中學(xué)化學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐研究論文
時(shí)間:2022-10-13 05:19:00
導(dǎo)語:中學(xué)化學(xué)探究教學(xué)實(shí)踐研究論文一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
要:新一輪課程改革創(chuàng)導(dǎo)自主的、合作的、探究的學(xué)習(xí)方式。在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中深入開展探究教學(xué)可以有效地改變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,從而提高課堂教學(xué)效率,使化學(xué)教學(xué)與新課程改革相適應(yīng)。本文結(jié)合化學(xué)教學(xué),旨在通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)、概念教學(xué)和問題解決中的探究教學(xué),力求為中學(xué)化學(xué)探究教學(xué)拓展實(shí)踐范例。
關(guān)鍵詞:探究教學(xué);化學(xué)教學(xué);實(shí)踐。
一、課堂教學(xué)中的探究認(rèn)識
探究即探索和研究之意;探究教學(xué)即以探究為主的教學(xué),教學(xué)過程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提,以教材為基本探究內(nèi)容,以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對象,為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動(dòng),將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)形式。相對于傳統(tǒng)的以教師、課堂、書本為中心的傳遞性教學(xué)而言,探究教學(xué)強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)的主體性,有利于調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性,活躍課堂氣氛,培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力。新一輪課程改革要突破的重點(diǎn)、難點(diǎn)之一就是轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,倡導(dǎo)自主、合作的探究學(xué)習(xí)。
中學(xué)化學(xué)教學(xué)是以物質(zhì)(元素化合物、有機(jī)物)為載體、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以基本概念、基本原理為中心開展教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生問題意識和問題解決能力為目標(biāo),探究教學(xué)亦如此。在探究教學(xué)中有必要處理好以下關(guān)系:
1、目標(biāo)與內(nèi)容
在課程設(shè)計(jì)的層面(理想的課程),根據(jù)課程總目標(biāo),確定具體目標(biāo),再根據(jù)具體目標(biāo),確定各水平階段的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)。在課程規(guī)劃的層面(規(guī)劃的課程),要根據(jù)課程的總目標(biāo)、具體目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)來制訂水平教學(xué)計(jì)劃,以便從總體上把握課程目標(biāo)的全面達(dá)成。在教學(xué)實(shí)施的層面(實(shí)施的課程),在一節(jié)課的具體教學(xué)中,教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容要根據(jù)具體的教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生的具體發(fā)展情況制訂,一節(jié)課的目標(biāo)與內(nèi)容是具體的、相輔相成的;教學(xué)目標(biāo)統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容又是達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的載體。
2、內(nèi)容與形式
一堂課的好與壞,關(guān)鍵在于教學(xué)內(nèi)容是否豐厚、新穎和生動(dòng),能否給人有益的啟迪。在內(nèi)容與形式之間教學(xué)內(nèi)容才是核心,形式是為內(nèi)容和目標(biāo)服務(wù)的。因此探究教學(xué)應(yīng)注重形式之外的內(nèi)涵,充分考慮到教學(xué)的內(nèi)容和實(shí)際需要,切不可使其與教學(xué)內(nèi)容相脫節(jié),為“探究”而“探究”。
3、過程與結(jié)果
