初中化學(xué)教學(xué)論文 淺談化學(xué)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)在二氧化碳教學(xué)中的實(shí)施應(yīng)用

1、淺談化學(xué)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)在二氧化碳教學(xué)中的實(shí)施應(yīng)用所謂探究性學(xué)習(xí)是由學(xué)生在學(xué)習(xí)和社會生活情境中發(fā)現(xiàn)問題、選擇課題、設(shè)計(jì)方案，通過自主探究，收集和處理信息，研究和討論，求得問題解決，從而體驗(yàn)和了解科學(xué)探索過程，養(yǎng)成自主探究、創(chuàng)新的意識和習(xí)慣，形成和提高創(chuàng)新能力，建構(gòu)知識積累和豐富直接經(jīng)驗(yàn)的活動(dòng)過程。義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng)，是一種重要的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容，對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用?？茖W(xué)探究既作為學(xué)習(xí)的方式，又作為學(xué)習(xí)的內(nèi)容和目標(biāo)，它的實(shí)現(xiàn)必須讓學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗(yàn)豐富的探究活動(dòng)，從而激發(fā)化學(xué)

2、學(xué)習(xí)的興趣，增進(jìn)對科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，初步形成科學(xué)探究的能力。下面以“二氧化碳教學(xué)”為例，談?wù)勗诨瘜W(xué)課堂教學(xué)中，如何實(shí)施探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。一、營造問題情境，激勵(lì)探究創(chuàng)新創(chuàng)新是人類社會發(fā)展與進(jìn)步的永恒主題，它以挖掘人的創(chuàng)新潛能，弘揚(yáng)人的主體精神，促進(jìn)人的個(gè)性和諧發(fā)展為宗旨。研究表明，任何一個(gè)有智力的人都有創(chuàng)造力，但并非任何一個(gè)有智力的人都能發(fā)揮出創(chuàng)造力，也就是說創(chuàng)造力猶如人的智力中的寶藏，需要開采和挖掘?？梢妼W(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮，需要教師們在課堂上進(jìn)行訓(xùn)練和培養(yǎng)，因此開展創(chuàng)新教育，開發(fā)人的創(chuàng)造力，培養(yǎng)人的創(chuàng)新精神是中學(xué)化學(xué)所面臨的重要任務(wù)。而問題是人們在認(rèn)識活動(dòng)中，頭腦所產(chǎn)

3、生對事物的疑惑心理，這種心理驅(qū)使個(gè)體去積極思維、去探究、去解答疑惑。正如古代教育家孔子說：“疑是思之始，學(xué)之端”。我國近代著名教育家陶行知先生題詞道：“發(fā)明千千萬，起點(diǎn)是一問?！彼詣?chuàng)設(shè)問題情境是探究性學(xué)習(xí)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，是創(chuàng)新的起點(diǎn)，其基本內(nèi)容是教師根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，從學(xué)生已有知識或生活、生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，指出與新課有緊密聯(lián)系的富有趣味性和啟發(fā)性的現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生生疑，在他們的意識中，創(chuàng)設(shè)探究問題的情境，進(jìn)而導(dǎo)出本節(jié)課的探究問題，“使學(xué)生在明確探究方向中激勵(lì)創(chuàng)新動(dòng)機(jī)。如案例1：在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)桌上給出了注射器、底部有洞的破試管、錐形瓶、平底燒瓶、廣口瓶、燒杯、試管

4、、集氣瓶、長頸漏斗、U型管、橡皮管、橡皮塞、單孔橡皮塞、帶支管的燒瓶、玻璃導(dǎo)管、漏斗、銅絲、水槽、酒精燈、分液漏斗、雙孔橡皮塞、鐵架臺等儀器。王波問：“老師，今天桌上放這么多儀器干什么？”老師說：“問得好，誰能回答王波提出的問題？”同學(xué)們想了一會兒，熊亞龍說：“看哪組設(shè)計(jì)的制取二氧化碳的裝置多?！崩蠋熣f：“今天老師要你們以小組為單位，選取上述某些儀器或生活代用品或其它儀器，你們能設(shè)計(jì)出幾組裝置來制取二氧化碳？認(rèn)為最理想的裝置是哪組裝置？為什么？在選擇儀器時(shí)應(yīng)注意哪幾方面的問題？哪一組裝置與眾不同？”此問題情境一出，同學(xué)們個(gè)個(gè)躍躍欲試，大膽思維、討論比劃、嘗試，力圖設(shè)計(jì)多組裝置，力求自己設(shè)計(jì)的裝

