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摘要诱思探究教学论的宗旨是,以人的全面发展为根本,集中体现了以学生为主体,教师为主导的和谐关系,在这个和谐的系统中使各个因素,各个部分,各定其位,各遵其道,在自己特定的地位发挥各自的功能,化学是一门以实验为基础的自然学科,教学中发挥学生的主体地位尤为重要,现就应用诱思探究教学论进行化学教学谈谈自己的做法。
关键词诱思探究教学论 化学教学 应用
中图分类号:G633.8文献标识码:A
1 创设情景,诱导思维,创造生成
【教学片段一】教师在讲解过氧化钠与水的反应这节时,会进行如下实验,在盛水的烧杯中,加入过氧化钠粉末,烧杯中会立即有大量的气泡产生;然后,会使用一根带火星的木条进行检验,以证明这些大量产生的气泡是氧气;接着,向反应后的溶液中,滴加酚酞试剂,溶液会明显转为红色。
教师进行启发提问:“酚酞试液为什么会变为红色?”
学生作答:“因为有氢氧化钠生成。”
教师肯定了该学生的作答,并且在黑板上写下以下公式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
然后,烧杯中溶液的红色消失了。
学生对此会提出问题:“变红的溶液为什么又会褪色呢?”
面对这异常现象,一般教师会胸有成足地解释为:“这是由于过氧化钠具有漂白性的缘故。”但此时有些同学却提出疑问:“过氧化钠与水反应后的澄清溶液应该是全部变成NaOH,加入酚酞,红色酚酞也会褪色,怎么可能存在过氧化钠固体呢?”。
(1)根据实验异常确定研究课题。教师随机变更教学环节,确定“Na2O2使酚酞先变红后褪色”的研究课题。
(2)提出猜想和假设。通过分组讨论,教师和学生之间,学生和学生之间建立平等合作关系,就此实验异常现象,提出如下猜想:
猜想1:有可能是产物中O2的氧化性使溶液的红色褪去。
猜想2:有可能是受到了氢氧化钠溶液浓度的影响。
猜想3:产生的热量导致温度升高,使红色褪去。
猜想4:Na2O2与水反应过程中可能产生具有漂白性的H2O2。
猜想5:……
(3)设计实验方案。教师此时,抓住学生进行发散性思维的机会,调动学生的求知积极性,并通过小组交流、小组合作,由学生根据自己的猜想,提出实验方案,来验证自己的假设。
方案1:向滴有酚酞的NaOH溶液中通入氧气。
方案2:用不同浓度的NaOH溶液做对比实验。
方案3:用冷却后的溶液作实验。
方案4:向过氧化钠与水反应所得的溶液中,加入少许MnO2,分别在加入的前后,分别用带有火星的木条伸入试管内。
教师因势利导,让学生对各种提出的方案的可行性、科学性、简约性、安全性等方面加以评价,最终敲定实验方案。
(4)师生一起进行研究性实验,并加以验证,最后得出结论。
实验1:往试管中加入0.01mol/L的NaOH溶液3ml,滴加2滴酚酞试液,然后用MnO2催化H2O2分解,将产生的氧气通入到前面反应后得到的红色溶液中,溶液的长时间保持红色。
结论:O2不会影响溶液颜色的变化。
实验2:向等体积的浓度分别为5mol/L、1mol/L、0.01mol/L的NaOH溶液滴加酚酞试液。5mol/LNaOH溶液较快褪色,1mol/L和0.01mol/LNaOH溶液都长时间不褪色。
结论:酚酞在稀碱溶液中能稳定显示出红色,在浓碱性溶液中显出红色又会较快褪色。
实验3:往试管中加入一小匙Na2O2固体,接着加入2ml的蒸馏水,然后将试管浸在装有冷水的烧杯中,冷却后滴加2滴酚酞,溶液变红,在振荡试管后红色褪去。
结论:溶液的颜色变化不受温度的影响。
