与稀硫酸反应”为案例进行说明。首先,提出问题:碳酸氢钠与稀硫酸反应将会产生什么物质?其反应方程式是什么?反应需要何种条件?其次,提出猜想。反应方程式需要通过实验加以说明;反应条件是常温下进行,或对其进行加热,或对其进行搅拌;反应后生成物质应该有硫酸钠、水分子等。再次,对实验方案进行科学设计。在实验开始之前,需要准备相关的实验器材,如分液漏斗、铁架台、烧杯、平底烧瓶以及瓶塞,玻璃盖等,并准备一定量的稀硫酸与碳酸氢钠,将需要用到的实验器材按照书本上的规范进行组装。第四步,进行实际实验操作。打开分液漏斗,使分液漏斗中的稀硫酸缓慢进入平底烧瓶中,平底烧瓶中加有一定量的碳酸氢钠。透过烧瓶可以看出,碳酸氢钠与稀硫酸开始发生反应,出现大量的白色泡沫,并产生了一定量的气体。可利用向上排空气法对产生的气体进行收集,并将点着的蜡烛放在收集的气体中,发现蜡烛熄灭。这个现象说明,收集的气体不是氧气。根据所学相关知识,判定收集的气体为二氧化碳,实验完成。第五步,根据实验结果,得出相关结论。根据上述得到的实验结果,并根据能量守恒定律,得出反应的化学方程式为:H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2。最后,根据得到的实验结论,对实验过程以及实验操作进行反思并进行评价。反思主要是对实验过程中,学生的操作是否符合规范要求进行。反思在对实验器材进行组装的时候,是否符合教材上要求的标准;如铁架台与烧瓶固定是否牢固;进行实验时,分液漏斗放置是否正常;收集气体是否充足等问题。教师可以利用相关的拍摄设备对学生的实验过程进行拍摄,在进行反思的时候,教师可以将实验视频重新播放一次,让学生对自己在实验中的操作不足有充分的认识。反思过后,教师可以对学生的实验过程进行客观的评价,并对其提出相应的修改指导。综上所述,在现今的高中化学教学中,化学教师在授课的时候,不仅能将课本上的知识传递给学生,还需要积极引导学生进行相关的化学实验,培养学生的实践能力,以期培养出全方位发展的综合性人才。另外,由于探究实验有其自身的步骤过程,因此,在进行实际实验的时候,需要根据实验过程实施相关的化学实验,以保证实验步骤不出差错。而且,学生在高中化学课堂中进行相关实验,还可以培养学生养成积极的思维方式,提高学生学习的积极性,帮助他们取得良好的教学效果。
参考文献:
[1]欢,季春阳.探究实验在高中化学教学中的应用[J].教育探索,2012(3):58~59.
[2]孙建军.在高中化学教学中提高学生的科学探究能力[J].教育实践与研究(B),2014(12):70~73.
高中化学探究性学习主要以小实验、小文献、小调查为突破口,在课堂内进行小组合作学习,教师充分调动学生主动参与探究学习的积极性,引导学生通过实验、观察、调查、资料收集、讨论等方法养成多角度研究和探索问题的习惯,激发学习兴趣,提高学生的创新意识和实践能力。在课内进行探究性学习时,问题的切入口一定要小,质疑与讨论一定要充分深入。
例如,在学习元素周期律时,可以以卤族元素的性质递变规律为例,先划出一定的课时,让学生运用解决问题的一般步骤和科学的实验方法,进行卤族元素的性质相应实验的探索,然后利用一定课时,让学生讨论、归纳、形成单元知识的认知网络,培养学生综合应用知识的能力,提高学生的认知策略,培养学生的创新精神和实践能力。
在高中化学学习中,教师除了选择有关课题在课内有计划开展研究性学习活动外,还应积极帮助学生捕捉思维的灵感,鼓励他们大胆提出问题,并抓住学习过程中学生自己的问题,安排一定的课内外时间及时展开研究,充分体现开放性、主体性特点。
二、高中化学探究性学习模式
综合各种学习理论及课程内容的要求,根据探究性学习及化学学科特点,结合各种课堂教学实践,我认为以下几种模式更有利于在化学教学中开展探究性学习活动。
(1)实验验证模式