過程和結(jié)果在教學(xué)上是一個(gè)統(tǒng)一體,關(guān)注過程與兼顧結(jié)果是一種動(dòng)態(tài)的關(guān)系。體驗(yàn)和生成是探究教學(xué)過程性價(jià)值的核心,在活動(dòng)過程中,所體驗(yàn)的也許是痛苦的、失敗的經(jīng)歷或感受,但對學(xué)生的未來發(fā)展與成長來說則會(huì)產(chǎn)生積極的作用。這種作用往往表現(xiàn)在學(xué)生對事物的認(rèn)識、實(shí)踐能力和思想意識等方面。隨著學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富以及知識水平和認(rèn)識能力的發(fā)展,高中階段處理過程與結(jié)果的過程中應(yīng)有所不同,增強(qiáng)對活動(dòng)結(jié)果的關(guān)注度,以保證探究教學(xué)的有效性。當(dāng)然,堅(jiān)持“關(guān)注過程,兼顧結(jié)果”的基本原則,以致于體驗(yàn)性目標(biāo)和生成性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),即實(shí)現(xiàn)探究教學(xué)的過程價(jià)值。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的發(fā)散探究
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),怎么強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)都不會(huì)過分。化學(xué)教科書中的實(shí)驗(yàn)主要是以驗(yàn)證或鞏固相應(yīng)知識為基本出發(fā)點(diǎn)來設(shè)置的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生只要根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)方案操作,并把觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄于給定的實(shí)驗(yàn)冊中,再填空式地寫上可預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和解釋,就算完成了實(shí)驗(yàn)。盡管教學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)過挑選,但不是每一個(gè)都能在較短時(shí)間內(nèi)順利完成的,常需要教師在課前找條件、作改進(jìn),解決阻礙成功的問題。實(shí)際上這樣刻意去做,不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且抹殺了學(xué)生探究、創(chuàng)造的機(jī)會(huì)。
1、以實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象發(fā)散探究
探究是科學(xué)實(shí)驗(yàn)最本質(zhì)特征之一。如何將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究性實(shí)驗(yàn),以實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,是教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)要思考的問題。將問題直接暴露在學(xué)生面前,可以促使他們?nèi)ニ伎?、去提問?/p>
【探究課例1】酸與鋁的反應(yīng)
過程
教學(xué)活動(dòng)
發(fā)現(xiàn)問題
某同學(xué)在進(jìn)行Al的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),用已去除氧化膜的大小相同的Al片分別與H+濃度相同的稀HCl和稀H2SO4反應(yīng),發(fā)現(xiàn)存在明顯不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
鋁片跟稀鹽酸反應(yīng)快,產(chǎn)生氣泡多;鋁片跟稀硫酸反應(yīng)慢,產(chǎn)生氣泡很少。
提出假設(shè)
①鋁片跟稀鹽酸反應(yīng)快是稀鹽酸中的氯離子對反應(yīng)有促進(jìn)作用;
②鋁片跟稀硫酸反應(yīng)慢是稀硫酸中的硫酸根離子對反應(yīng)有抑制作用。
實(shí)驗(yàn)探究
①在鋁跟稀硫酸的溶液中加入固體食鹽,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)明顯加快;
②在鋁跟稀鹽酸的溶液中加入固體硫酸鈉,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)幾乎沒有什么影響。
得出結(jié)論
氯離子對鋁片跟H+反應(yīng)有促進(jìn)作用。(資料:氯離子會(huì)破壞鋁的致密氧化膜結(jié)構(gòu))
總結(jié)應(yīng)用
為什么鋁制品除了不能盛放酸堿之外,也不宜長期盛放咸菜等腌制食品?
結(jié)合鋁對人體的危害,理解食品包裝及與飲食有關(guān)的物品不能用鋁制品。
由此可見,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的意外現(xiàn)象、學(xué)生生活中遇到一些化學(xué)問題,都是進(jìn)行探究的好素材。
【探究課例2】Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化條件(蘇教版《化學(xué)1》P73)
任務(wù):用鐵粉、FeCl3、FeCl2、KSCN溶液、新制氯水探究Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化條件。
過程
教學(xué)活動(dòng)
發(fā)現(xiàn)問題
