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化學(xué)教學(xué)方法與學(xué)生探究能力的整合
丹徒縣大港中學(xué) 姚建軍現(xiàn)代教育思想已愈來(lái)愈多的重視對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)、創(chuàng)造能力的挖掘。而思維能力的開(kāi)發(fā)，與探究能力密切相關(guān)。因此，在化學(xué)教學(xué)中，應(yīng)著力通過(guò)多種途徑，注重對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，以期達(dá)到對(duì)學(xué)生多種心理機(jī)能和學(xué)習(xí)的綜合性智能的發(fā)展。本文就我們?cè)诮虒W(xué)中的一些做法與同仁們商討。
一、激發(fā)興趣，誘發(fā)探究動(dòng)機(jī)
“興趣是最好的老師”，學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，對(duì)自己感興趣的現(xiàn)象、原理、規(guī)律等，總是主動(dòng)、積極地去認(rèn)識(shí)、探究。因此，在教學(xué)中，應(yīng)設(shè)法激趣，以誘發(fā)學(xué)生的探究動(dòng)機(jī)。
1．利用實(shí)驗(yàn)及增設(shè)有趣的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
例如，學(xué)習(xí)鈉時(shí)，除了做教材上的有關(guān)實(shí)驗(yàn)外，還可增設(shè)在滴有酚酞試液的水中投入鈉的實(shí)驗(yàn)，并且使用投影，既直觀，又好看�？吹接腥さ膶�(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生的探究動(dòng)機(jī)油然而生，疑問(wèn)自然形成并想辦法解決，實(shí)驗(yàn)的目的也就達(dá)到了。
2．引導(dǎo)學(xué)生善于總結(jié),得出歸律。
在課堂教學(xué)中，采用啟發(fā)式的問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。在課堂教學(xué)中，教師可針對(duì)某些內(nèi)容，直接的設(shè)疑提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考，用已有的知識(shí)解決新的問(wèn)題。再如,在做完濃稀HNO3與Cu反應(yīng)實(shí)驗(yàn)后，如果教師僅提出反應(yīng)中的還原產(chǎn)物，分別為NO、NO2學(xué)生往往印象不深，同時(shí)思維易形成定勢(shì)，是否可以進(jìn)一步討論一下硝酸濃度與還原產(chǎn)物之間的關(guān)系，設(shè)問(wèn)學(xué)生是否可以得到N2O、NH4+等等,從而使學(xué)生得出其規(guī)律，這樣避免了思維的定勢(shì)。如在講到氨的制備時(shí)，因?yàn)榇饲耙阎苽溥^(guò)多種氣體，也見(jiàn)過(guò)多種制備裝置，所以我在這兒提出了這樣幾個(gè)問(wèn)題：1、制備氨氣的裝置和制備哪種氣體的裝置相同？2、根據(jù)氨氣的物理性質(zhì)應(yīng)用什么方法收集氨氣？3、如何驗(yàn)證氨氣已經(jīng)收集滿了？學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)通過(guò)思考就會(huì)得出結(jié)論，老師最后只需總結(jié)就好了。
3．二結(jié)合日常生活實(shí)際，學(xué)習(xí)應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，提高化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。
化學(xué)是一門(mén)應(yīng)用應(yīng)用科學(xué)，化學(xué)技術(shù)的成果將服務(wù)社會(huì)，造福人類，具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)效益，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)科學(xué)—技術(shù)—社會(huì)的相互聯(lián)系。
化學(xué)教學(xué)應(yīng)該綜合：
(1)環(huán)境保護(hù)知識(shí)：如水質(zhì)分析、食品檢驗(yàn)、溫室效應(yīng)、層空洞，酸雨、汽車尾氣、金屬腐蝕與防護(hù)，土壤改良、三廢利用等培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)代意識(shí)。