5、置有所創(chuàng)新。正所謂有思則明，明則通，通能應(yīng)變。同學(xué)們根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)知識設(shè)計(jì)了多組裝置，同時(shí)知道了破試管還大有用處，并養(yǎng)成廢物利用的意識。現(xiàn)實(shí)錄課堂上討論探究出的比較有創(chuàng)意的十組方案。（方案（三）方案（九）收集裝置略）二、實(shí)驗(yàn)觀察對比，學(xué)習(xí)探究方法觀察對比是探究性學(xué)習(xí)的基本方法之一，觀察法是指研究者用自己的感覺器官和輔助工具，對自然發(fā)生條件下的自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象進(jìn)行直接的、系統(tǒng)的、有目的、有計(jì)劃地考察和描述。觀察主要靠觀察者的視覺、聽覺、大腦（思維）和動(dòng)手記錄來完成。世界著名的生物學(xué)家達(dá)爾文就把他的成功歸功于觀察能力，他說：“我沒有突出的理解能力，也沒有過人的機(jī)智，只是在覺察那些稍縱即逝的事

6、物，并對此細(xì)心觀察的能力上，我可能在眾人之上?！笨梢?，培養(yǎng)和提高自身的觀察能力是十分必要的，也是十分重要的。提高敏銳洞察力的重要途徑之一是在實(shí)踐訓(xùn)練中形成良好的觀察習(xí)慣，積累觀察的經(jīng)驗(yàn)，不斷總結(jié)，逐步提高，這是提高敏銳洞察力的重要途徑。比較對比是思維的一種方法，也是進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的一種基本方法，沒有對比就沒有鑒別，也就沒有認(rèn)識。對比是和觀察、分析、綜合等活動(dòng)交織在一起的，是一種復(fù)雜的智力勞動(dòng)。對比無論是在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，還是在理論研究中都是不可缺少的基本方法。馬克思恩格斯在神圣家族一書中指出?！翱茖W(xué)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，科學(xué)就在于用理性方法去整理感性材料。歸納、分析、比較、觀察和實(shí)驗(yàn)是理性方法的主要

7、條件?！北容^法可以促使人們進(jìn)行創(chuàng)新和智力活動(dòng)，在對比中尋找事物的異同。新教材（指人教版化學(xué)實(shí)驗(yàn)教科書）與舊教材（指人教版九年義務(wù)教育三年制初級中學(xué)化學(xué)教科書）相比，加大了對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比的力度，讓學(xué)生在對比中求同存異。所以化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法，讓學(xué)生從觀察對比中獲得正確的結(jié)論，發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的觀點(diǎn)，進(jìn)而體驗(yàn)探究的樂趣，感悟知識的真諦。如案例2：探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原料時(shí)，王小雪問：“實(shí)驗(yàn)室制取氣體的原料應(yīng)從什么角度考慮？”同學(xué)們討論歸納出：實(shí)驗(yàn)室制取氣體的原料應(yīng)從反應(yīng)條件的難易、反應(yīng)速度的快慢、反應(yīng)原料是否易得、是否便于收集等因素考慮。之后同學(xué)們列舉了所知道的能生成二氧

8、化碳的反應(yīng)，并查閱資料還搜集了一些沒有學(xué)過的能生成二氧化碳的反應(yīng)，如：木炭燃燒；碳還原氧化銅；蠟燭燃燒；酒精燃燒；加熱分解石灰石；石灰石與稀鹽酸；碳酸鈉粉末與稀鹽酸等。然后在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)這些反應(yīng)，并對比觀察反應(yīng)條件的難易、反應(yīng)速度的快慢、是否便于收集等因素，同學(xué)們在對比觀察中感悟到實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的理想原料。再如案例3：在探究二氧化碳與水反應(yīng)時(shí)，師問：“同學(xué)們天天喝飲料，你有哪些發(fā)現(xiàn)或你有哪些疑問？”閆業(yè)問：“我知道在飲料中壓入了二氧化碳，為什么一些飲料商標(biāo)上寫碳酸飲料而不寫二氧化碳飲料？”姚遠(yuǎn)說：“我知道是二氧化碳與水反應(yīng)生成了碳酸?！毕奶煺f：“一些飲料看起來澄清透明，你怎么知道是二氧化碳與

9、水反應(yīng)生成碳酸的？”姚遠(yuǎn)說：“只要在飲料中加入一種能鑒別碳酸的試劑即可證明我的觀點(diǎn)?！崩蠋熣f：“同學(xué)們說的都很有道理；請同學(xué)們查閱資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究，二氧化碳溶于水的過程中，有沒有發(fā)生化學(xué)變化？發(fā)生了什么樣的反應(yīng)？”同學(xué)們查閱了大量資料，設(shè)計(jì)了如下探究方案進(jìn)行對比：（1）在雪碧飲料中加入紫色石蕊；（2）在稀醋酸、稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸中分別加入幾滴紫色石蕊，由現(xiàn)象說明酸能使紫色石蕊變紅；（3）在水中滴加幾滴紫色石蕊，由現(xiàn)象說明水不能使紫色石蕊變紅；（4）把浸有紫色石蕊的濾紙條晾干后放入裝有二氧化碳的干燥集氣瓶中，由現(xiàn)象說明二氧化碳本身不能使紫色石蕊變紅；（5）在滴有幾滴紫色石蕊的水中通入二氧化碳