實(shí)驗(yàn):在盛有少量FeCl2溶液的試管中滴入數(shù)滴KSCN溶液(Fe2+不能使KSCN溶液變血紅色),再向混合液中加入一定量的新制氯水(希望能看血紅色,證明產(chǎn)生了Fe3+)。
現(xiàn)象:加入少量新制氯水時(shí),并沒有想象中的血紅色,而是有一點(diǎn)點(diǎn)淺紅色。
建構(gòu)假說
①SCN-被后加入的氯水反應(yīng)掉(Cl2的氧化性比(SCN)2要強(qiáng));
②Fe2+與SCN-反應(yīng)生成了一種難與氯水反應(yīng)的物質(zhì)(一點(diǎn)點(diǎn)淺紅色)。
③①②兩種可能在共同起作用。
驗(yàn)證假說
①在上述淺紅色混合液加入了大量的KSCN溶液,結(jié)果還是沒有出現(xiàn)血紅色。
②查找數(shù)據(jù):Fe2+與SCN-的反應(yīng)資料,電極電勢的變化,認(rèn)為有一定的可信度。
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
①在盛有少量0.1mol·L-1FeCl2溶液的試管中滴入數(shù)滴KSCN溶液,沒有血紅色,證明無Fe3+;
②再取少量0.1mol·L-1FeCl2溶液,先加入少量新制氯水,再滴入數(shù)滴KSCN溶液,出現(xiàn)血紅色,證明氯水能將Fe2+氧化成Fe3+。
探究反思
在實(shí)驗(yàn)中要注意試劑的加入順序,順序不同會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不同。如在SO42-的檢驗(yàn)時(shí),加入試劑的順序應(yīng)是HCl→BaCl2,出現(xiàn)白色沉淀,證明有SO42-。如果是BaCl2→HCl,出現(xiàn)的白色沉淀除BaSO4,還可能是AgCl、H2SiO3等。
在探究性實(shí)驗(yàn)的假說驗(yàn)證過程中會(huì)遇到各種困難,以高中生所擁有的知識水平,很難得出完全符合實(shí)際的正確的結(jié)論,這既是探究性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),更是探究教學(xué)的精髓,注重結(jié)果更注重過程。
2、以實(shí)驗(yàn)的裝置發(fā)散探究
化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置往往由常見的玻璃儀器拼湊而成:一種裝置可能有多種功能,一種任務(wù)可以由不同的裝置來完成。因此,利用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有效的探究教學(xué)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開辟了新的途徑,也為探究教學(xué)找到了新的切入點(diǎn)。一種裝置的多種功能往往通過歸納綜合而得來,一種任務(wù)的多種途徑往往通過分析解剖或裝置改進(jìn)而得來。
【探究課例3】利用一種裝置制取多種氣體
如利用右圖簡易裝置通過固體與液體不用加熱來制備下表10種氣體的11種方法。
氣體
原料
氣體
原料
氣體
原料
H2
鋅與稀硫酸
H2S
FeS與稀H2SO4
Cl2
KMnO4與濃HCl
O2
Na2O2與H2O
MnO2與H2O2
NH3
濃氨水與堿石灰
HCl
濃HCl與濃H2SO4
NO2
Cu與濃HNO3
SO2
Na2SO3與濃H2SO4
CO2
大理石與鹽酸
C2H2
電石與水
…
……
如果放寬條件至可以加熱,其制備氣體的種類和方法將大大增多。
【探究課例4】利用相同原理改進(jìn)不同裝置
過程
裝置、操作及問題
裝置圖
起始問題
裝置:固體與液體不用加熱來制備氣體時(shí)的裝置。
操作:先加固體,再倒入液體,然后迅速塞上帶導(dǎo)管的單孔塞。
問題:在加入液體與塞塞子之間可能會(huì)有氣體逸出,有時(shí)還會(huì)手忙腳亂的,會(huì)對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生一定的影響。制H2S則會(huì)影響較大。
改進(jìn)之一
裝置:把單孔塞改成帶有玻璃導(dǎo)管和長頸漏斗的雙孔塞
操作:先塞塞子再加液體。
問題:如用鋅與稀硫酸制H2時(shí),產(chǎn)生的氣泡會(huì)從長頸漏斗的底部出口處逸出。
改進(jìn)之二
裝置:在長頸漏斗底部出口處套上小試管,起到液封的作用
操作:先塞塞子再加液體。
問題:在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)液體加入的量難控制,反應(yīng)不能隨開隨用,隨關(guān)隨停。
改進(jìn)之三
裝置:把長頸漏斗改為分液漏斗。
操作:打開分液漏斗活塞,有效防止產(chǎn)生的氣泡從分液漏斗的底部出口處逸出。
問題:在氣壓大時(shí)分液漏斗內(nèi)液體不能順利流下。
改進(jìn)之四
裝置:在分液漏斗口與燒瓶之間接上連通裝置。
操作:使內(nèi)外氣壓保持相等,使分液漏斗內(nèi)液體能順利流下。
問題:裝置較為復(fù)雜等。
其他改進(jìn)
通過以上對制氣實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)探究,不僅讓學(xué)生從原理上理解了裝置功能與優(yōu)劣,還可拓展學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生積極思考的發(fā)散思維,因?yàn)榘l(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的重要組成。教學(xué)中的有效做法有:有意暴露教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的矛盾,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行探究;多做設(shè)計(jì)性、探究性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的探究性等是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效途徑。探究的內(nèi)容可以是條件、裝置、步驟、產(chǎn)物、異常現(xiàn)象、失敗原因的探究,也可以是實(shí)驗(yàn)綠色化、趣味化、生活化、現(xiàn)代化的探究等等。
