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  • 自主开放式化学教学设计与实施
    来源:曲阜师范大学附属中学 编辑:相虎 时间:2011-06-19 浏览:2283

    自主开放式化学教学设计与实施

    相 虎

    ( 曲阜师范大学附中  山东 曲阜  273165

    摘要:实施自主开放式化学教学,有利于培养学生的创新能力。本文对自主开放式化学教学设计的类型和教学设计案例进行了评析,以期在教学中对学生创新能力的培养提供一定的借鉴作用。

    关键词:自主开放式;化学教学设计;创新能力

        自主开放式教学是通过教师对课堂教学的开放式设计,使学生在教师的指导下,对所学内容能够自发地思考,进行个性理解和开放式的探索,并最终得出结论的教学方法。在课堂教学中,学生的思维在一定范围内不受教师的约束,教师要把大量课堂活动留给学生,使学生能够在轻松活跃的氛围中自主、创造性地学习新知。可见,其教学实质与新课程标准所倡导的培养学生创新能力的教学理念相吻合。因此,化学课堂中适时地实施自主开放式教学具有重要的现实意义。该教学的一般流程为“创设情境,提出问题——假设、探究,解决问题——解释与结论——反思和评价——拓展与应用”。而教师对问题的自主开放式设计则是教学设计得以顺利实施的关键。本文仅就教师对自主开放式教学设计的类型和教学设计案例做一阐述。

    1 自主开放式化学教学设计的类型

        1.1 元素及其化合物、有机化学知识教学的自主开放式设计

        元素及其化合物、有机化学知识的开放式设计,可采用由结构入手,猜想性质,再由实验验证,或由化学事实引发猜想,经探究得出结论的形式进行。

        如在“镁和铝的性质”教学中,设计了以下教学程序:原子结构→比较异同点→表现什么性质→能与具有什么性质的物质反应→哪些物质具有此性质→与这些物质发生怎样的反应,结合实验分析、推断,得出结论。

        又如在有机化学知识的教学中,可采用由分子式猜想结构,结合实验得出结论;或由结构猜想性质、实验验证、归纳通性、综合应用的方法。

    1.2 实验教学的自主开放式设计

        实验教学的开放式设计中,教师演示实验可改为学生的演示实验,让学生演示、观察、叙述分析,最后得出结论。并且在学生做实验的同时,针对某些实验设置一些联系实际的开放式问题,让学生自主尝试解决。如做FeSO4NaOH反应制备FeOH2的实验时,由于FeOH2迅速被O2氧化为FeOH3而不易观察到白色沉淀。可让学生思考怎样改进实验使实验效果更好,即如何杜绝FeOH2被氧化的条件?结果学生想出很多合理的方法:诸如FeSO4溶液需新配制且把配制所用的蒸馏水加热至沸腾以赶走溶解的O2FeSO4溶液中应加入少量铁屑作还原剂;把NaOH溶液溶有的少量O2加热赶出;在FeSO4溶液上面滴上一层油以隔绝空气;吸取NaOH溶液的长胶头滴管尖端应伸入FeSO4溶液液面以下等等。然后学生对自己的这些设想进行验证,效果果然很好,这也极大地激发了他们自主设计与探究的热情和信心。

        另外,还可将某些实验作为研究性实验,利用活动课这一板块,放手让学生设计、操作。如设计实验探究市售食盐中是否含有碘元素,实验探究卤族元素的性质递变规律,证明某些化学反应的可逆性,等等。

        1.3 习题教学的自主开放式设计

        习题不仅能考查学生对知识的掌握情况,同时也是检验学生思维的灵活性、创新性的必要手段和方法。在教学设计中,首先,教师可有意识地针对教学内容选择一些新颖有趣的、具有一定开放式的问题,让学生来完成。如“怎样鉴别浓硫酸和稀硫酸”、“怎样鉴别盐酸和醋酸溶液”、“怎样由铝制取氢氧化铝”、“怎样由铜制取硫酸铜”等,其答案可以是多种多样的。其次,还可将一般性的题型进行开放式设计,如通过减弱命题的条件,隐去命题的结论,设置等效数据,用字母代替数据,逆向命题,与相关学科融合等,可将一般性题型转化为开放式题型。再次,还可对习题教学的形式进行开放式设计,如进行一题多解,多解归一,一题多用,多题一解等。

