首页 -> 2008年第3期

“五环教学法”在化学实验中的应用

作者:缪伯平




  在化学课程中,学生将通过科学探究等方式来理解科学知识,学习科学技能,体验科学过程和方法,初步理解科学本质,形成科学态度、情感与价值观,培养创新意识和实践能力。在化学教学中,合理的设计方案,验证性和探究性相结合的实验过程,直观明显的实验现象,能在培养学生的创造性方面起到独特的作用。
  多年来,人们虽然认识到实验的重要性,但是在具体操作中,实验一直处于被忽视的状态,对于学生实验,有些教师包办代替过多,照方抓药的实验过多,验证性实验过多,严重挫伤了学生的学习积极性与创新精神。针对上述现象,笔者在多年的实践中摸索出一套学生探索性实验“五环”的教学模式,在此与大家探讨。
  所谓“五环”指在学生探索性实验教学中,按“提出问题”、“设计实验”、“动手操作”、“得出结论”、“总结探究”五个环节进行教学。构建这种教学模式的指导思想是:教师在教学生知识的同时,让学生学会学习,学会用科学的方法去探究大自然的奥妙,提高学生探究自然现象的能力。下面以学生探索性实验《扩散现象和分子运动》一课为例,谈谈“五环”教学模式的操作与实施。
  1.提出问题:教师在实验课一开始,创设教学情景:“我们已经学习了构成物质的一种微粒——分子,分子是停止不动的呢,还是不停地在做无规则运动?分子运动快慢与哪些因素有关呢?下面,我们一起来解决这些问题。”这样就把问题抛给学生,让学生明确学习任务,激发他们的学习动因,围绕这一目标进行探究。
  2.设计实验:针对上述问题,教师应引导学生借助以往实验及丰富的联想,大胆设计实验,鼓励他们设计出不同的方案。
  方案一:两个烧杯均装冷水,一个烧杯滴一滴红墨水,观察现象,并测出水全变为红色的时间;另一杯先加热到一定温度再滴红墨水,观察扩散现象,并测出全部变为红色的时间(实验过程中不能搅拌)。
  方案二:两个装等量固态碘,并有湿润淀粉试纸悬挂的试管,一管加热,一管作对比,观察:①试纸是否变色,②变色时间哪个短。
  方案三:在两杯等量的水中分别放入一小粒高锰酸钾,给其中一杯加热,计算水全变红时各用的时间。
  方案四:两锥形瓶用导管连通,中间有活塞,一锥形瓶盛满二氧化碳,另一锥形瓶盛满空气,打开活塞一段时间后,用燃着的木条靠近瓶口及插入瓶底,观察现象。
  在学生设计方案时,教师应参与讨论,对提出可行性方案的学生要及时表扬,对设计不妥的方案,要耐心给予指导,通过这第二环节的教学,让学生根据自己掌握的知识及生活经验,亲自设计实验并可及时验证,从而培养学生用科学的方法解决问题的学习作风,发展了学生的想像力和创新精神,让他们自己感觉做一回“小小科学家”。
  3.动手操作:这一步让学生围绕刚才的问题,针对自己设计的实验方案,分组做实验,对于实验条件允许、简单易引的实验方案,实验员应配合教师让学生能实践自己的设计方案,不可挫伤他们的学习热情。对于实验室当时情况下无法进行的实验方案,提倡学生在课外进行实践操作。在实践操作中,教师要提醒学生注意实验操作规范,认真仔细地观察和思考。
  在此环节中,应体现“做中学”及“做中求证”的教学思想,让学生用自己思维的方案去操作、去发现、去观察、去思考,既培养学生的动手操作能力,又培养学生探究未知的精神,及边实验、边观察、边思考的良好学习作风,真正做到“手、眼、鼻、耳、脑”的结合并用。
  4.得出结论:通过实验,教师引导学生统一弄清问题,例如①在实验中,两个装置只有一个条件不同,不同条件是什么?②实验中,看到了什么不同现象?③分子运动快慢究竟与什么有关?通过教师指导,学生分析推理,能使学生的感性认识上升到理性认识,直至得出结论:①构成物质的分子并不是静止不动的,而是在不停地做无规则运动。②分子运动快慢与物体的温度高低有关。
  这一环节教学中,要让学生讨论,各抒己见,获得反馈信息,及时进行点拨、矫正,让学生在分析、比较中得出正确结论,使学生的思维能力得到充足的训练。
  5.总结探究:在实验中得出结论后,让学生再回到课本中,重温课本,温故而知新,并且要适当表扬,让学生享受成功的喜悦,并激励他们用今天学到的方法去探究新问题,做到举一反三。
  实践证明,在学生探索性实验教学中,采用“五环”教学模式,让学生学会用科学的方法去探究大自然的奥妙,培养了学生的学习兴趣和探究精神,提高了学生分析问题、解决问题的能力,对于学生的创造性思维形成和科学素养的形成具有积极作用。