三、概念教學(xué)中的整合探究
強(qiáng)調(diào)“雙基”教學(xué),一直是我國基礎(chǔ)教育的特色。在教學(xué)中,教師希望對每一個(gè)基本概念都能講解深而透,只怕學(xué)生一知半解,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)過分注重概念本身的含義與科學(xué)性,過分的精細(xì),從而容易產(chǎn)生從“概念到概念”的偏差。
1、以聯(lián)系的觀點(diǎn)整合探究
概念與概念之間存在某些必然的聯(lián)系,有并列關(guān)系,也有上下位關(guān)系,充分利用這些關(guān)系是有效實(shí)施課堂教學(xué)的關(guān)鍵,也是開展探究教學(xué)的一個(gè)研究視角。
【探究課例5】膠體概念的形成
過程
教學(xué)活動(dòng)
創(chuàng)設(shè)情境
復(fù)習(xí):對比已有的溶液與濁液知識,再對比是否透明的特征:觀察泥漿濁液與CuSO4溶液,用激光燈照射,發(fā)現(xiàn)溶液能透光,濁液光線不能透過。
深入:光是一種波,濁液顆粒大而反射不能透過,溶液顆粒小發(fā)生衍射透過。
發(fā)現(xiàn)問題
實(shí)驗(yàn):用激光燈照射氫氧化鐵膠體(外表特征與溶液一樣),發(fā)現(xiàn)有一條光亮的通路。(學(xué)生的認(rèn)識與原有認(rèn)知發(fā)生沖突,無法同化,激起學(xué)生探究的欲望)
分析本質(zhì)
演示:動(dòng)畫演示丁達(dá)爾現(xiàn)象(把學(xué)生的注意力從觀察事物的表象引向觀察事物質(zhì)本質(zhì)特征)。
深入:得出膠體顆粒的大小與光波長近似而發(fā)生散射。
尋找證據(jù)
資料:可見光波長約10-7m(100nm級)。
閱讀:(教材)。
歸納總結(jié)
比較:引導(dǎo)學(xué)生分析、比較上述各種分散系的現(xiàn)象異同與本質(zhì)原因
抽象:抽象出它們的種種共性與異性,綜合它們的性質(zhì),
表達(dá):用語言加以表達(dá),對膠體概念進(jìn)行界定,關(guān)鍵是顆粒大小。
拓展應(yīng)用
分散系的分離,過濾與滲析。
有機(jī)結(jié)構(gòu)教學(xué)中有很多相互聯(lián)系結(jié)構(gòu)關(guān)系值得在教學(xué)中以聯(lián)系的觀點(diǎn)整合探究,如官能團(tuán)間的相互影響:從甲烷、苯的性質(zhì),到甲苯的性質(zhì),發(fā)現(xiàn)甲基變活潑,能被酸性高錳酸鉀氧化,苯環(huán)的鄰對位性質(zhì)變活潑,能與硝酸生成三硝基甲苯;從醇羥基到苯酚羥基變活潑了,酸性增強(qiáng),在空氣中易被氧化成苯醌,苯環(huán)的鄰對位性質(zhì)變活潑,能與濃溴水生成三溴苯酚;而溴苯中苯環(huán)卻是使溴鈍化,所以溴乙烷在NaOH溶液中會(huì)水解,而溴苯中溶有的溴用NaOH溶液洗時(shí)溴苯是不會(huì)水解的;等等。
在教學(xué)活動(dòng)中教師是一名參與者、幫助者、指導(dǎo)者和鼓勵(lì)者,化學(xué)實(shí)驗(yàn)、多媒體等資源為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、進(jìn)行有意義的建構(gòu)提供了有力的支持,對促進(jìn)學(xué)生的抽象思維能力的發(fā)展也大有裨益。
、以發(fā)展的觀點(diǎn)整合探究
中學(xué)化學(xué)教學(xué)的培養(yǎng)對象是一些其身體、思維、認(rèn)知、情感態(tài)度與價(jià)值觀等各方面都在發(fā)展中的學(xué)生,學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展處于階段性和過渡性,培養(yǎng)的目標(biāo)是有助于學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)去建構(gòu),這就決定了中學(xué)化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)性和發(fā)展性,概念也具有其發(fā)展性,因此在概念施探究教學(xué)也應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際作適當(dāng)?shù)难由炫c拓展。
【探究課例5】電子式的書寫(蘇教版化學(xué)2)
過程
教學(xué)活動(dòng)
創(chuàng)設(shè)情境
概念:電子式是用“·”或“×”來表示原子的最外層電子,以簡明地表示原子、離子的最外電子層的電子排布。
說明:一個(gè)原子最外層最多排8個(gè)電子,分別用小黑點(diǎn)寫在元素符號的上下左右四個(gè)位置,每個(gè)位置最多排2個(gè)電子。
舉例:、、。練習(xí):嘗試寫出Mg、Al、Si、P、S的電子式。
發(fā)現(xiàn)問題
能成單盡量成單排布:
能成對盡量成對排布:
既有成單,又有成對:
電子在位置上的不同排列
交流討論
取得共識:位置上的不同排列是等價(jià)的。從電子相互排斥及美觀的角度看,應(yīng)盡可能對稱排列。
存在爭議:盡可能成對還是成單排列?