10、；（6）把第（5）步試管中的液體取一半加熱，另一半作對比觀察。同學(xué)們從觀察生活提出疑問，設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究，在探究對比中學(xué)習(xí)了科學(xué)的探究方法。三、合作交流反思，形成探究能力探究過程中需要同學(xué)們合作、交流、解釋和各種協(xié)調(diào)一致的嘗試，這些合作與交流的實(shí)踐，讓學(xué)生學(xué)會準(zhǔn)確地與他人交流，向別人解釋自己的想法，傾聽另人的想法，善待批評審視自己的觀點(diǎn)，獲得更正確的認(rèn)識，學(xué)會相互接納、贊賞、分享、互助等。在探究過程中，同學(xué)們不斷反思交流，讓學(xué)生經(jīng)歷挫折與失敗、成功與興奮，這其中的許多感受與體驗(yàn)使他們理解科學(xué)的本質(zhì)。由于經(jīng)驗(yàn)背景的差異，同學(xué)們對問題的理解常常各異，在探究者的共同體中，這種差異本身便構(gòu)成了一種寶貴

11、的學(xué)習(xí)資源：同學(xué)們在相互合作、反思交流中，明白了對探究問題，別人也可以有其他的不同解釋，有利于全心全意擺脫自我中心的思維傾向；各自的想法、思路被明析化、外顯化，可以更測對自己的觀和思維過程進(jìn)行審視和監(jiān)控；同學(xué)們相互質(zhì)疑，其觀點(diǎn)的對立及相互指出對方的邏輯矛盾，可以更好地引發(fā)同學(xué)的認(rèn)知沖突和自我反思，深化各自的認(rèn)識；同學(xué)之間的交流、爭議、意見綜合等有助于激起彼此的靈感，促進(jìn)彼此建構(gòu)出新的假設(shè)和更深層的理解；可以使同學(xué)們貢獻(xiàn)各自的經(jīng)驗(yàn)和發(fā)揮各自的優(yōu)勢，從而使同學(xué)們完成單個(gè)探究者難以完成的探究任務(wù)?？傊?，探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)使同學(xué)們相互審視、相互交流、相互反思、相互合作、相互診斷，讓同學(xué)們在觸、感悟中獵取知

12、識，初步形成探究能力。如案例4：在二氧化碳溶解性實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，給出探究情境：“小亮同學(xué)在一個(gè)塑料瓶中收集了二氧化碳，再向其中加入水，蓋上瓶蓋振蕩，都猜想他將看到什么現(xiàn)象（容器變癟）獲得什么結(jié)論？在實(shí)驗(yàn)中他沒有觀察到此現(xiàn)象，請猜想一下可能的原因是什么？”。現(xiàn)實(shí)錄同學(xué)們在課堂上討論交流歸納的六種可能的原因，并對每種猜想進(jìn)行了再探究，從而獲得了正確的認(rèn)識。六種猜想分別為：（l）塑料瓶材料質(zhì)地太硬，不易變形；（2）瓶中二氧化碳沒有收集滿；（3）塑料瓶氣密性不太好，漏氣；（4）在向瓶中加水時(shí)，沒有把瓶口用玻璃片蓋住一都分或長時(shí)間沒有蓋瓶蓋。使大部分二氧化碳擴(kuò)散到空氣中；（5）倒入塑料瓶內(nèi)的水太少，沒有消耗

13、足夠的二氧化碳，使瓶內(nèi)氣壓減小不夠；（6）倒入瓶內(nèi)的水太多。把絕大部分二氧化碳排到空氣中。四、歸納整理小結(jié)，體悟探究成果學(xué)生學(xué)習(xí)完一個(gè)課題或一個(gè)單元后，讓學(xué)生自己小結(jié)歸納整理，或者撰寫小論文。該過程既是培養(yǎng)和提高同學(xué)們再探究的過程，又是一個(gè)創(chuàng)新的過程。由于每個(gè)課題同學(xué)們都有親身體驗(yàn)，所以同學(xué)們覺得有話可說，有話要說，這種在和諧民主氛圍中的交流，既讓同學(xué)們體驗(yàn)、到思索探究的心路歷程，又使同學(xué)們獲取真知用心智得到了鍛煉，體驗(yàn)一種探究的樂趣和成功的喜悅，同時(shí)也體悟到探究的收獲和成果。學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的感受上，有獨(dú)特的見解，在知識的總結(jié)歸納上，同學(xué)們以多種方式對知識進(jìn)行再探究。如學(xué)習(xí)二氧化碳后，謝伊頎同