实验4:在试管中加入一小匙Na2O2固体,加入2ml蒸馏水,用带火星的木条伸入盛有过氧化钠与水反应所得的溶液的试管内;向上述试管中加入少许MnO2,用带有火星的木条伸入试管内。试管内会产生大量的气体,并且带火星木条复燃。
结论:证明实验中有有强氧化性的H2O2生成。
实验结论:①现行教材中所给方程式2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑实际上是以下两个分步方程式的总和:Na2O2+2H2O→H2O2+2NaOH(放热反应)2H2O2→2H2O+O2↑
②往过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞试液,溶液会变红后又褪色,产生此现象的原因是:反应生成的H2O2具有漂白作用,反应所得的碱溶液的浓度较大。
(5)反思和评价。通过上述的一系列的“发现问题→作出猜想、设计方案→实验验证→处理结果”的科学探究过程,教师和学生完成了整堂课的过氧化钠与水反应异常现象的解释,对课本知识提出异议并进行了知识的升华和延伸。
在本次教学中,学生的一点细小的表现,都反映了对新知识的了解情况,根据学生的发散性思维,让学生引导自己的求知兴趣,并指导学生进行科学思考、讨论,让学生把探索结论转变为验证结论,从而加强知识的巩固,并拓展的自己的思维,在不知不觉中培养学生的实验探究意识。
2 创造情景,启发思维,促进生成
【教学片段二】Fe(OH)2的制备原本是教师演示实验,按照教材中的要求制备氢氧化亚铁,很难观察到理想的实验现象,白色沉淀中往往夹杂着灰绿色,几乎分辨不出。教材由此要求学生推理出氢氧化亚铁很不稳定,很快被空气中的氧气所氧化,这其实是难以使学生信服,影响了学习效果。在这一知识块教师要创造情景,引导学生自己去研究学习。为此整个教学过程如下:
(1)创设问题引出课题。刚才我们按教材上的方法制Fe(OH)2,同学们观察到白色沉淀了吗?学生回答:“不明显”。“那么,你们有办法改进这个实验吗”?
(2)教师启发引导,找出不易观察到白色沉淀的原因。同学们想一想,为什么不能观察到白色沉淀?学生回答:“可能是氧气把Fe(OH)2白色沉淀氧化了”。教师答:“对,要观察到明显的白色沉淀,就要想法除去溶液中的氧气”。
(3)学生设计方案。
原理:①利用H2排除空气——自然避免了空气与溶液接触。②使用NaOH固体——减少了实验的中间环节,减少了空气被带入的机会;去掉胶头滴管,避免滴管操作进入空气。
操作——①利用H2将I中生成的FeCl2溶液压入Ⅱ中(图1)
②利用医用注射器——吸取溶液排除空气(图2)
③利用电解原理——产生的Fe2+和碱溶液不与空气接触(图3)
图1 图2 图3
在本次教学过程中,教师一旦发现学生有什么奇思妙想,要认识到这种课堂上生成资源的宝贵,因势利导,打破计划,对预定的目标和任务适时的进行反思和调整,尊重学生的个体体验,采取基于真实情境的问题解决教学模式,让学生进行讨论和自由推测与提问,根据学生的推测和提出生成的问题相互讨论,促使学生进入知识的应用领域。因为有学生作为主角的参与,才会有学生对问题认识的逐渐丰富,课堂也就成了学生交流智慧的空间;因为及时捕捉学情,才更能造就一番精彩;,学生成了学习材料的提供者、精神过程的演绎者、自我教育的反思者。
3 调节情景,引导观察,确定生成
【教学片段三】在演示金属钠在氯气中燃烧的实验时,大量黑烟出现,因为教材上明确指出钠与氯气燃烧出现的是应该是大量的白烟,学术因此大为不解。教师也马上意识到实验做失败了。怎么办呢?
教师:这个实验似乎不应该产生黑烟,钠与Cl2反应的产物应当是什么?
学生:是NaCl。
教师:那边,这个反应在理论上应当产生什么现象呢?
