隨著高中化學(xué)新課程改革的進(jìn)一步深化,探究式教學(xué)正日益成為中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)的重要教學(xué)方式,特別是關(guān)于元素化合物知識(shí)的教學(xué),實(shí)驗(yàn)探究法更是備受青睞。相比之下,對(duì)高中選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”的部分,由于是學(xué)習(xí)較系統(tǒng)的無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)的基本原理和規(guī)律,知識(shí)內(nèi)容本身抽象復(fù)雜,知識(shí)要求高和理論性強(qiáng)等特點(diǎn),歷來(lái)是高中化學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中對(duì)這部分內(nèi)容的處理方式,教師們更多的是掰開(kāi)揉碎地講,還唯恐學(xué)生不懂,陳述性教學(xué)和直接呈現(xiàn)結(jié)論的接受式教學(xué)模式仍較為常見(jiàn)。
運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究的方法對(duì)理論課進(jìn)行教學(xué),即以一定的載體實(shí)施理論課的教學(xué),其意義是深遠(yuǎn)的,體現(xiàn)在不光能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,還能提高教師的教學(xué)素養(yǎng),這種嘗試也是本次課程改革大力倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式。事實(shí)上,探究課型符合大多課型的教學(xué),不僅僅是元素化合物內(nèi)容的教學(xué)適合探究,在化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生的理論知識(shí)如果是以建構(gòu)的方式獲得,是他們?cè)谥鲃?dòng)參與探究、合作學(xué)習(xí)的過(guò)程中,通過(guò)假設(shè)、觀察、實(shí)驗(yàn)、交流、推理、歸納等過(guò)程感悟和體驗(yàn)的結(jié)果,這樣獲得的知識(shí)更有價(jià)值,更能幫助學(xué)生在能力和素質(zhì)方面得到提高。以下結(jié)合自己在化學(xué)反應(yīng)原理部分課堂教學(xué)實(shí)踐中的體會(huì),探討開(kāi)展探究式教學(xué)的相關(guān)問(wèn)題。
一、探究學(xué)習(xí)選題的恰當(dāng)性
仔細(xì)研究選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”,不難發(fā)現(xiàn),無(wú)論人教版還是魯科版,教材對(duì)知識(shí)呈現(xiàn)方式都做了較大的變革,在教學(xué)中可我們以直接感受到教材對(duì)探究活動(dòng)的重視,其中有一些知識(shí)的結(jié)論沒(méi)有直接說(shuō)明,而要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和推理自己歸納總結(jié),如影“響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”中濃度、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響,“化學(xué)平衡”中濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響;沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化等內(nèi)容;有些部分以化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)為體系編寫,知識(shí)的產(chǎn)生和聯(lián)系運(yùn)用了探究的方法,如“鹽類水解”中探究鹽溶液的酸堿性;探究促進(jìn)或抑制FeCl3水解的條件等。對(duì)這些內(nèi)容的教學(xué),我們應(yīng)該改變已往習(xí)慣的原有學(xué)科教學(xué)知識(shí)體系的教學(xué)方式,充分利用教材中這些最富個(gè)性和特點(diǎn)的探究活動(dòng)欄目開(kāi)展探究活動(dòng),指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系進(jìn)行構(gòu)建。
二、重視探究學(xué)習(xí)的預(yù)備環(huán)節(jié),注意引導(dǎo)監(jiān)督
完整的探究活動(dòng)涉及提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等要素。而在實(shí)際的課堂教學(xué)中,由于受教學(xué)時(shí)間的限制,學(xué)生的基礎(chǔ)及實(shí)驗(yàn)條件的不足等等原因制約,要使探究實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,保證師生集中精力解決核心問(wèn)題,我們可以將探究活動(dòng)的一些環(huán)節(jié)延伸至課外,在課前做充分的探究準(zhǔn)備,提前安排學(xué)生準(zhǔn)備開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究的知識(shí),保證實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中,學(xué)生將主要精力集中于對(duì)核心問(wèn)題的探求。
以人教版選修4化學(xué)反應(yīng)原理第二章第三節(jié)化學(xué)平衡(第2課時(shí))中濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響一節(jié)課為例,學(xué)生原有的知識(shí)基礎(chǔ)是這樣的:在本節(jié)課教學(xué)之前,或者在必修模塊中,或者在選修模塊中,學(xué)生已經(jīng)建立了化學(xué)平衡的概念。知道了處于化學(xué)平衡時(shí),正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行,且正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率等。就這一節(jié)課而言,課堂教學(xué)中,學(xué)生要集中主要精力去探究濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。他們需要有化學(xué)平衡的概念、濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)等基礎(chǔ)。
