1、情境教学在实验探究中的应用摘要:情境教学法已越来越多地被一线教师所熟知,并实践于日常教学中。本文以深入探究CO的性质这一实验探究课为例,讨论情境教学法在中学化 学实验探究教学中的应用,阐述了如何使情境教学与实验探究课有机结合,以及情 境教学对探究过程的有力推动作用。关键词:情境教学;实验探究;教学模式;化学核心素养情境教学法是指在教学过程中,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、 以形象为主体的生动具体的场景,以引起学生一定的态度体验,从而帮助学生理解 教材,并使学生的心理机能得到发展的教学方法。情境教学法的核心在于激发学生 的情感。化学是一门以实验为基础的学科,在教学中创设以实验为主的科
2、学探究活 动,有助于调动学生的积极性,使学生在教师的引导下成为知识的探索者。在探究 课上为学生创设真实的情境,启发学生深入思考,鼓励学生用已有的知识解决化学 问题,可以增强学生的学习兴趣,树立学生学习化学的信心。下面,就以Co性质的深入探究为例浅谈情境教学在实验探究中的应用。一、设计思路本节课是在学生了解并掌握了课本中有关二氧化碳性质和用途的基础上,对二 氧化碳性质的深入探究。课堂突破了传统的教学模式,采取新颖的电视节目形式教 学。课堂变成了节目现场,教师变身主持人,学生全是现场嘉宾。这样的学习情境 真实,且能有效激发学生的探究欲望。教学中还设计了四个环节:争分夺秒、创 意大比拼、是真是假猜猜
3、猜以及是真是假事实说话。使学生在轻松愉悦的情境中自发主动地探究制取二氧化碳随开随停的发生装置, 镁在二氧化碳中燃烧,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊又澄清,以及二氧化碳与氢氧 化钠溶液的反应。为了加强情境的真实性,还给学生分了组,设计了加分环节,让学 生在学习中重视团队意识,竞争意识,极大的调动了学生的学习热情。在是真是假 猜猜猜”环节中,又设计了三个生活中的小情境:二氧化碳灭火,二氧化碳与溶洞 的形成,魔瓶吞蛋。教学中注重启发以及关键性引导,使教学流程更明晰,学生活动更充分,加强了学生对二氧化碳多角度的理解和认识,并提高 了学生应用知识的能力,增强了他们解决问题的信心。教学流程图:二、教学过程1
4、情境一:开场一个新颖的导入,与众不同的开始,极大地调动了学生的学习兴趣,一下子将 学生带入生动的学习情境中。看似节目的开场,介绍主持人和嘉宾,实则在把学生分成六个小组,以便接下来的讨论,探究以及小组间的竞争,发展学生的 合作精神。2 .情境二:竞技1)环节一:争分夺秒。小组讨论并在题板上写下对二氧化碳的认识,限(时一 分钟,答案最多的队可赢得一分。学生的积极性被调动,思维较发散。倒计时结束后,每组派一位代表汇报结论, 有新的想法再随时补充,培养了孩子们的语言表达能力。在这样紧张而刺激的比赛情境中,他们不仅谈到了二氧化碳的性质,用途,还谈到了其组成,结 构以及对环境的影响,为接下来的真假竞猜环
5、节打下了基础。(2)环节二:创意大比拼。设计一套可以控制反应发生和停止的装置,将设计 图画在题板上,方案可行的队,可赢得一分。此环节在教师的引导下,先由学生根据反应条件和药品猜想发生装置,再讨论 各装置的优缺点,最后针对本节课要随时使用二氧化碳设计出一套可以控制反应发生和停止的装置。在猜想一设计一互评中学生们逐步掌握了控制反应发生 和停止的原理,从而用废旧塑料瓶设计并动手制备了二氧化碳。整个环节既启发了学生的思维,又培养了学生勇于创新的科学品质,提高了动手能力。(3)环节三、四:“是真是假,猜猜猜”、“是真是假,事实说话”。这两个 环节包括了三个真实情境:二氧化碳灭火,二氧化碳侵蚀石灰石,魔瓶