14、學(xué)撰寫的論文二氧化碳飄流記，采用擬人化的手法，將二氧化碳的性質(zhì)、用途等知識以故事的形式介紹給人們。請看：二氧化碳漂流記我出生于空氣這個(gè)大家庭里，它由我、氧氣、氮?dú)獾瘸蓡T組成，由于我密度大，他們把我壓在最低層。但我不滿足于現(xiàn)狀，于是我的分子偷偷逃了出來，向他們的分子中間擴(kuò)散并與氮?dú)夥肿?、氧氣分子等混合在一起。時(shí)間長了，我想逃出空氣，看看外面的世界，就開始飄流。剛飄流了幾日，我就來到了南極那兒溫度在78.5以下，使我變成固體二氧化碳干冰。我以為從此我會很難與人們見面。結(jié)果人類發(fā)現(xiàn)了我，把我?guī)С瞿蠘O，利用我進(jìn)行人工降雨，保藏很容易腐敗的食品等。人類特別感謝我，我為他們立了功。離開南極溫度慢慢上升，我

15、又恢復(fù)原樣。于是又開始飄流。一日，我發(fā)現(xiàn)了水這個(gè)大家庭，我便偷偷溶入水中，并與水結(jié)合生成碳酸。由于此過程沒有明顯現(xiàn)象發(fā)生，水這個(gè)大家庭成員沒有一個(gè)發(fā)現(xiàn)我，我暗自慶幸著。可是沒過幾日，他們似乎有所察覺，便到處搜索我，結(jié)果一無所獲，他們就請來了他們的遠(yuǎn)親紫色石蕊來幫忙，紫色石蕊一加入，液體立刻變成紅色。碳酸可是深明大義的，說自己不穩(wěn)定，要把我分解出來，并想把我從水中趕出去?？磥?，我在水中難以呆下去了，我從水中飄流出來。孤苦伶仃的我繼續(xù)飄流，沒過幾日，我又加入石灰水這個(gè)大家庭，結(jié)果因?yàn)槲业募尤?，使石灰水變得天昏地暗，把他們攪渾濁了。沒過多久，我厭倦這渾濁的世界，又開始飄流。正當(dāng)我十分孤獨(dú)時(shí)，在高溫爐

16、子里認(rèn)識了碳，很快我們就成為好朋友，我們天天形影不離，親密無比，時(shí)間長了，我與碳一起生成一氧化碳。然而，我們卻發(fā)現(xiàn)，凡是我倆的產(chǎn)物（一氧化碳）所到的地方，就有人感到頭痛，甚至?xí)劳?，原來他們是中了一氧化碳的毒。人們很生氣，他們說因?yàn)槲液吞嫉慕茏鳎ㄒ谎趸迹┦顾麄冎卸荆谑撬麄兊教幾侥靡谎趸?，并想方設(shè)法把一氧化碳轉(zhuǎn)變成我（二氧化碳），我也不忍心，又從高溫爐中飄流出來。我也累了，不愿再飄流下去了，空氣才是我的家，雖然所處地位很低，含量僅占空氣體積的0.03，但有我的一席之地，于是我又回到空氣這個(gè)大家庭里。決心為人類作出貢獻(xiàn)，哪里著火了，我就趕到現(xiàn)場伸開雙臂。像母雞保護(hù)小雞似的，覆蓋在燃燒物表面，

17、發(fā)揮我不支持燃燒的本領(lǐng)，使燃燒物因隔絕空氣而熄滅。并為綠色植物進(jìn)行光合作用提供原料。我也不記前嫌，當(dāng)人們需要我制汽水等碳酸飲料時(shí)，我又回到水中。當(dāng)人們建房時(shí)，我又與石灰漿中的氫氧化鈣結(jié)合轉(zhuǎn)變成堅(jiān)固的碳酸鈣?？傊?，我愿為人類犧牲我自己，奉獻(xiàn)我自己。這樣的童話故事、化學(xué)小詩還有很多，無法一一列舉?？茖W(xué)探究是新課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)五個(gè)級主題中的一個(gè)主題。它包含的要素很多，涉及提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、收集證據(jù)、解釋和結(jié)論、反思與評價(jià)、表達(dá)與交流等要素。探究活動(dòng)中根據(jù)實(shí)際情況要素可多可少，呈現(xiàn)順序序也不是一成不變，如“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”既可作為收集證據(jù)的途徑，也是提出問題或假設(shè)的一種依據(jù)。探究活動(dòng)的形式可以是實(shí)驗(yàn)、討論、調(diào)查等多種形式，在實(shí)際教學(xué)