查閱資料
成單排列:理論證據(jù):電子相互排斥應(yīng)盡可能分開排。
模擬證據(jù):假如有4個(gè)位置,你們只有兩個(gè)人,有必要擠在一起嗎?
成對排列:理論證據(jù):能量最低原理、泡利不相容原理與洪特規(guī)則。
事實(shí)證據(jù):Mg的最外層電子是排在3s軌道上,是成對的。
實(shí)踐應(yīng)用
應(yīng)用電子式表示化合物的形成過程
MgCl2的形成過程中Mg原子電子式用表示;
在MgO的形成過程中Mg原子電子式用來表示。
化合物的電子式表示
CH4的電子式中的C用;C2H4中用;CO2中用。
NH3電子式中的用,而N2電子式中的N用。
反思創(chuàng)新
哪為什么一種原子的電子式可以用多種方式來表示呢?
原因:電子式的地位:是原子、離子最外電子層的電子排布簡明地表示方式,由此可見電子式只是一種應(yīng)用工具,并不是一種完善的理論。簡明性是其主要要點(diǎn),因此如何表示可以有多種寫法,要實(shí)事求是,因地制宜。另外電子式中描寫的是原子基態(tài)還是激發(fā)態(tài)也不同。
中學(xué)化學(xué)中一些發(fā)展性的概念可采用模糊教學(xué),不必苛責(zé)、“不求甚解”,在教學(xué)中靈活把握,才能體現(xiàn)教學(xué)的藝術(shù)。又如對元素周期表模型的建構(gòu)中要抓住了建模本質(zhì):排表原則(元素隨原子序數(shù)的遞增從左到右排列,電子層數(shù)相同的排在同一橫行,最外層電子數(shù)相同的排在同一豎行)和原子核外電子排布三原則,通過學(xué)生親身體驗(yàn)、嘗試,不僅能加深對周期表理解,更能樹立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的理念。
三、問題解決中的變式探究
復(fù)習(xí)是教學(xué)過程的重要組成部分,為了幫助學(xué)生突破重點(diǎn)、全面掌握化學(xué)知識和技能,提高復(fù)習(xí)的效率與針對性,在復(fù)習(xí)的過程中應(yīng)以問題為導(dǎo)向,隨時(shí)回歸教材,找到知識在教材中的落腳點(diǎn)和延伸點(diǎn),通過探究教學(xué),不斷完善和深化中學(xué)化學(xué)知識。
如在電化學(xué)專題復(fù)習(xí)教學(xué)中,筆者認(rèn)為采用先以教材為本,后以問題解決中抓住其本質(zhì)規(guī)律進(jìn)行變式探究,在問題解決中要做到形變而神不變,緊扣知識主線,通過知識培養(yǎng)能力,提高復(fù)習(xí)效率。
【探究課例7】電化學(xué)專題復(fù)習(xí)
過程
教學(xué)活動(dòng)
復(fù)習(xí)回顧
以銅、鋅、硫酸原電池的復(fù)習(xí)引入,掌握電極、原電池的概念,學(xué)會(huì)判斷電子流動(dòng)、電流流動(dòng)與電解質(zhì)溶液中離子流動(dòng)的方向,完成有關(guān)的電極反應(yīng)式與總的電池反應(yīng)方程式。再從電子的反向流動(dòng)中引出電解及陰陽兩電極的概念,掌握離子的放電次序等雙基知識。
例題分析
【例】如圖所示,當(dāng)線路接通時(shí),發(fā)現(xiàn)M(用石蕊試液浸潤過的濾紙)a端顯藍(lán)色,b端顯紅色,且知甲中電極材料是鋁、銅,乙中電極材料是銅、鉑,且乙中兩電極不發(fā)生變化。
⑴甲、乙分別是什么裝置?