学生:金属钠,燃烧产生白烟。可是这次实验,产生的是黑烟。
教师:大家可想一想,金属钠是如何保存的,再分析实验中出现黑烟的原因。
学生:金属钠是保存在煤油中的,从煤油中取出的金属钠,表面会沾有煤油,煤油也在反应中燃烧,就出现了黑烟。
教师:非常正确!正是由于我的疏忽,在取出金属钠后没有将表面的煤油用滤纸擦干,才出现了“黑烟事故”,煤油燃烧产生的黑烟干扰了反应中生成的氯化钠的白烟。我再做一遍实验,大家注意观察并且和刚才的实验进行对比。
重新做一遍实验时,教师用滤纸擦干金属钠表面的煤油,在实验中,金属钠在氯气中燃烧,顺利产生白烟。通过两次实验的对比,学生对钠的性质有进一步的认识,促成了课堂的精彩,殊不知,没有备课时的全面考虑与周密设计,哪有课堂上的有效引导;没有上课前的胸有成竹,哪有课堂中的游刃有余。教师有必要对教学结果了如指掌,对过程更要多作假设“学生会怎么说,我又该如何引导”,特别是引导的方法,能从容不迫地面对学生,才能胸有成竹地与学生对话。教师活动和学生活动要相辅相承,水到渠成。而不刻意追求教学环节的完整性,课堂让学生思绪飞扬,使师生积极互动,摩擦出创造的火花,涌现新的问题和答案。
其次教师要善于倾听,不断更新观念,舍得让学生说。学生会说了,学生得到发展了,才是课堂的最终落脚点;教师要让学生把话说完,在学生尚未阐述清楚观点时,切莫随便发表自己的看法,要真正了解学生想到了什么,为什么能想到这些,即便是说错了,也可以找到病因对症下药。
在教学活动中,学生是发展的主体,教师是促进学生的媒体,教师要引导学生变学为思,変学为悟,教师要变教为诱,变教为导,使教和学,诱和思,相辅相成,相互转化,构成教学系统中最基本,最主要的和谐统一体,做到沟通情意,诱思交融,引势利导,这就是教与学的和谐统一关系。
参考文献
[1]张熊飞.诱思探究学科教学论.陕西人民出版社.
关键词诱思探究教学论 化学教学 应用
中图分类号:G633.8文献标识码:A
1 创设情景,诱导思维,创造生成
【教学片段一】教师在讲解过氧化钠与水的反应这节时,会进行如下实验,在盛水的烧杯中,加入过氧化钠粉末,烧杯中会立即有大量的气泡产生;然后,会使用一根带火星的木条进行检验,以证明这些大量产生的气泡是氧气;接着,向反应后的溶液中,滴加酚酞试剂,溶液会明显转为红色。
教师进行启发提问:“酚酞试液为什么会变为红色?”
学生作答:“因为有氢氧化钠生成。”
教师肯定了该学生的作答,并且在黑板上写下以下公式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
然后,烧杯中溶液的红色消失了。
学生对此会提出问题:“变红的溶液为什么又会褪色呢?”