(2)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：如三大合成材料、冶金、石油、煤、化工、氯堿工業(yè)、電鍍、化學(xué)電源、農(nóng)藥化肥、造紙、涂料、印染、粘合劑、食品工程、醫(yī)藥衛(wèi)生、新物質(zhì)、新能源、新技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用等問(wèn)題。揭示化學(xué)原理、生產(chǎn)過(guò)程、工業(yè)規(guī)范、研究如何提高生產(chǎn)效益，減少環(huán)境污染、降低能耗、介紹新工藝、新技術(shù)、展示未來(lái)世界化學(xué)科學(xué)的前景。如：評(píng)價(jià)一種工藝，可從下列觀點(diǎn)中考核學(xué)生的綜合能力。①工藝先進(jìn)嗎？②生產(chǎn)條件，設(shè)備要求低，能耗低嗎？③有無(wú)毒害污染，易防治嗎？④考慮了變廢為寶，資源的綜合利用嗎？⑤原料來(lái)源廣嗎？可再生嗎？⑥工藝最短嗎？⑦有副反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率高，速度快嗎？前四項(xiàng)主要是技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，后三者主要是化學(xué)原理因素。設(shè)置此類習(xí)題既反映學(xué)生的綜合能力，同時(shí)，也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，理解化學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義。挖掘象“人工合成具有生命活性的牛姨島素”、“侯氏制堿法”等素材弘揚(yáng)愛(ài)國(guó)主義精神。結(jié)合象“山東假白酒案”等杜會(huì)現(xiàn)象，來(lái)烙養(yǎng)學(xué)生的法律意識(shí)和道德意識(shí)，增強(qiáng)民族自尊心和社會(huì)責(zé)任感�？傊瘜W(xué)教學(xué)應(yīng)充分利用化學(xué)材料的特點(diǎn)：在實(shí)現(xiàn)本學(xué)科“雙基”目標(biāo)的同時(shí)，加強(qiáng)同其它學(xué)科之間的聯(lián)系（其它學(xué)科的教法也應(yīng)如此），這樣可以更有效地實(shí)現(xiàn)各學(xué)科教學(xué)所追求的共同目標(biāo)——綜合素質(zhì)，從課堂教學(xué)中真正實(shí)現(xiàn)由追求‘分?jǐn)?shù)’目標(biāo)轉(zhuǎn)向追求素質(zhì)目標(biāo)。
4．采用生動(dòng)有趣的語(yǔ)言和學(xué)生推心置腹地交談采激發(fā)興趣，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。
這種方法尤其對(duì)于化學(xué)基礎(chǔ)較差的同學(xué)適用。
5．采用符合教材內(nèi)容的多種教學(xué)方法。
教學(xué)內(nèi)容，是對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生興趣的主要源泉。不斷變換教法，使興趣產(chǎn)生遷移，形成新的興趣，把學(xué)習(xí)不斷引向深入。例如：在講授《硬水的軟化》這—節(jié)時(shí)，我們首先向?qū)W生發(fā)問(wèn)：1．什么是硬水、軟水？2．硬水對(duì)人類生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害何在？3．怎樣進(jìn)行硬水軟化?然后再讓學(xué)生圍繞這些問(wèn)題讀書(shū)，分析教材內(nèi)容。事實(shí)證明采用此法本節(jié)課學(xué)生興趣濃厚，情緒高漲，知識(shí)掌握得相當(dāng)好。講《硅》時(shí)，讓學(xué)生像學(xué)語(yǔ)文那樣地閱讀。講《摩爾》時(shí)讓學(xué)生像學(xué)數(shù)學(xué)那樣地嚴(yán)密推理。講《核外電子的運(yùn)動(dòng)》時(shí)讓學(xué)生發(fā)揮想象。知識(shí)不僅相互滲透，而且學(xué)法也相互滲透，最重要是使學(xué)生感到不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，具有不同的體味，這是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的根本源泉。
二、創(chuàng)設(shè)憤悱情境，營(yíng)造探究氛圍
1．創(chuàng)設(shè)提問(wèn)環(huán)境