考慮到課堂教學(xué)時(shí)間有限,不能因?yàn)檫@些知識(shí)的欠缺而造成探究核心問(wèn)題教學(xué)的障礙。因此,結(jié)合學(xué)情,可先將復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率改變的影響條件(探究的預(yù)備)在課前完成,也就是將探究學(xué)習(xí)延伸至課外。在課外,組織學(xué)生自主完成本節(jié)課的一些準(zhǔn)備工作(包括知識(shí)準(zhǔn)備),課堂教學(xué)中,集中精力解決核心問(wèn)題。
我們常常抱怨新課改后課時(shí)不足,反思一下我們的課堂教學(xué),我們常常利用很多時(shí)間復(fù)習(xí)上一節(jié)的內(nèi)容,造成新課的重點(diǎn)內(nèi)容倉(cāng)促完成,甚至延至下一節(jié)課。新課程倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),需要我們?yōu)閷W(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的時(shí)間與空間,并且加以督促指導(dǎo),保證自主學(xué)習(xí)的效果;同時(shí),在課堂教學(xué)中,的確用上了課前自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),這對(duì)學(xué)生來(lái)講,無(wú)疑是一種很好的引導(dǎo),還可以緩解探究實(shí)驗(yàn)耗時(shí)與課時(shí)緊張的矛盾,從而提高學(xué)習(xí)活動(dòng)的效率。
三、設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的思考
在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié),需要老師精心設(shè)計(jì)問(wèn)題,激發(fā)起學(xué)生對(duì)所解決問(wèn)題的探究欲望,產(chǎn)生探究的動(dòng)機(jī),同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)探究的目的,避免活動(dòng)的盲目性。
仍以“濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響”一節(jié)課為例,學(xué)生通過(guò)必修的學(xué)習(xí),已經(jīng)建立了化學(xué)平衡的概念,知道條件改變,平衡會(huì)移動(dòng),但平衡怎樣移動(dòng),學(xué)生是不清楚的。如果教師在教學(xué)引入環(huán)節(jié)利用以下演示實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)一個(gè)局部的探究性問(wèn)題,會(huì)有較好收效。教學(xué)程序如下:
1、往5 mL 0.01 mol?L-1 的FeCl3溶液中滴入幾滴0.03 mol?L-1 的KSCN溶液。
2、請(qǐng)學(xué)生說(shuō)出在Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3中,當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),有些什么特點(diǎn)?(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你想到了什么?得出了什么結(jié)論?這樣可以激發(fā)起學(xué)生的已有認(rèn)識(shí),即對(duì)可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡知識(shí)的回憶)。
3、提出問(wèn)題:當(dāng)向上述平衡混合物中,加入飽和FeCl3溶液時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
4、假設(shè)與猜想:(可以追問(wèn),做出這樣的假設(shè)的依據(jù)是什么?學(xué)生會(huì)有怎樣的回答呢?學(xué)生能否想到加入飽和FeCl3溶液后,Fe3+濃度增大了,利用第2節(jié)所學(xué)知識(shí),可知正反應(yīng)速率增大了,此時(shí),正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率不再相等,反應(yīng)已不再處于平衡狀態(tài)。如果學(xué)生不能達(dá)到上述水平,我們應(yīng)該提供適度的知識(shí)支持)
5、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6、獲得結(jié)論:濃度的變化可能引起正逆反應(yīng)速率不再相等,最終建立新的化學(xué)平衡。然后,教師和學(xué)生一起梳理認(rèn)識(shí),明確濃度改變,平衡移動(dòng)規(guī)律。
7、新的問(wèn)題:還有哪些因素可能引起化學(xué)平衡的移動(dòng)?(學(xué)生如果能夠主動(dòng)提出這些問(wèn)題當(dāng)然好,教師可以順勢(shì)組織下面的教學(xué)活動(dòng);如果不能提出問(wèn)題,教師可以啟發(fā)學(xué)生思考影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些,或以探究預(yù)備中的知識(shí)提供支持)。讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)并完成探究實(shí)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上,教師帶領(lǐng)學(xué)生研究溫度改變,平衡的移動(dòng)規(guī)律,得出相關(guān)的結(jié)論,并且明確研究的大體思路和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。最后,讓學(xué)生自己研究壓強(qiáng)改變,平衡如何移動(dòng)?讓學(xué)生提出假設(shè),說(shuō)明假設(shè)的依據(jù),并且讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,尋找實(shí)驗(yàn)的證據(jù)。