⑵寫出A、B、C、D的電極名稱和電極材料。
⑶寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。
設(shè)計(jì)意圖:鞏固雙基并對雙基知識進(jìn)行靈活應(yīng)用。
變式探究之一
【變式1】如果把甲池中的電解液換成①NaOH②濃HNO3時(shí),是否能構(gòu)成原電池?若能,請寫出甲池的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。
設(shè)計(jì)意圖:通過改變電解質(zhì)溶液①NaOH,復(fù)習(xí)有關(guān)鋁與堿反應(yīng)的知識點(diǎn);當(dāng)改變電解質(zhì)溶液②濃HNO3時(shí),則銅變成了負(fù)極,當(dāng)銅鋁有足夠的量時(shí),會(huì)產(chǎn)生以下三種情況:
變式探究之一
a、正極反應(yīng)是濃HNO3中的H+與NO3-共同反應(yīng)去得電子
b、隨著濃HNO3的不斷消耗,溶液變成了稀HNO3,則此時(shí)鋁又變成了負(fù)極,銅變成了正極,正極反應(yīng)是稀HNO3中的H+與NO3-共同反應(yīng)去得電子
c、當(dāng)稀HNO3消耗完后,溶液變?yōu)镃u(NO3)2,正極反應(yīng)是Cu2+得電子
通過此變式練習(xí),拓展了電極判斷的方法,還能培養(yǎng)過程思維,動(dòng)態(tài)的去看問題。從總的反應(yīng)結(jié)果來看,是鋁與濃硝酸的反應(yīng),銅在這反應(yīng)中相當(dāng)起到催化劑的作用,而上面的過程分析,相當(dāng)于是銅作催化劑的機(jī)理探究。
變式探究之二
【變式2】如果改變乙池中的電極材料,判斷電極反應(yīng)是否發(fā)生變化?若有變化寫出電極反應(yīng)式。
⑴乙池的Cu電極換成Fe電極(強(qiáng)化陰極不參與反應(yīng)的知識,電極反應(yīng)與陰極材料無關(guān))
⑵乙池的Pt電極換成Ag電極(練習(xí)電解時(shí)陽極由惰性電極向活性電極的轉(zhuǎn)變,防止思維定勢)
變式探究之三
【變式3】如果改變乙池中的電解液,判斷其電極反應(yīng)是否發(fā)生變化?若有變化寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)的離子方程式。
⑴乙池電解液換成KOH或Na2SO4⑵乙池電解液換成MgCl2
(3)乙池電解液換成AgNO3(4)乙池電解液換成CuCl2
設(shè)計(jì)意圖:通過此變式練習(xí)強(qiáng)化了離子放電次序,全面鞏固了電解的四種類型:
a、活潑金屬的含氧酸鹽(包括強(qiáng)堿與含氧酸):電解的是水
b、活潑金屬的的無氧酸鹽:電解的是電解質(zhì)與水
c、不活潑金屬的含氧酸鹽:電解的是電解質(zhì)與水
d、不活潑金屬的無氧酸鹽:電解的是電解質(zhì)本身(注:從反應(yīng)角度把F-歸為含氧酸根)
通過以問題導(dǎo)向的探究教學(xué)可以理清問題脈搏,抓住問題關(guān)鍵,提高解決問題的效率。尤其總復(fù)習(xí),是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)非常重要的時(shí)期,也是鞏固基礎(chǔ)、優(yōu)化思維、提高能力的重要階段。在總復(fù)習(xí)時(shí)對典型習(xí)題、代表性習(xí)題或小專題更要多下功夫,不僅一題一得,更要一題多得,既能促使知識得到不斷地彌補(bǔ)、完善,又能舉一反三,從方法上領(lǐng)會(huì)解題過程中的審題、破題、答題的方式和奧秘等,以此培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)(嚴(yán)密性、敏捷性、深刻性、創(chuàng)造性和廣闊性)。長期堅(jiān)持,就能化平凡為神奇:能掌握化學(xué)知識及其運(yùn)用的內(nèi)在規(guī)律和聯(lián)系,善于抓住關(guān)鍵,靈活地解決化學(xué)問題;能駕御化學(xué)問題的全貌,抓聯(lián)系、作比較、會(huì)歸納、能延伸;能另辟蹊徑、不拘一格地解決實(shí)際問題。
五、教學(xué)實(shí)踐后的探究反思
探究教學(xué)能讓學(xué)生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣,重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達(dá)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作和社會(huì)活動(dòng)的能力。探究教學(xué)所強(qiáng)調(diào)的學(xué)生自主探索、問題解決、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、科學(xué)精神等必將為創(chuàng)新教育開拓新的路徑,使創(chuàng)新教育能夠真正付諸于現(xiàn)實(shí)。