面对这异常现象,一般教师会胸有成足地解释为:“这是由于过氧化钠具有漂白性的缘故。”但此时有些同学却提出疑问:“过氧化钠与水反应后的澄清溶液应该是全部变成NaOH,加入酚酞,红色酚酞也会褪色,怎么可能存在过氧化钠固体呢?”。
(1)根据实验异常确定研究课题。教师随机变更教学环节,确定“Na2O2使酚酞先变红后褪色”的研究课题。
(2)提出猜想和假设。通过分组讨论,教师和学生之间,学生和学生之间建立平等合作关系,就此实验异常现象,提出如下猜想:
猜想1:有可能是产物中O2的氧化性使溶液的红色褪去。
猜想2:有可能是受到了氢氧化钠溶液浓度的影响。
猜想3:产生的热量导致温度升高,使红色褪去。
猜想4:Na2O2与水反应过程中可能产生具有漂白性的H2O2。
猜想5:……
(3)设计实验方案。教师此时,抓住学生进行发散性思维的机会,调动学生的求知积极性,并通过小组交流、小组合作,由学生根据自己的猜想,提出实验方案,来验证自己的假设。
方案1:向滴有酚酞的NaOH溶液中通入氧气。
方案2:用不同浓度的NaOH溶液做对比实验。
方案3:用冷却后的溶液作实验。
方案4:向过氧化钠与水反应所得的溶液中,加入少许MnO2,分别在加入的前后,分别用带有火星的木条伸入试管内。
教师因势利导,让学生对各种提出的方案的可行性、科学性、简约性、安全性等方面加以评价,最终敲定实验方案。
(4)师生一起进行研究性实验,并加以验证,最后得出结论。
实验1:往试管中加入0.01mol/L的NaOH溶液3ml,滴加2滴酚酞试液,然后用MnO2催化H2O2分解,将产生的氧气通入到前面反应后得到的红色溶液中,溶液的长时间保持红色。
结论:O2不会影响溶液颜色的变化。
实验2:向等体积的浓度分别为5mol/L、1mol/L、0.01mol/L的NaOH溶液滴加酚酞试液。5mol/LNaOH溶液较快褪色,1mol/L和0.01mol/LNaOH溶液都长时间不褪色。
结论:酚酞在稀碱溶液中能稳定显示出红色,在浓碱性溶液中显出红色又会较快褪色。
实验3:往试管中加入一小匙Na2O2固体,接着加入2ml的蒸馏水,然后将试管浸在装有冷水的烧杯中,冷却后滴加2滴酚酞,溶液变红,在振荡试管后红色褪去。
结论:溶液的颜色变化不受温度的影响。
实验4:在试管中加入一小匙Na2O2固体,加入2ml蒸馏水,用带火星的木条伸入盛有过氧化钠与水反应所得的溶液的试管内;向上述试管中加入少许MnO2,用带有火星的木条伸入试管内。试管内会产生大量的气体,并且带火星木条复燃。
结论:证明实验中有有强氧化性的H2O2生成。
实验结论:①现行教材中所给方程式2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑实际上是以下两个分步方程式的总和:Na2O2+2H2O→H2O2+2NaOH(放热反应)2H2O2→2H2O+O2↑
②往过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞试液,溶液会变红后又褪色,产生此现象的原因是:反应生成的H2O2具有漂白作用,反应所得的碱溶液的浓度较大。
(5)反思和评价。通过上述的一系列的“发现问题→作出猜想、设计方案→实验验证→处理结果”的科学探究过程,教师和学生完成了整堂课的过氧化钠与水反应异常现象的解释,对课本知识提出异议并进行了知识的升华和延伸。
在本次教学中,学生的一点细小的表现,都反映了对新知识的了解情况,根据学生的发散性思维,让学生引导自己的求知兴趣,并指导学生进行科学思考、讨论,让学生把探索结论转变为验证结论,从而加强知识的巩固,并拓展的自己的思维,在不知不觉中培养学生的实验探究意识。
2 创造情景,启发思维,促进生成
【教学片段二】Fe(OH)2的制备原本是教师演示实验,按照教材中的要求制备氢氧化亚铁,很难观察到理想的实验现象,白色沉淀中往往夹杂着灰绿色,几乎分辨不出。教材由此要求学生推理出氢氧化亚铁很不稳定,很快被空气中的氧气所氧化,这其实是难以使学生信服,影响了学习效果。在这一知识块教师要创造情景,引导学生自己去研究学习。为此整个教学过程如下:
(1)创设问题引出课题。刚才我们按教材上的方法制Fe(OH)2,同学们观察到白色沉淀了吗?学生回答:“不明显”。“那么,你们有办法改进这个实验吗”?