采用各種教學(xué)手段，最大限度地調(diào)動(dòng)感知器官，激起學(xué)生高度的學(xué)習(xí)興趣和最大限度的集中注意力，連續(xù)不斷地啟發(fā)學(xué)生積極思維，促使學(xué)生真正主動(dòng)地“跳一跳”“摘到桃”，這才是真正的現(xiàn)代教學(xué)觀，更加符合學(xué)生的求知欲望和升學(xué)的教育，促使整個(gè)教學(xué)質(zhì)量的提高。這就要求教師深入研究教材，精心設(shè)疑布陣，創(chuàng)設(shè)出能使學(xué)生憤悱的情境，以便營(yíng)造探究的氛圍。教學(xué)中巧問(wèn)善誘是營(yíng)造這種氛圍的最好方法。因此，教學(xué)中要善于問(wèn)，更要會(huì)問(wèn)，更要指導(dǎo)學(xué)生多問(wèn)善問(wèn)。要問(wèn)得恰當(dāng)，問(wèn)在知識(shí)關(guān)鍵處；問(wèn)還應(yīng)掌握坡度，問(wèn)在難易適中處：?jiǎn)柛鼞?yīng)選準(zhǔn)時(shí)機(jī)，問(wèn)在教學(xué)當(dāng)問(wèn)處。造成學(xué)生感到時(shí)時(shí)有問(wèn)題可想，促使聯(lián)想，對(duì)比思考，設(shè)想種種解決方案，從而使一系列復(fù)雜的心理活動(dòng)在學(xué)生的大腦中展開(kāi),學(xué)生形成開(kāi)放式探索性思維。
除巧設(shè)疑問(wèn)外，教師還應(yīng)對(duì)學(xué)生的回答給予及時(shí)評(píng)價(jià)，并給予不同水平的學(xué)生以表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，以激其情，奮其志，使他們的思維水平及探究能力都能不斷提高。首先，上課時(shí)，可用提問(wèn)的手段，激發(fā)起學(xué)生的求知欲。如在講授氯化氫的物理性質(zhì)時(shí)，我先做了氯化氫的噴泉實(shí)驗(yàn)，然后問(wèn)學(xué)生：壓縮滴管的膠頭，擠出幾滴水，有什么現(xiàn)象發(fā)生，噴入燒瓶里的石蕊試液的顏色是否有變化，為什么？這一下，學(xué)生的求知欲一下子被激發(fā)出來(lái)，因?yàn)閷W(xué)生觀察到了這有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就急于知道為什么，對(duì)于給出的問(wèn)題就會(huì)積極的思考。當(dāng)然對(duì)于氯化氫的物理性質(zhì)的理解也就更為深刻了。其次教師對(duì)于自己的設(shè)問(wèn)在最后要給學(xué)生一個(gè)明確的解答。
2．開(kāi)放性探索——自主探索
傳統(tǒng)的教育在能力培養(yǎng)過(guò)程中，往往存在一種缺陷即缺少獨(dú)創(chuàng)性。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在已知與未知之間，在學(xué)過(guò)和未學(xué)過(guò)的知識(shí)之間，在未知領(lǐng)域與新領(lǐng)域的知識(shí)之間沒(méi)有學(xué)生不可逾越的鴻溝。只要教師能為學(xué)生架設(shè)聯(lián)系的橋梁，諸多認(rèn)識(shí)問(wèn)題是可以突破的，這正是探索性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的關(guān)鍵。
自主探索實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是自主提出問(wèn)題，有強(qiáng)烈的探索動(dòng)機(jī)，提出的問(wèn)題正是學(xué)生迫切要求解決的問(wèn)題，這一動(dòng)機(jī)蘊(yùn)藏著強(qiáng)大的內(nèi)驅(qū)力和求知欲，教師的職責(zé)是創(chuàng)設(shè)情境、幫助引導(dǎo)。啟發(fā)積極思維、幫助設(shè)計(jì)分析方案，查閱文獻(xiàn)資料、補(bǔ)充設(shè)問(wèn)和反問(wèn)，以增加思維的深廣度，使學(xué)生對(duì)新問(wèn)題的探索能順利完成。因此自主探索實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是：提出問(wèn)題，限制方法，自定方案，實(shí)驗(yàn)探索，自尋結(jié)論�？茖W(xué)發(fā)展史告訴我們，科學(xué)上的重大進(jìn)展與成就并不是由解決問(wèn)題的人促成的，而是由提出問(wèn)題的人在平常中看出異常而促成的，即“提出問(wèn)題要比解決問(wèn)題更重要�！保◥�(ài)因斯坦語(yǔ)）因而深化自主探索的特點(diǎn)是：正確提出問(wèn)題，自主選定方法，獨(dú)立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，自主尋求結(jié)論。
