引言
著名的科学之父爱因斯坦曾经说过:提出一个有效问题往往比解决一个问题更为重要。这是因为解决问题仅仅是运用技能技巧,而提出一个问题则是基于新问题、新视角下对旧事物的创新,提出问题是科学进步的重要标志。化学是一门以实验为基础的课程,在实验过程中会有各种疑问。教师通过课堂提问,可以开阔学生思路,启发学生思维,帮助学生掌握学习重点,突破难点;可以发挥教师的主导作用和学生的主体作用,有助于创造和谐高效的课堂。“凡善教者,必善问”,那么在教学时怎样利用实验进行有效问题设计呢?笔者将自己几年的教学经验进行归纳,谈谈在教学过程中实验课堂问题有效设计的意义和几点策略。
1实验课堂有效问题设计的重要意义
在实验课堂教学中,问题创设得巧妙、新颖、有深度,有效的实验问题会弓I发学生对化学学习的兴趣,学生们会积极讨论,逐步形成良好的问题意识和解决问题的能力,从而培养学生的实验素养。
2实验课堂问题有效设计的途径
化学是一门以实验为基础的自然科学,千变万化的实验现象,有如五光十色的万花筒,一下子就激起了学生求知的兴趣,他们迫切地希望能从实验课堂中找到原因所在。因此,化学教师要重视实验教学,鼓励学生参与实验,在实验过程中通过对实验现象的观察分析,培养学生的观察能力、动手能力、思维创新能力、发现问题和解决问题的能力,从而起到牵一发而动全身的作用,收到意想不到的效果。
2.1结合生活实际,实验疑问导入式提问
新课的导入是初中化学教学的一个重要环节,是课堂教学的前奏,如同一出戏的“序幕”。好的导人能引起学生的注意,犹如一把开启学生兴趣大门的金钥匙。例如,在教学“二氧化碳的性质”的时候,教师首先展示一瓶雪碧饮料,并提出问题:(1)这瓶饮料里有气体吗?是什么气体?(2)怎样收集饮料中的气体?用什么方法来检验?学生对雪碧这种饮料里的气体充满好奇,对新课产生浓厚的兴趣。随即教师把学生分为4人一小组进行讨论探究。在此基础上,教师因势利导,让各小组发表本组意见。其次,教师根据学生回答问题的情况进行分析,达成统一的认识:(1)雪碧饮料里的气体是“二氧化碳”;(2)收集并验证的方法:用带导管的单孔橡皮塞代替瓶盖,振荡瓶子让产生的气体通过导管进入装有澄清石灰水的试管中,观察澄清石灰水是否变浑浊,验证这种气体是否是二氧化碳。最后,教师请两位同学在讲台上进行实验操作,得到预期的实验现象。
这种实验教学方式,教师利用生活中很常见的物品进行导入,一下子吸引了学生的注意力,激起学生的求知欲望。在演示实验课上适时地设“问”,引导学生讨论和思考,让学生学习化学的热情高涨,逐步培养学生在实验中的“问”与“答”的意识,从而在培养学生的实验素养上取得事半功倍的效果。
2.2着眼于情境创设,找准实验问题设计的“激发点”
所谓情境创设是指在化学课程教学中,通过化学教师对课程的精心设计,将学生带人一种全新的境界和环境中,让学生以全新的视角来考察周围的事物,从而引发学生对化学课程的求知欲和探索欲,继而进行“解疑排障”,达到提髙化学素养的目的。例如,在学习“中和反应”应用时,正值盛夏季节,有些学生被蚊虫叮咬后奇痒难忍,这时教师拿出自己的驱蚊水给学生擦试,并提出如果没有类似的药水的话,也可以涂抹浓肥皂水或牙膏来缓解症状,为什么?这是生活中很常见的事例,学生对此非常感兴趣,听到这里,很多同学都迫切地想知道其中的原理。教师顺水推舟地引导学生用学过的知识进行分析,让学生分组讨论。然后,请代表陈述、相互补充,得出结论:蚊虫叮咬后分泌的蚁酸呈酸性,浓肥皂水或牙膏呈弱碱性,涂抹后中和了蚁酸,因此使症状得以缓解。接着教师让学生分组实验测定浓肥皂水、牙膏悬浊液、花露水的PH。最后再请几位学生上台演示测定溶液PH的方法,让其他学生去点评操作的正误。
生活中的许多变化、现象对学生来说充满着神奇的色彩,其中蕴含着丰富的化学知识,是创设实验问题情境的最佳来源。教师要善于利用生活中的现象来创设问题情境,让学生积极参与课堂活动,自主发现问题所在,解释生活中一些自然现象,从而达到培养学生“问题意识”的目的。
2.3从“实验学案导学一小组合作”教学模式中,找准实验问题的“生成点”