实验验证模式主要利用各种信息和原有的认知网络对问题进行假设,通过科学实验(或逻辑推理)来获得实验现象及数据,并加以处理,能对实验现象做出合理解释,运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律,从而构建新的认知网络。在探究性活动开展初期,教师还应该有计划、有目的地安排某些步骤的专题研究活动,让学生及时掌握各步骤的研究方法,为今后全过程研究打好基础。
我们知道研究物质有许多方法,在化学学习中一般采用实验研究的方法,实验研究的步骤一般为:提出问题收集信息设计方案并进行讨论实验验证得出结论。研究氯水的成分及性质时就可采用实验探究的方法,首先提出问题:干燥的氯气具有漂白性还是湿润的氯气具有漂白性呢?然后让学生根据已有的知识讨论并设计实验进行探究。
实验探究:将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中,观察现象。 转贴于
学生边实验边观察,很容易得出结论:干燥的氯气没有漂白性,湿润的氯气有漂白性。
(2)文献探究模式
文献探究是通过搜集研究某些现象的发生发展和演变的事实,加以系统客观的分析研究,从而揭示其发展规律的研究方法。然后通过搜集和鉴别资料,对资料进行分析研究,提出自己的观点。
三、探究性学习的思考
1. 探究性学习活动的重点是培养学生的问题意识
探究性学习的问题应具备两个条件:一是在学生的能力范围之内,即学生应具备解决问题应有的言语信息、智慧技能和认知策略。二是新颖而富有挑战性,即新颖而富有挑战性的问题可以刺激学生原有认知结构的回忆和提取,从而激发学生解决问题的态度。这是探究性学习活动开展的前提。问题可以来源于学生的生活,也可以由教师设置适当的问题情境加以激发。在教学中关键是鼓励学生大胆提出问题,并鼓励学生科学实验,从而得出正确结论。因此,为更好地开展探究性学习,我在完成教学进度的基础上,对相关知识进行适当拓展,为学生提供探究空间,鼓励学生多提问题,促使学生在探究的过程中不断提高自身素质和学习成绩。
化学是学生升入初三后新开始学习的一门课程,相比其他学科,初中化学由于只有一年的学习时间,内容并不多,难度也不大,复习起来较其他学科简单易行,下面就多年的从教经验谈一下初三化学复习的几点做法。
一、认真阅读化学课本
初中化学课本内容的特点是比较零散、需要记忆的内容较多,常被学生称为“第二外语”。针对这个特点,认真阅读课本,抓住课本,也就抓住了基础知识。为了使学生更好地掌握基础知识,课本在复习时至少阅读两遍。第一遍,在阅读过程中,教师要指导学生在全面看的基础上,对每节内容在头脑中形成一个初步整体的印象,抓住教材的重点、难点和关键用语等,认真反复琢磨。看书时要积极思考,掌握重点,逐步突破难点。第二遍,学生独立阅读,在阅读过程中,学生自己归纳总结每一章、每一节的主要内容,并对其进行整理,使知识系统化,在头脑中形成合理的认知结构,并将其落实到实处,即每名学生都要将主要内容以表格或网状的形式总结出来,这样既加深了学生的记忆,又提高了学生的总结能力。
二、注重典型化学实验
实验是化学的灵魂,是化学魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉。俗话说:“兴趣是最好的老师。”良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。而化学又是以实验为基础的学科。实验能考查学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力,能使学生学会科学探究方法。所以,复习时一定要重视化学实验,学生通过探究实验,可以帮助其形成化学概念,理解和巩固化学知识,掌握实验技能,从而培养学生解决实际问题的能力。
三、注意联系生活实际
化学与生活有着密切的联系,要想学好化学,就不能脱离生活,在复习过程中,教师要引导学生从自己身边熟悉的现象入手,及时发现问题、展开探究,加深对化学知识在生活中应用的认识。历年的中考化学都在向生活实际靠拢,所以,一定要让学生学会理论联系实际,绝不能脱离实际,让学生深刻地体会到生活中处处有化学,生活离不开化学,化学源于生活。必要时可让学生上网查一些这方面的内容。