例如我在演示實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有學(xué)生曾提出，燒瓶?jī)?nèi)的殘留物為什么變黑，是否有新的黑色物質(zhì)生成？此時(shí)就順勢(shì)啟發(fā)：肯定有新物質(zhì)生成，大家在課后思考一下會(huì)是什么物質(zhì)，為什么有這種物質(zhì)生成，此外是否會(huì)產(chǎn)生影響乙烯純度的物質(zhì)，怎樣用實(shí)驗(yàn)論證。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方案，若方案合理，可提供實(shí)驗(yàn)條件供大家驗(yàn)證。這樣激起了學(xué)生強(qiáng)烈的興趣和欲望，在教師的指導(dǎo)下完成了有效探索，得到滿意的結(jié)論。
三、創(chuàng)設(shè)模型，提高學(xué)生空間想象力
要通過(guò)化學(xué)教學(xué)來(lái)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，一方面應(yīng)該加強(qiáng)化學(xué)知識(shí)與其它學(xué)科知識(shí)的聯(lián)系，另一方面要全盤(pán)了解化學(xué)教材中的多學(xué)科因素，化學(xué)概念與原理可以利用學(xué)生相關(guān)學(xué)科知識(shí)來(lái)類比、同化、理解、接收以至應(yīng)用。
1、結(jié)構(gòu)示意圖或直觀模型，建立空間概念
結(jié)構(gòu)示意圖或直觀模型是客觀實(shí)物的模擬品，也是對(duì)微觀事物想象的類似品。通過(guò)對(duì)模型或結(jié)構(gòu)示意圖的“形似”，發(fā)揮自己的想象力，力求達(dá)到“神似”，這樣就能準(zhǔn)確的判斷和定位。如氯化鈉晶體內(nèi)鈉離子和氯離子是空間交替排列一句中,有人對(duì)“空間交替排列”不理解，對(duì)其中的鈉離子與氯離子個(gè)數(shù)之比為6:6或1:1就更難以理解了。對(duì)此，我們觀察氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)后，再去觀察氯化銫晶體結(jié)構(gòu)，兩者相比較很快就會(huì)得出結(jié)論，雖然兩者化學(xué)式相同，但是晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。從而，通過(guò)直觀模型，糾正了平面的結(jié)構(gòu)錯(cuò)覺(jué)，這樣經(jīng)過(guò)數(shù)次的觀察，感性認(rèn)識(shí)不斷加強(qiáng)，大腦中就會(huì)逐漸建立起正確的、完整的、清晰的立體構(gòu)象，為增強(qiáng)立體空間想象能力打下基礎(chǔ)，也為以后學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)奠定基礎(chǔ)。
2、尋找原型，進(jìn)行類比遷移
中學(xué)化學(xué)對(duì)乙烯、乙炔、苯、白磷等的分子的空間結(jié)構(gòu)作了詳細(xì)的介紹，在近幾年的考試題中常出現(xiàn)這些典型分子間或形變而成的較為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)問(wèn)題，解題時(shí)就充分利用典型物質(zhì)原型進(jìn)行類比遷移，同時(shí)還要注意利用單鍵可以旋轉(zhuǎn)，而雙鍵不能旋轉(zhuǎn)的基本原理解題。
3、抓住空間形象特點(diǎn)，分析空間結(jié)構(gòu)問(wèn)題
在近幾年的高考試題中，經(jīng)常出現(xiàn)一些根據(jù)一定的空間形象和信息解答一定的結(jié)構(gòu)有關(guān)問(wèn)題，解答這類問(wèn)題，應(yīng)認(rèn)真審題，由平面思維定勢(shì)，進(jìn)行創(chuàng)造遷移，靈活的將信息和空間構(gòu)形及性質(zhì)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，從而建立完整的立體形象。由此可見(jiàn)，只有把握住物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)及有關(guān)參數(shù)，才會(huì)從“形似”思維中解脫出來(lái)，建立準(zhǔn)確的空間立體的“神似”的空間思維。
4、切割單元 平均計(jì)算