新课程改革指出:学生才是学习的主人。我国教师要更新传统的教学观念,改变传统化学实验课堂教学方法,加强师生合作、生生合作,共同探索问题,解决问题,大胆提问,形成互动有效的师生关系,建构有趣的教学模式。教师在实验教学过程中可以采用学案导学方式,结合小组合作的教学模式,解决实践中的疑问,这有利于学生找准实验问题设计的生成点,激发学生学习兴趣。例如在进行“氧气的实验室制法”的授课,教师在实验前将导学案提前发给学生。首先,要求学生思考以下问题:(1)你有几种方法可以得到较纯净的氧气?(2)收集氧气的方法有几种,为什么可以用这种方法收集?(3)用排水法收集时怎么判断已集满氧气?然后,让学生利用课外的时间进行预习讨论,在实验课堂上以小组的形式对以上问题进行回馈,及时调整教师的教学方案。在这些过程中还可以充分利用小组合作学习的形式,从“教我怎么实验”变为“我们怎么实验”,小组之间相互讨论,师生参与。这样教师便成为教学的“导演”,学生成为实验课堂教学的主人,在互动交流过程中发现新问题,解决新问题,最后由学生完成制取氧气的实验操作。在动手实验时,要求学生按以下操作进行,并思考为什么:(4)用高锰酸钾制取氧气时要在试管口塞一团棉花,为什么?(5)用排水法收集时要等气泡连续时才能开始收集,为什么?(6)用加热法制取并收集完氧气后,要先将导管移出水面,再停止加热,为什么?新课程标准下的实验课堂是开放的、自主和探究的,也是促进师生共同发展的动态课堂。教师只有在课前对实验进行有效的问题设计,让学生在实验之前有充分的实验知识储备,在动手时才能胸有成竹。同时,教师根据学生对实验问题的回馈,及时调整教学策略,并设计出对实验难点的分层问题,引导学生突破难点,才能实现实验课堂教学目标。
2.4关注全体学生,设计多层次的实验问题
初中化学是一门启蒙科学,全体学生都在同一起跑线开始学习,但一段时间后会出现学习兴趣降低、两极分化的现象。除开学生自身的因素,还与教师能不能善于激发学生学习动机有着密切的关系。新课程的核心理念是“一切为了每一个学生的发展”,它要求教师要关注每一位学生,因材施教。因此,教师在实际授课里,不能只关注所谓的“尖子生”,而是要面向所有学生。所以,教师要利用实验,设计不同层次的实验问题满足不同层次学生的需求,以激发不同发展水平学生的学习兴趣,使所有学生都能学有所得。如演示“酸和碱的中和反应”的实验时,向全体学生提出:(1)如何判断反应恰好完全?(2)恰好完全反应时溶质的成分是什么?(3)教师设计如图1所示的加人盐酸后溶液的PH的变化情况,对图2中A、B、C三点判断对应溶液中的溶质是什么?
这三个问题可以对不同层次的学生带来不同层次的思考,如对以上问题还有学有余力的学生则可以给出图3,让其画出pH与加人试剂的函数图,并说明选择类似图2三点A、B、C溶液中溶质是什么?教师针对不同学生的实验能力,设计相对应的实验问题,实施不同的教学方案,才能让不同层次的学生都能参予实验,得到不同的关注、表扬和赞赏。在这样实验课堂中,全体学生都能真正体会到化学实验的快乐,实验成功的喜悦,从而爱上实验、乐于动手,真正地体现了新课程化学实验教学中“关注全体学生”的理念。
2.5着眼于学生的发展,找准实验问题设计的“延伸点”课程教学的最终目的是为了学生的全面发展,但学生素质的提升是一个可持续的过程。学生只要对学习有强烈愿望,又具备相应的知识,就能产生疑问,并且能主动的去探索钻研。因此教师在实验问题设置中,事例的安排要着眼于对学生的自我发展、拓展性的设置,将课堂实验的知识向课堂外延伸,将课堂教学中所获得的知识用于实践。例如:在演示了“铁的冶炼”的实验后,学生对此有很多的疑问,这时教师可以带领学生去炼铁厂进行实地参观,学生详细了解炼铁的工艺流程,并提出以下问题:(1)炼铁时为什么要通入热空气而不用冷空气?(2)炼铁中铁矿石为什么要打成粉,越细越好?(3)进料口(铁矿石)为什么要设置在高处,而进风口(热空气)为什么要从底部充入?(4)还原铁矿石的为什么不是焦炭?还原性气体是什么?是怎么形成的?(5)炼铁中怎么处理高炉煤气,是否和课本上处理方式一样?又如,在学习“灭火的原理”,讲授火灾时的逃生策略时,学生对火场逃生良策之一“要尽可能以最低姿势或匍匐姿势逃生”产生疑问。大部分学生认为,可燃物燃烧产生二氧化碳,而二氧化碳的密度比空气大,聚集在下方,若以低姿势逃生,不是更危险吗?
以上两个实例都是学生在学习实验过程中经过思考产生的疑问,教师可以让学生自己去搜集数据,分组讨论,收集意见,并有针对性的对问题中的不同意见进行详细的解答,让学生把老师的分析和自己的思考进行对比,从而加深对教材中实验的理解和掌握。这样既培养了学生的问题意识,又培养了学生解决问题的能力。
总之,在化学实验课堂教学中,教师必须掌握课前对实验有效问题设计的技巧,把握课中对实验问题的回馈,找准实验问题设计的“激发点”、“生成点”、“延伸点”,及时调整教学计划,注重实验问题设计的层次性,创造机会将实验向课外延伸。这样才能为学生在实验已知和未知之间架设知识的桥梁,借助实验教学培养学生质疑的能力,使学生形成良好的实验问题意识,提高解决问题的能力。
林秀琼
(柘荣第三中学)