6、吞蛋。每个猜想都由视频或图片引入,再由学生竞猜讨论,设计实验并动手验证,最 后得出正确的结论,猜对且方案合理的便可赢得一分。猜想1,所有物质的燃烧都能用二氧化碳来灭火。人教版第六单元二氧化碳和 一氧化碳中明确指出,二氧化碳不助燃,不可燃,且密度比空气大,可以用来灭 火。所以面对这个问题,多数同学的答案是肯定的。教师没有直接予以评价,而是 给出实验药品:蜡烛和镁条,由学生自己验证。学生通过小组合作进行了蜡烛和镁 条分别在二氧化碳中燃烧的对比实验。为了提高学生观察和推理的能力,要求学生 根据现象写出反应方程式,最后得出蜡烛在二氧化碳中不能燃烧,而镁在二氧化碳 中可以燃烧生成氧化镁和碳的结论。所以“
7、所有物质的燃烧都能用二氧化碳来灭火” 是错误的。这一环节来源于灭火的真实情境。树立了学生全面客观认识物质的科学 态度,也给学生补充了灭火的知识,使其认识到化学与安全生产紧密相关,只有正 确的利用化学,才能使生活更美好。猜想2,二氧化碳和水可以侵蚀石灰石。学生观看图片,欣赏溶洞中的奇异景观, 感受大自然鬼斧神工的同时,产生了质疑,这是怎么形成的?难道石灰石真的能被 二氧化碳和水侵蚀?带着猜想,学生开始了探究,学生讨论认为二氧化碳和水即使 能使石灰石侵蚀,短时间内应该也看不出明显现象。在教师的引导下,学生想到石灰 石的主要成分是碳酸钙。只要有碳酸钙,便可以设计它与二氧化碳和水的反应。于 是利用澄清
8、石灰水先与二氧化碳反应得到浑浊以后,再持续通入二氧化碳观察是否 澄清来证明。学生通过设计实验并小组合作,发现向澄清石灰水中持续通入二氧化 碳确实可以先浑浊后澄清,从而得出结论,二氧化碳和水能与碳酸钙发生反应。这 一环节既复习考查了关于二氧化碳与氢氧化钙的反应这一性质,又在天然溶洞这样 的情境中拓展了学生的视野,使其感知生活中化学无处不在。猜想3,魔瓶吞蛋。在集有二氧化碳的玻璃瓶中倒入氢氧化钠溶液,就能将鸡蛋 吞入瓶内,这是真的吗?同学们讨论认为,在上一环节中,刚刚复习了氢氧化钙与 二氧化碳的反应,而氢氧化钠与氢氧化钙属于同一类物质,一定也能发生反应,从 而使瓶内压强减小,吞入鸡蛋。教师依然没有
9、作答,而是按照学生的推断进行了演 示实验,将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,结果并没有出现明显现象。学生思维产生冲突,萌发极大的好奇心。教师顺势引导,引发思考无明显现象, 能否说明不发生反应,判断化学反应的依据是什么?学生顿时明白,证明一个反应 的发生,要看是否产生新的物质。教师追问“这个反应我们不确定,产物未知,不 好验证。还可以怎么验证?很快有同学提出“如果发生反应二氧化碳会减少甚至消 失”。教师对学生的发言进行了充分的肯定,鼓励学生把想法、设计画在题板上。 有学生提出质疑,”这些设计中所用的氢氧化钠溶液中都有水,水也可以吸收二氧化 碳,无法证明二氧化碳能与氢氧化钠发生反应”。大家进行了充分的
