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中学化学实验教学情景的创设方法

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摘 要:在教学中,创设生动的化学实验教学情景,是促进化学学科学习不可缺少的重要部分,能够使学生体验化学与生活、生产实际的密切联系,体会化学的重要性,对于学生学习积极性的激发和主体性的发挥以及提高学生的实验技能与科学素质也有着积极作用。根据基础化学教育所追求的目标,提出了有关化学实验教学情景创设的几点思考:根据教学内容具体创设;问题情景的创设;实验探究情景的创设,并就几点创设方法进行了阐述。

关键词:化学实验;教学情景;方法

化学实验教学的目标即培养学生的科学素养,使其实验技能、观察分析与解决问题的能力及创新能力等各方面不断提高。若要很好地实现这一目标,创设合适恰当的教学情景对其有着重要意义。“景”是指外界的景物,“情”指由外界的景物所激起的感情。情景是指能够激起人们情感的外界环境。化学实验教学情景就是指在化学实验教学中能够激发学生的学习情绪与求知欲望,激起他们的实验探究热情的各种景物。实验教学情景的创设能够促进学生发挥主动性,使其自觉地参与课堂教学活动,有效地实现化学实验教学目标。在化学实验教学中,创设适宜的教学情景,让化学实验的教学更加生动活泼,更充分地体现教师的主导性与学生的主体性。

一、化学实验教学情景创设的理论指导

《义务教育化学课程标准》要求,教师要注意从学生已有经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性;教师可在教学中利用各种素材来创设学习情景,充分调动学生学习的自觉性,帮助学生理解学习内容,体验化学与技术、社会的紧密联系;创设学习情景可以增强学习的针对性,有利于发挥情感在教学中的作用,激发学生的兴趣,使教与学的效果达到最佳。

1.建构主义为化学实验教学情景的创设提供了理论指导

建构主义认为不应单纯地把知识看成是外部世界的真实复制,而应看成是个人的建构,强调学习者在建构自己的知识过程中的能动作用。

建构主义学习观强调教学应设计真实、具有挑战性的学习环境,诱发并驱动学习者的探索、思考与问题解决的活动。知识是具有情景性的,是在情景中通过活动而产生的,只有在真实世界情景中的学习才能更有效地被再应用。当一个指定的实验情景已经完全的适应,即外界情景已熟悉,它就不再产生应有的兴趣。或当外界情景与一个人的知识结构不产生关联,同样是不会产生兴趣的。而当外界情景与现有认知结构之间有着中等程度不符合时,此时产生的兴趣最大。化学实验教学情景,正是这种感性输入和现有认知结构之间具有某种程度的不符合的情景。

2.脑科学研究成果为化学实验教学情景的创设带来了新的启发

大脑如何处理、解释和存储信息成为科学界关注的焦点,而其研究成果被逐渐运用于教育理念中。合理结合脑科学原理,能正确有效地进行教育实践活动并促进教育的发展。

脑中实际上有一遇到从未有的刺激就兴奋的细胞,对于非常熟悉的刺激或者从未遇见的新刺激极其敏感。由此可以看出,教育的根本或许是好奇心,是对新奇事物产生的敏感反应。脑科学研究表明,情感在人类学习中起着不可低估的作用,情感与认识并不是对立的两个过程,都是脑神经整体功能的体现。而教学情景的创设,正是具备生动、直观而又富于启迪性的特征,能充分激起学生的兴趣,为学生学习相关的知识提供良好的条件。

脑科学研究还表明,人的大脑功能左右两半球既有分工又有合作。大脑左半球掌管逻辑、理性和分析的思维,包括言语。右半球负责直觉、创造力,包括情感。传统的知识学习和联系主要是大脑左半球的活动,而在实际情景中的学习,往往是先进行感受,或者边体验边促进内部语言活动。感受、体验时,大脑右半球兴奋,接受、表达时,大脑左半球兴奋。这样大脑两半球交替兴奋或同时兴奋协同工作,极大地挖掘了大脑的潜能,证明了真实情景中的学习比传统学习效果更好。因此,结合教材与生产生活实际设计真实、生动的教学情景,为学生的主动探究、自主学习提供了良好的外部环景,是实现教学目标的重要途径。

二、创设化学实验教学情景的方法

化学实验教学的目的是提高学生的科学素质,促进学生全面、主动地发展。因此,化学实验教学情景的创设,是为实现化学实验教学目标服务的,并围绕这一目标来展开。

1.根据教学内容创设情景

化学实验教学要求学生达到的目标是知识与技能的获得、实验过程与方法的体验,以及在实验过程中对情感、态度、价值观的培养。三重目标缺一不可,在教学内容的安排中均有所体现,因此,化学实验教学情景创设也应围绕实验教学目标和内容来进行。对于实验现象和事实的内容,可以采取有关自然景观或日常生活的情景,如酸雨、烟雾对人和动物的影响,温室效应带来的后果,氢气爆炸条件控制等;对于化学实验药品、仪器和操作的知识,可以采用有关化学物质及其变化的情景,如铁生锈的条件设计;分离或鉴别物质的装置、仪器选择,酸碱指示剂的滴定限度等。对于情感态度的培养内容,可以采用有关社会问题的情景,如土壤性质检测、空气颗粒污染物的分析以及鱼塘水的指数测定,或有关科技成就的情景,如新型防污染汽车尾气罩等。

2.问题情景的创设

精心设计具有启发性和一定梯度的问题,使学生“跳一跳,摘到桃”,从而使思维处于兴奋状态,有利于培养并逐步提高学生的思维能力。如,在“强电解质和弱电解质”的教学中,在做了“几种溶液的导电性”演示实验后,若向学生提问:强电解质与弱电解质有何区别?对于这个问题,学生难以准确回答,可以改为:

(1)电解质的导电与哪些因素有关?

