化学实验探究教学刍议
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化学实验探究教学刍议
概要:运用思维导图开展实验探究,学生注入很多的自我思考,并以图像的形式呈现出来。
有效提高学生学习化学知识的兴趣,改变学生的认知方式,形成科学探究实验模式,推动探究活动深入开展,提升思维品质,培养学生创新精神和实践能力。
运用思维导图能把化学知识有效组织起来,各种知识相互联结,使知识更加系统化更具条理性,从而形成知识网络。
将化学知识从无序转化为有序,将隐形实验思维转化为可视化,助力探究实验教学开展,提高学生实验学习效率,提升学生的创新精神和实践能力.
一、思维导图
思维导图(MindMap)是英国著名学者托尼.博赞(TonyBuzan)在20世纪70年代初期创立的一种新型笔记方法,它以放射性思考为基础,是一个简单、高效、放射性、形象化的思维工具,能够全面调动左脑和右脑功能,使大脑潜能得到最充分的开发,从而极大地激发人们的创造性思维能力。
英国管理学家Dr.Tony Turrill说:“思维导图可以让复杂的问题变得非常简单,简单到可以在一张纸上画出来,让你一下看到问题的全部。
它的另一个巨大优势是随着问题的发展,你可以几乎不费吹灰之力地在原有的基础上对问题加以延伸。
” 本文以鲁科版化学必修一《探究铁及其化合物的氧化性或还原性》为例谈谈运用思维导图优化化学实验探究教学探索。
二、运用思维导图优化化学实验探究教学探索
(一)思维导图目标明确,有利于转变学生学习方式
鲁科版化学必修一《探究铁及其化合物的氧化性或还原性》,本次探究活动目标:
1)铁及其化合物的性质。
2)利用铁及其化合物的性质探究氧化还原反应的实质。
3)初步掌握运用思维导图实验探究的方法。
预设探究活动主题:
一级子主题1(活动准备):
1)铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液铁元素化合价及氧化性、还原性预测。
2)常见的氧化剂、还原剂有哪些?3)Fe3+、Fe2+颜色和检验方法。
4)试管实验注意事项(固液、液液、胶头滴管使用注意事项)。
一级子主题2(探究铁粉还原性Fe——Fe2+):1)选择哪些试剂验证?理由(价态变化、电子得失)?反应化学方程式?2)实验方案?实验现象?3)实验得出结论?(试剂:铁粉稀硫酸?氯化铁、氯化亚铁、氯水、硝酸、铜片、锌片、硫氰化钾溶液、高锰酸钾溶液)。
思维导图特征之一就是使学生注意的焦点清晰地集中在中央图形上,让学生能抓住知识的本质特征,发现解决问题的关键,积极主动参与到探究活动中来。
“ 探究活动准备”、“探究铁粉还原性Fe——Fe2+”探究活动目标鲜明,有利于学生快速找准目标,从自身的认知基础上绘制不同的思维导图,增强学习的自信心,激发他们自主学习的能动性。
课堂上学生意见经过互相碰撞、修正,实验方案得到改进、完善,为实验探究顺利开展提供保证。
在探究活动中学生由“听实验”、“看现象”、“记结论”转变成知识主动的建构者和探索者。
学习是在教师和学生的共同探索与交流中进行的。
(二)思维导图系统化、条理性原则,有利于形成科学探究方法
思维导图使信息有序地储存在记忆中。
运用思维导图开展探究实验,物质性质、实验知识和化学原理经过整理加工,依据各知识点内在关系的不同发生着各种各样的联结,使知识更加系统化更具条理性,帮助学生揭示知识的本质同时形成科学探究方法(知识应用)。
本课中,学生完成“探究铁粉还原性Fe——Fe2+”实验探究后,发现氧化反应和还原反应是一对典型的矛盾,是对立统一。
物质还原剂需要选择氧化剂开展验证。
氧化剂强弱影响氧化产物价态。
这些知识为后续学习提供科学探究方法。
例如:铁三角其他的转化,一级子主题3(探究亚铁单质还原性Fe——Fe3+);一级子主题4(探究亚铁离子还原性Fe2+—— Fe3+);一级子主题5(探究铁离子氧化性Fe3+——Fe2+),学生以小组为单位合作完成。
(三)思维导图放射性原则,有利于培养学生探究思维深广度
思维导图是一种将放射性思维具体化的方法,引导思维在原有的基础上对问题加以延伸。
实验探究活动也是不断延伸和发展。
学生实验操作、反应条件、试
剂选择、药品浓度、外界因素等都是探究活动生成性资源。
思维导图放射性原则有利于学生沿着不同方向,顺应各个角度,提出各种设想,寻找各种途径,提出符合实际的解决问题的新实验方案,培养学生探究思维深广度。
例如:在探究实验中,有的学生在Fe与HCl反应产物中检测到Fe3+存在(硫氰化钾试剂变红);有的学生在Fe与HNO3反应产物中没有检测到Fe3+存在(硫氰化钾试剂不变红)。
针对这种情况,设置二级探究主题如下:二级子主题1:Fe与HCl反应为什么有Fe3+存在?是谁氧化Fe2+?怎么预防?二级子主题2:Fe与HNO3反应为什么没有Fe3+存在?是谁还原Fe3+?怎么预防?二级子主题3:如果溶液中Fe2+和Fe3+共存,怎么验证?学生结合思维导图,很容易找到氧气、铁粉、高锰酸钾溶液,加深对氧化还原本质理解,拓宽探究思维深广度,推动探究实验深入开展。
学习的最终目的就是能够自己主动学习,能够自己探索解决问题的途径,研究解决问题的方法。
运用思维导图开展实验探究,学生注入很多的自我思考,并以图像的形式呈现出来。
有效提高学生学习化学知识的兴趣,改变学生的认知方式,形成科学探究实验模式,推动探究活动深入开展,提升思维品质,培养学生创新精神和实践能力。
参考文献:
[1] [英]托尼.博赞著,李斯译.思维导图——放射性思维.北京作家出版社,1993,3.
[2] 王磊.化学教学研究与案例.高等教育出版社,2006,12.。