這樣三個(gè)條件對(duì)平衡影響的教學(xué)處理思路不同,逐漸加大開(kāi)放度,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的研究意識(shí)與思路。
以上設(shè)計(jì),是在充分考慮學(xué)生的已有基礎(chǔ)上,設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題,不斷地尋找新的知識(shí)生長(zhǎng)點(diǎn),而且實(shí)際上也是同時(shí)給學(xué)生搭了一個(gè)臺(tái)階,引領(lǐng)他們不得不認(rèn)真思考為什么影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素也是影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素,其本質(zhì)原因是什么等有關(guān)問(wèn)題,對(duì)于一般學(xué)生來(lái)說(shuō)這樣的做法比拋出一個(gè)大問(wèn)題讓學(xué)生自由分析更有效。這樣更能體現(xiàn)教師的引導(dǎo)者的作用,并且可避免探究過(guò)程產(chǎn)生的學(xué)生不知道該做什么的問(wèn)題。
只有讓學(xué)生處于不斷的思考與期待之中,才能使課堂具有內(nèi)驅(qū)力,使課堂成為培養(yǎng)學(xué)生“樂(lè)于探究”的載體。
四、探究教學(xué)要能夠收放自如
探究學(xué)習(xí)的開(kāi)展,對(duì)教師提出了更高的教學(xué)要求,更要花費(fèi)精力,統(tǒng)籌組織好各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),使之落到實(shí)處。在探究學(xué)習(xí)中開(kāi)放度大,學(xué)生活動(dòng)也多,需要教師有較強(qiáng)的調(diào)控課堂能力和功底,否則,只會(huì)看到表面熱鬧,實(shí)效卻很低的結(jié)果。這就要求我們?cè)谔骄繉W(xué)習(xí)中做好“收”的工作。比如在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)后的表達(dá)與交流階段,較常見(jiàn)的一種場(chǎng)景:在其他小組代表發(fā)言交流時(shí),某些學(xué)生仍然忙于自己的實(shí)驗(yàn),思維的興奮點(diǎn)還停留在實(shí)驗(yàn)上,不能及時(shí)轉(zhuǎn)到下一環(huán)節(jié),也就無(wú)法分享他人的經(jīng)驗(yàn)和心得,既耽誤了自己也會(huì)影響到其他同學(xué)。這時(shí)就需要教師有良好的調(diào)控能力,收攏學(xué)生,引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)傾聽(tīng)與分享,保證各小組探究成果得到提升。
此外,學(xué)生的探究活動(dòng)有別于科學(xué)研究,受基礎(chǔ)知識(shí)的制約,學(xué)生在自主探究活動(dòng)中會(huì)遇到不少困難,如果完全放手讓學(xué)生做,時(shí)間難以控制,課堂秩序也難以控制,探究效果也會(huì)大打折扣,這時(shí)也需要教師做好“收”的工作,把學(xué)習(xí)活動(dòng)的焦點(diǎn)重新聚集到正確的方向。當(dāng)然,這種“收”不同于幫學(xué)生設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案,限制學(xué)生的思維角度,而是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到如何進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)才能更快、更好,如先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟再做、做實(shí)驗(yàn)時(shí)同伴互助等等。
探究教學(xué)中組織活動(dòng)應(yīng)該做到能放能收,收放自如,而且收比放更重要,這是教師主導(dǎo)作用充分發(fā)揮的體現(xiàn),更是關(guān)系到探究教學(xué)活動(dòng)是否有效的問(wèn)題。因此,教師關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的表現(xiàn),及時(shí)做出指導(dǎo),以及對(duì)學(xué)生經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)后得到的結(jié)果進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià)和反饋,勢(shì)必成為評(píng)價(jià)課堂教學(xué)好與壞、優(yōu)與劣、成功與失敗的關(guān)鍵要素。
現(xiàn)行的中學(xué)化學(xué)新課程以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為主旨,降低了對(duì)化學(xué)事實(shí)性知識(shí)的學(xué)習(xí)要求,突出了對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程與方法的體驗(yàn)和基本觀念的形成。即化學(xué)學(xué)習(xí)的重心從記憶具體事實(shí)及概念原理轉(zhuǎn)移到理解可遷移的核心概念和對(duì)更為根本的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深層理解上來(lái)。在化學(xué)反應(yīng)原理的學(xué)習(xí)中,用探究的方式組織教學(xué),給予學(xué)生主動(dòng)思考和探求知識(shí)的空間的做法,是促進(jìn)學(xué)生深入理解化學(xué)核心基本原理的載體和一種正確教學(xué)決策。