(2)在相同条件下,强、弱电解质的导电能力有何不同?

(3)强、弱电解质在电离程度上有何不同?

(4)强、弱电解质在溶液中以怎样的形式存在?

(5)强、弱电解质的电离方程式有何不同?

(6)强、弱电解质在结构上有何区别?

通过上面由表及里、由浅入深、由一般到普遍的几个问题的提出,活跃了课堂氛围,激发了学生的思维,也容易使学生体验到探索的乐趣和成就感,使学生逐渐克服了化学难学的心理障碍。

3.具体实验情景的创设

将贴近生产、生活实际的化学课程理念落实到具体的化学实验教学中,就要创设真实的教学情景,使学生在真实的情景中学习化学知识,解决实际情景中的化学问题,提高分析问题、解决问题的能力。

例如,在做完“氨的喷泉实验”后,教师提出问题并组织讨论:氨的主要物理性质有哪些?形成喷泉的原因是什么?经过讨论很快就得出结论:圆底烧瓶内外产生了压强差。然后,教师再组织学生讨论:圆底烧瓶内外怎样产生了压强差呢?有的学生会说:氨气被水迅速吸收,再问:在圆底烧瓶中收集满氯化氢、二氧化碳气体能否形成喷泉?学生经过讨论,有的学生说:氯化氢能形成喷泉,二氧化碳形成喷泉不明显或说不能。接着教师追问:二氧化碳气体要形成明显喷泉,需要在水中加什么物质?学生会很快回答:在水中加氢氧化钠等。归纳总结:现在,你能否总结出形成喷泉的条件呢?在此基础上,教师要求学生设计一套能够形成喷泉的装置并指出所用试剂。此时,学生会积极踊跃,大胆联想,努力创新,设计出多种原理正确且新颖的方案。

通过真实的实验情景,结合逐渐深化的问题进行实验探究活动,可以使学生更好地理解所学知识,并从中体验化学与生活的密切联系,培养学习兴趣,提高能力。

三、实验探究情景的创设

化学新课程将“科学探究”作为改革突破口,并大力倡导开展实验探究活动,以培养学生的实验探究能力。要落实好这一化学实验教学目标,首要的环节就是创设实验探究情景。

建构主义强调“学习者个体自主建构知识”,他们在自身兴趣的驱动下完成“同化”与“顺应”的过程。因此,情景的创设需要充分考虑趣味性,考虑学生对其关注的程度。只有学生充满好奇,迫切地需要用实验来寻求答案,而非被动接受操作过程时,他们才能真正获得知识,提高技能,并能产生创新思维的火花。

化学实验最能引起学生的兴趣,具体表现为:情感兴趣、操作兴趣、探索和创新兴趣,四种兴趣的水平是逐级升高的。教学中,在关注学生情感兴趣和操作兴趣的同时,更重要的是通过化学实验激活思维,培养学生的探索兴趣和创新兴趣,使学生在兴趣中学习,在兴趣中提高。

例如,在“硫酸”的教学中,获知铁在常温下能在浓硫酸中形成致密的氧化物保护膜。此处,提出问题:怎样设计实验,证明铁的表面形成了氧化膜?然后启发、引导、分析:铁能与硫酸铜发生置换反应;如果铁表面形成致密的氧化膜,则放入硫酸铜溶液中不会置换出铜,学生设计并做对比实验:甲、乙两块铁片,用稀盐酸洗干净后(为什么要洗?),用滤纸拭干,甲直接放入硫酸铜溶液中,乙先放入浓硫酸中,稍候取出置于硫酸铜溶液中,则可看出不同的现象。然后将铁片乙用小刀划几条痕迹再插入硫酸铜溶液中,两分钟后取出再观察,现象会更明显,从而达到探究验证的目的。也可启发学生从原电池的角度去考虑,得出另外的实验方案:Fe―Cu―FeCl3原电池,钝化的Fe―Cu―FeCl3的原电池比较两者电流指针的偏转方向。

通过实验情景创设,学生思维活跃,对于问题敢于探究、推理、联想和讨论,使学生养成动手实验,善于动脑、勤于思考的良好习惯。

四、运用多种形式和手段,创设生动活泼的化学实验教学情景

化学实验教学情景的创设形式有:化学实验、化学问题、化学故事、科学史实、新闻报道、图片、模型、影像资料等。所以,情景的创设手段也有投影仪、录像机、多媒体等多种现代技术手段。这些手段的运用,可以使化学实验教学情景集色彩、图像、声音、动感等于一体,从而提高学生对化学实验的兴趣,以达到实验教学之目的。

化学实验教学情景的创设在教学中有助于反映新旧知识的联系,有利于学生对知识进行重组与改造,促进学生进行思维联想。另外,创设良好的教学情景有助于学生产生积极的情感,激发求知欲望,使学生主动获取知识,培养能力。总之,依据学习者以及教学内容进行不同的化学实验教学情景创设,将会更有效地达成化学实验教学的新目标。

参考文献:

[1]裴新宁.化学实验的情景教学观[J].中学教学参考,2001(5).

[2]何刚.化学教学中的情景设计[J].中学教学参考,2002(7).

[3]郭红.在体验中学习:化学实验之我见[J].中学教学参考,2003(2).