在晶體結(jié)構(gòu)中切割出一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元弄清該單元中的點(diǎn)邊面為多個(gè)基本單元所共有，則這一個(gè)點(diǎn)，一條邊，一個(gè)基本單元的貢獻(xiàn)只能是它的1/m（m為基本結(jié)構(gòu)單元數(shù)）。這是“平均值原理”在晶體結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用。在晶體的有關(guān)計(jì)算中利用這一原理可使問(wèn)題迎刃而解，忽略這一原理將使所有計(jì)算誤入歧途。例如NaCl晶體的一個(gè)單元中，頂點(diǎn)上的離子被8個(gè)單元所共有，每個(gè)單元實(shí)際擁有該離子的1/8；棱上的離子被4個(gè)單元所共有，每個(gè)單元擁有該離子的1/4；面上的離子被兩個(gè)單元所共有，每個(gè)單元實(shí)際擁有該離子的1/2；體內(nèi)的離子被該單元擁有。這樣使學(xué)生更加清楚一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元中原子離子個(gè)數(shù),從而得到正確的化學(xué)式。
四、指導(dǎo)檢查，引導(dǎo)討論，及時(shí)小結(jié)，使學(xué)生逐漸形成自覺(jué)的探究習(xí)慣
1、通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生收集、查閱資料，自己解決淺層問(wèn)題
課堂教學(xué)中常常會(huì)有一些與本節(jié)知識(shí)有關(guān)，即本節(jié)知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，但這些知識(shí)又不屬于本節(jié)必須掌握的內(nèi)容。為不沖淡本節(jié)課的主題，使知識(shí)緊湊，可指導(dǎo)學(xué)生自己查找相關(guān)資料進(jìn)行閱讀、分析，以成為本節(jié)課的延續(xù)和深化。這樣做學(xué)生逐漸養(yǎng)成不斷探究化學(xué)奧秘的習(xí)慣。
2、通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生討論，使學(xué)生解決有爭(zhēng)議的、有難度的問(wèn)題，并能在這樣的探究中找到樂(lè)趣。
化學(xué)學(xué)習(xí)中會(huì)有許多有爭(zhēng)議或有難度的問(wèn)題出現(xiàn)，這時(shí)，教師不要包辦代替解答，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)討論解答。討論時(shí)，教師要啟發(fā)學(xué)生層層深人地分析問(wèn)題，疏導(dǎo)思維障礙；糾正思維偏差等。討論，是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的很好手段，由于我們上課前不強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)，提出的問(wèn)題在學(xué)生討論時(shí)，不會(huì)造成思維定勢(shì)，學(xué)生的思維不會(huì)受課本的限制，學(xué)生可根據(jù)已有的知識(shí)，奉想辦法解決，最大限度地發(fā)揮其創(chuàng)造潛能，調(diào)動(dòng)其探究積極性。
3．及時(shí)輔導(dǎo)、整理、小結(jié)，使小結(jié)成為學(xué)習(xí)中不可忽視的環(huán)節(jié)。
指導(dǎo)學(xué)生整理、小結(jié)，歸納各知識(shí)點(diǎn)及各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，分析知識(shí)點(diǎn)與考點(diǎn)的關(guān)系，研究學(xué)習(xí)方法，并對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程、思維方法、思維品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和整理，從而使知識(shí)達(dá)到高層的遷移。探究習(xí)慣一旦養(yǎng)成，思維品質(zhì)也就得到了最大限度的優(yōu)化，探究能力自然也就得到了提高。
參考文獻(xiàn)：
1．《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》2001年第1-2期
2．《中學(xué)化學(xué)》2002年第5期
3．《實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器》2001年第10期
4．劉知新：《中學(xué)化學(xué)教學(xué)論》
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