        1.4 复习课教学的自主开放式设计

    在对知识进行系统化、结构化、网络化的基础之上,把所学知识变成未知的内容去探索,使学生的思维进入一种新的境界,重新去发现和认识,对培养学生的自主创新能力是大有裨益的。如在复习烃类的结构特点时设计了以下问题:“分子内含有6个氢原子的烃可能有哪些?”这种开放式的设计,一下子激活了学生的发散思维,使学生不仅要回忆起所有烃类的通式,而且还要想到各类烃有哪些同分异构体,以及每种烃的结构特点和它们的一些性质差异等等,其思维容量之大显而易见。

    2教学设计案例与评析

    教学中针对不同的内容,笔者设计了一系列教学案例。下面以“金属与水反应有关气体产物成分的探究”为例加以评析。

        教学过程:

        1 创设情境,提出问题

        在学习了金属元素的性质以后,教学中设计了以下开放式问题:某校化学课外活动小组在一次探究性实验中,将一种金属投入盛有水的烧杯中,发现反应剧烈并有大量气体放出。试根据上述实验现象探究下列问题:

        1)依据所学知识猜想该气体有可能为哪些气体?并简述理由。

        2)对你所推测的气体,试设计实验进行验证。

        2 假设、探究,解决问题

        1)自主探究,开放式假设

        在教师适当的点拨和学生的讨论下,学生做出假设如下:

        假设1:因活泼金属可以从酸中置换出氢气,推测该金属也可能从水中置换出氢气,所以,该气体可能为氢气。

        假设2:因水的组成元素之一为氧元素,所以,该气体可能为氧气。

        假设3:因水由氢、氧元素组成,所以有可能生成氢气或氧气。

        假设4:因水由氢、氧元素组成,所以有可能生成氢气和氧气的混合气。

        2)设计和实施实验,验证假设

        让学生就上述假设设计出实验的方案,教师检查学生的实验方案,并给予必要的指导。

        设计1:用大试管作反应器,将产生的气体用排水法收集一试管气体,将燃着的木条伸入气体中,如气体燃烧或发出轻微的爆鸣,则气体为氢气。

        设计2:将燃着的木条伸入收集到的气体中,如木条燃烧更旺则气体是氧气。

        设计3:将燃着的木条伸入收集到的气体中,如发出较尖锐的爆鸣声或者发生爆炸,则气体为氢气和氧气的混合气。

        然后让学生实施实验,实验现象为:气体燃烧,则证明气体为氢气,说明上述假设1是正确的,其他假设不符合实验事实应当放弃。

        3 解释与结论

        引导学生对此做出科学的解释:在反应中活泼金属失去电子具有还原性,水中的氢具有氧化性得电子被还原为氢气放出,所以气体为氢气。

        4 反思和评价

        让学生对整个科学探究的各个环节进行反思,尤其是对做出的各种假设方面,是否存在逻辑性和科学性的错误。有的同学提出,假设中忽视了氧化还原的本质:发生了电子的转移。因活泼金属在反应中失去电子,发生了氧化反应,则水必定发生还原反应,又因水中的氧元素处于最低价-2价,则氧原子不会再得电子,而水中的氢元素处于最高价+1价,氢原子可以得电子被还原,所以,产生的气体只可能为氢气。这个问题的提出,使学生的思维豁然开朗,也进一步激发了其自主学习的信心。

        5 拓展与应用

        为了达到对知识的迁移与应用,设计课下作业:将某一种金属投入盛有稀盐酸或稀硝酸的烧杯中,发现反应剧烈并放出大量气体。试推测气体的可能组成,并自行设计实验加以验证。

           以上的教学实施,不仅让学生亲自经历了类似科学探究的整个过程,而且也充分体现了学生在学习中的自主、开放与创意,若能在教学中经常加以实施,有利于培养学生的创新能力。

     

    参考文献

    [1] 梁汝明. 开放式化学教学研究的探索与实践. 教学月刊, 2003,(3):12-13

    [2] 王占斌. 开放性教学的一点体会. 中学化学教学参考, 2003,(2):16

    [3] 唐力. 化学课程评价体现科学探究方法内容的命题构思. 中学化学教与学, 2003,(8):19

    [4] 刘成坤. 化学教学挖掘教材能力价值的研究. 学科教育, 2002,(3):43

    [5] 唐力.化学探究式教学过程建构性特征的研究.课程·教材·教法, 2002,(3):55,56

    该文发表于《实验教学与仪器》2007年第2. (教育部基础教育课程教材发展中心主办,万方数据库全文收录)

     

     

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