(2)教师启发引导,找出不易观察到白色沉淀的原因。同学们想一想,为什么不能观察到白色沉淀?学生回答:“可能是氧气把Fe(OH)2白色沉淀氧化了”。教师答:“对,要观察到明显的白色沉淀,就要想法除去溶液中的氧气”。
(3)学生设计方案。
原理:①利用H2排除空气——自然避免了空气与溶液接触。②使用NaOH固体——减少了实验的中间环节,减少了空气被带入的机会;去掉胶头滴管,避免滴管操作进入空气。
操作——①利用H2将I中生成的FeCl2溶液压入Ⅱ中(图1)
②利用医用注射器——吸取溶液排除空气(图2)
③利用电解原理——产生的Fe2+和碱溶液不与空气接触(图3)
图1 图2 图3
在本次教学过程中,教师一旦发现学生有什么奇思妙想,要认识到这种课堂上生成资源的宝贵,因势利导,打破计划,对预定的目标和任务适时的进行反思和调整,尊重学生的个体体验,采取基于真实情境的问题解决教学模式,让学生进行讨论和自由推测与提问,根据学生的推测和提出生成的问题相互讨论,促使学生进入知识的应用领域。因为有学生作为主角的参与,才会有学生对问题认识的逐渐丰富,课堂也就成了学生交流智慧的空间;因为及时捕捉学情,才更能造就一番精彩;,学生成了学习材料的提供者、精神过程的演绎者、自我教育的反思者。
3 调节情景,引导观察,确定生成
【教学片段三】在演示金属钠在氯气中燃烧的实验时,大量黑烟出现,因为教材上明确指出钠与氯气燃烧出现的是应该是大量的白烟,学术因此大为不解。教师也马上意识到实验做失败了。怎么办呢?
教师:这个实验似乎不应该产生黑烟,钠与Cl2反应的产物应当是什么?
学生:是NaCl。
教师:那边,这个反应在理论上应当产生什么现象呢?
学生:金属钠,燃烧产生白烟。可是这次实验,产生的是黑烟。
教师:大家可想一想,金属钠是如何保存的,再分析实验中出现黑烟的原因。
学生:金属钠是保存在煤油中的,从煤油中取出的金属钠,表面会沾有煤油,煤油也在反应中燃烧,就出现了黑烟。
教师:非常正确!正是由于我的疏忽,在取出金属钠后没有将表面的煤油用滤纸擦干,才出现了“黑烟事故”,煤油燃烧产生的黑烟干扰了反应中生成的氯化钠的白烟。我再做一遍实验,大家注意观察并且和刚才的实验进行对比。
重新做一遍实验时,教师用滤纸擦干金属钠表面的煤油,在实验中,金属钠在氯气中燃烧,顺利产生白烟。通过两次实验的对比,学生对钠的性质有进一步的认识,促成了课堂的精彩,殊不知,没有备课时的全面考虑与周密设计,哪有课堂上的有效引导;没有上课前的胸有成竹,哪有课堂中的游刃有余。教师有必要对教学结果了如指掌,对过程更要多作假设“学生会怎么说,我又该如何引导”,特别是引导的方法,能从容不迫地面对学生,才能胸有成竹地与学生对话。教师活动和学生活动要相辅相承,水到渠成。而不刻意追求教学环节的完整性,课堂让学生思绪飞扬,使师生积极互动,摩擦出创造的火花,涌现新的问题和答案。
其次教师要善于倾听,不断更新观念,舍得让学生说。学生会说了,学生得到发展了,才是课堂的最终落脚点;教师要让学生把话说完,在学生尚未阐述清楚观点时,切莫随便发表自己的看法,要真正了解学生想到了什么,为什么能想到这些,即便是说错了,也可以找到病因对症下药。
在教学活动中,学生是发展的主体,教师是促进学生的媒体,教师要引导学生变学为思,変学为悟,教师要变教为诱,变教为导,使教和学,诱和思,相辅相成,相互转化,构成教学系统中最基本,最主要的和谐统一体,做到沟通情意,诱思交融,引势利导,这就是教与学的和谐统一关系。
参考文献
[1]张熊飞.诱思探究学科教学论.陕西人民出版社.