新課程的化學(xué)教科書在內(nèi)容編制上就很能體現(xiàn)探究教學(xué)理念,如蘇教版中的“你知道嗎”、“活動(dòng)與探究”、“交流與討論”、“問題解決”、“回顧與總結(jié)”等欄目,體現(xiàn)了從原有知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行建構(gòu),到激發(fā)探究欲望,引領(lǐng)學(xué)生積極投身實(shí)踐活動(dòng),進(jìn)行自主探究,享受發(fā)現(xiàn)的快樂。通過探究,幫助學(xué)生開啟化學(xué)思維,培養(yǎng)知識遷移能力和問題解決能力,增加了學(xué)習(xí)中的自我反思和自我評價(jià)。其中最為核心的欄目“活動(dòng)與探究”在《化學(xué)1》中有對膠體性質(zhì)、常見物質(zhì)的檢驗(yàn)、溴碘的提取、碳酸鈉的性質(zhì)、鋁的氫氧化物、鋁的性質(zhì)、不同價(jià)態(tài)鐵化合物的相互轉(zhuǎn)化、氯化鐵與銅的反應(yīng)、鋼鐵的腐蝕、銨鹽的性質(zhì)等共10處?!痘瘜W(xué)2》中有鈉鎂鋁單質(zhì)活動(dòng)性強(qiáng)弱、硅磷硫氯非金屬性強(qiáng)弱、11-17號元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、ⅦA族元素非金屬性強(qiáng)弱變化規(guī)律、C4H10分子模型的建構(gòu)、影響過氧化氫分解反應(yīng)速率的因素、FeCl3溶液與KI溶液、銅與AgNO3溶液反應(yīng)程度的實(shí)驗(yàn)、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)、制作簡易電池的嘗試、乙烯的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、乙酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、從油脂制肥皂、葡萄糖的性質(zhì)、電路板的制作等16處,充分體現(xiàn)了探究教學(xué)在化學(xué)新課程中的重要性。
探究教學(xué)在實(shí)施時(shí)需要學(xué)習(xí)者花費(fèi)較多的時(shí)間和精力,在剛開始時(shí)從表面上看效率比較低,也不利于學(xué)生掌握大量的、系統(tǒng)的知識和練就全面的必要的技能。適應(yīng)一階段后,學(xué)生養(yǎng)成了探究的習(xí)慣,學(xué)習(xí)的主動(dòng)性大大提高,學(xué)習(xí)效率就會(huì)有明顯的提高。教師在教學(xué)中提供探究的課題以課本上提供的素材為主,不僅不影響對知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí),而且還能使知識更加全面和豐富,更能貼近實(shí)際生活,彌補(bǔ)了教材更新不及時(shí)、與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活聯(lián)系不夠緊密的缺點(diǎn),真正附合了建構(gòu)主義觀點(diǎn):認(rèn)識是一種以主體已有的知識和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的主動(dòng)建構(gòu)。
探究教學(xué)中還會(huì)出現(xiàn)一部分成績好的學(xué)生參與意識強(qiáng),能獨(dú)立完成探究,而其他同學(xué)當(dāng)“陪客”的現(xiàn)象。因此,在教學(xué)實(shí)踐中,要加強(qiáng)教師的引導(dǎo),多搭臺階,降低探究的難度,使學(xué)生動(dòng)動(dòng)腦、掂掂腳就能夠得著。這樣使學(xué)生盡可能少受挫折,使成績差的學(xué)生也能積極的參與進(jìn)來,從而使全體學(xué)生都能在獲得知識的過程中,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。
探究教學(xué)博大精深,以上只是筆者在教學(xué)實(shí)際中對探究教學(xué)應(yīng)用在中學(xué)化學(xué)教學(xué)上的一種嘗試,雖然這種只是處于探究教學(xué)的初始階段,教師的主導(dǎo)作用有時(shí)還過多,但學(xué)生已經(jīng)向探究式教學(xué)方向邁出第一步,希望通過不斷的嘗試、總結(jié),使探究教學(xué)能在以后的中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中不斷深入。
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