10、讨论,最终统 一观点:要做等量的水与二氧化碳反应的对比实验。教师给学生提供了废旧塑料瓶 与药品。学生小组合作进行氢氧化钠与二氧化碳反应以及水与二氧化碳反应的对比 实验。通过对比,学生们发现装有氢氧化钠溶液的塑料瓶形变更严重,从而得出二 氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应,实现魔瓶吞蛋。在上述的讨论和实验活动中,学生对化学反应的发生有了更深层次的理解,知 道验证一个反应的发生,可以从生成物的角度,也可以从反应物的角度,控制变量 的思想,更是在实验中得以应用。3 .情境三:颁奖(1)教师小结在完成每个实验环节后,都能得出一个正确的结论。教师简单地 把其中涉及到的原理写到黑板上,最后小结时,将这些原理圈
11、在一起,化成一把开 启科学大门的钥匙。这样既可以突出课程的重点,使学生把握要领。也可以帮助学 生树立“知识就是一把钥匙,它能帮助我们打开科学的大门引领我们探索发现的观 念。(2)学生小结根据每队的总分情况,评出冠军队,并颁发奖品。学生代表发表 获奖感言。此环节一方面是对学生在本节课中的表现予以肯定和鼓励,另外一方面 也是学生对本节课收获的一个小结,培养了语言表达能力和归纳总结能力。4 .情境四:谢幕师生合作表演魔术“吹气生火”。魔术表演将现场推上一个高潮,学生既紧张 又兴奋。教师指出,将在下期节目中揭晓魔术秘密。表演中用的棉花里包着过氧化 钠,吹气时会含有二氧化碳,这也是利用了二氧化碳的化学性
12、质。因此这样既切合 了课题,又能使学生带着问题走出课堂,同时引出“科学探索,永无止境”。三、教学反思1 .课堂形式的转化,可创设具有驱动性的学习情境。本节课课堂呈现形式新颖,充分发挥了学生的主观能动性,课程内容与学生经 验知识的冲突,使得学生探究欲望更加强烈。在电视知识竞赛的大情境下几个环节 分别对应不同的学习任务。学生在参与竞赛的过程中,不断发现问题,并进行猜想, 通过合作探究完成设计,验证猜想,从而完成了预设的学习任务。2 .学生在情境中的态度体验和能力提升离不开教师的引导。本节课的三个竞技环节看似不相关,但在教师不断创设的情境中,有机的联系 在一起。在教师巧妙的引导下,学生从发现问题到解
13、决问题,有效的发展了思维, 提升了能力。当课堂出现问题卡壳时,教师给予启发式引导。比如在设计制备二氧 化碳发生装置时,指出要想停止反应必须做到反应物彻底分离。当问题错误时,给 予科学性引导。比如在猜测二氧化碳与镁的反应中,提示学生根据现象和质量守恒 定律判断产物。当问题偏向时,给予规范性引导。比如在证明二氧化碳与氢氧化钠 反应中,提出溶液中有水,引导学生要做对比实验。当问题深入时给予发展性引导, 比如在证明二氧化碳、水能与碳酸钙的反应中,提示块状石灰石短时间反应现象不 明显,可否用现有的药品转化。教师灵活而有方向性的引导,使学生在自由开放的氛 围中极大地发挥了参与意识,合作意识,发展了思维,培
14、养了探究能力和创新精神。3 .真情实境中进行的实验探究,可以推动学生情感和意志的升华。本节课在“灭火原理”、“溶洞形成”、“利用废旧塑料瓶自制装置”等与生 活、环境、技术息息相关的学习情境中,学生培养了实事求是的科学态度和积极探 索,勇于创新的实验精神,增强了对自然和社会的责任感,并且在面临和处理与化 学有关的社会问题时,有利于做出更理智,更科学的思考和判断。四、结束语美国哲学家杜威提出“思维起于直接经验的情境”。本节课教师通过创设电视 知识竞答节目的大情境调动学生参与课堂活动的主动性。结合熟知的生活中化学现 象而创设的小情境,提高了学生进行科学探究的积极性。情境的创设引起学生积极 的情感体验,让学生在愉快的氛围中学习,培养了实践能力,发展了思维能力,增 强了社会责任感,有效提高了化学核心素养。