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例談高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)中如何開展合作學(xué)習(xí)論文
高中化學(xué)新課標(biāo)對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)提出了新的要求，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的品質(zhì)和積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，關(guān)注學(xué)生小組討論、合作學(xué)習(xí)的氛圍與能力，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，勤于思考，樂于合作，提高實(shí)效。新一輪課程改革的重點(diǎn)之一是轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)自主、探究與合作的學(xué)習(xí)方式。筆者通過幾個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)例來對(duì)合作學(xué)習(xí)模式進(jìn)行一些探討。
一、氯氣漂白作用的探究性實(shí)驗(yàn)
中學(xué)化學(xué)教材中有不少富有探究性的實(shí)驗(yàn)，它們是進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的好素材。例如在在學(xué)習(xí)氯氣的有關(guān)性質(zhì)時(shí)，向?qū)W生提出問題：“將氯氣通入盛有酚酞的氫氧化鈉溶液的燒杯中，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?可能的原因是什么?如何來驗(yàn)證你的結(jié)論?”(1)首先小組內(nèi)進(jìn)行討論。對(duì)照任務(wù)，進(jìn)行人員分工。首先小組內(nèi)進(jìn)行討論。小組成員可以依次發(fā)言，各抒己見。在小組中達(dá)成共識(shí)的基礎(chǔ)上，提出假說：①氯氣溶于水時(shí)生成了鹽酸和次氯酸，二者均可以電離出氫離子，消耗了氫氧根離子，從而使溶液變成無色;②氯氣溶于水后生成了次氯酸，而次氯酸具有強(qiáng)氧化性，從而使得酚酞發(fā)生氧化還原反應(yīng)而褪色。(2)對(duì)照任務(wù)，進(jìn)行人員分工。這時(shí)，小組內(nèi)再進(jìn)行分工，一部分設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)假說①，另外一部分同學(xué)去檢驗(yàn)假說②。此時(shí)教師可以適當(dāng)加以引導(dǎo)，如何檢驗(yàn)假說①，可以向已經(jīng)褪色的溶液中加入酸，看是否可以恢復(fù)原來的顏色，若可以，則證明假說是正確的，反之，則是錯(cuò)誤的。如果檢驗(yàn)假說②，可以向已經(jīng)褪色的溶液中加入酚酞試液，看是否可以恢復(fù)原來的顏色，若可以，則證明假說是正確的，反之，則是錯(cuò)誤的。當(dāng)然，學(xué)生也可以自行設(shè)計(jì)其他的方法，只要科學(xué)并且可行，有明顯現(xiàn)象即可。學(xué)生應(yīng)用教師所提供的藥品進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，小組內(nèi)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匯總，得出結(jié)論。在整個(gè)過程中，教師應(yīng)該隨時(shí)觀察每一小組活動(dòng)情況，結(jié)束時(shí)對(duì)每一小組活動(dòng)情況進(jìn)行評(píng)比，指出各自優(yōu)缺點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。同時(shí)，也可以讓學(xué)生互評(píng)，說出自己設(shè)計(jì)的目的，進(jìn)行的操作過程，所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，成功的地方和不足的地方。通過這樣的一個(gè)互評(píng)過程，可以使每一個(gè)小組看到他人的長處，應(yīng)該學(xué)習(xí)的地方。這樣優(yōu)化組合后，實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)性和探究性大大增加，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性被激發(fā)起來，也可以使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)探究的一般過程與方法，品嘗到成功的喜悅。
二、溴水與乙烯反應(yīng)的探究性實(shí)驗(yàn)
挖掘教材中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，探求其中可轉(zhuǎn)化為運(yùn)用探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法來進(jìn)行教學(xué)的使用內(nèi)容，將其設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使形成主動(dòng)探究解決問題的正確途徑，讓學(xué)生成為新知識(shí)的探索者和發(fā)現(xiàn)者。如在乙烯的教學(xué)過程中，在驗(yàn)證乙烯的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，可以將其設(shè)計(jì)成如下過程：向?qū)W生提出質(zhì)疑：在制取乙烯的同時(shí)，還生成什么物質(zhì)，如何檢驗(yàn)使溴水褪色的是乙烯，而不是其他物質(zhì)?教師將小組分好之后，可指定各組組長，再由組長去組織相應(yīng)活動(dòng)。組長可以先組織本組成員進(jìn)行小組內(nèi)討論，將所有可能的情況羅列出來，并且分析出現(xiàn)上述情況的原因，討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。再由小組長將人員分工，各人該做什么，如何設(shè)計(jì)。記錄相應(yīng)的現(xiàn)象，并且作出相應(yīng)的解釋。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組長將本組情況匯總，得出結(jié)論。通過變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，不僅讓學(xué)生深刻理解所學(xué)知識(shí)，而且讓學(xué)生感受到知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過程，激發(fā)了學(xué)生探索的興趣，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
三、鹵素性質(zhì)復(fù)習(xí)的探究性實(shí)驗(yàn)
利用活動(dòng)課，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一些探索性、研究性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生探索和創(chuàng)新提供更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間，讓學(xué)生在探索過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題，重新提出假說，調(diào)整或重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，使自己的探索過程不斷趨向合理，從而使學(xué)生充分體會(huì)探索性實(shí)驗(yàn)的魅力。如復(fù)習(xí)鹵素性質(zhì)時(shí)，利用活動(dòng)課，設(shè)計(jì)鎂粉與溴水反應(yīng)機(jī)理的探索課題。探索過程如下：(1)提出假說。學(xué)生明確要探索的課題后，經(jīng)過激烈的討論形成如下假說：①鎂粉直接與Br2反應(yīng)，因?yàn)锽r2的氧化性比較強(qiáng)。②鎂粉與溴水中的酸反應(yīng)，因溴水中存在：Br2+H2O=HBr+HBrO。(2)設(shè)計(jì)方案。針對(duì)提出的假說，小組討論后設(shè)計(jì)了如下方案：將鎂粉放入溴水中，觀察溴水是否褪色，有無氣泡出現(xiàn)。若溴水褪色并且無氣泡出現(xiàn)，證明反應(yīng)過程為假說①;若溴水褪色并且有氣泡出現(xiàn)，證明反應(yīng)過程為假說②。(3)探索驗(yàn)證。學(xué)生按擬定的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將鎂粉放入溴水中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鎂粉能使溴水褪色，但只是開始產(chǎn)生少量的氣泡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生的假說相沖突。此時(shí)，組長應(yīng)該組織小組成員進(jìn)行討論，分析出現(xiàn)上述情況的原因，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中所存在的問題與不足，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)，修改假說，重新設(shè)計(jì)方案。(4)修改假說和方案。針對(duì)上述現(xiàn)象，有的小組認(rèn)為反應(yīng)過程為①②并存，有的小組認(rèn)為為反應(yīng)過程①，理由是：若發(fā)生反應(yīng)過程②，氣泡將持續(xù)產(chǎn)生，直到溴水褪色。為了證明反應(yīng)過程為①，學(xué)生將鎂粉直接放入液溴中，結(jié)果無明顯現(xiàn)象。學(xué)生感到很困惑。此時(shí)，教師可以及時(shí)加以誘導(dǎo)。學(xué)生很快想到向含有鎂粉的液溴中滴加幾滴水，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溴的紅棕色很快褪去。(5)得出結(jié)論。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)照假說，分析歸納出結(jié)論。鎂粉與溴水的反應(yīng)過程為：Mg+Br2=MgBr2，水在這個(gè)過程中起著催化作用。
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