浅析“研究性学习”在中学化学课堂教学中的运用——以铝电极在原电池中作什么极为例

改变学生的学习方式, 激发学生自主学习, 已成为新课程改革中的一项重要内容。“研究性学习”作为一种学习方式, 它指的是不将结论直接告诉学生, 而是让学生在教师指导下自主发现问题、探究问题并获得结论的学习过程。课堂是学生学习的主阵地, 化学学科自身的特点为研究性学习的开展提供了广阔的平台。让“研究性学习”进入化学课堂教学, 围绕教学这条主线来实施“研究性地教”和“研究性地学”, 从而培养学生的创新意识和实践能力。

一、教学背景

“研究性学习”应紧扣教材但又不拘泥于教材, 根据学生已有的知识基础和认知水平, 通过发掘教材内容的可研究性来设置问题情境, 确定探究课题, 引导学生去深入探究知识, 从而得到“如何获得知识”的体验。

根据新课程理念, 结合学生的实际情况, 为了诱发学生探究化学知识的欲望和学习动机, 促进知识的升华, 引发科学思维方法的形成, 有必要对“化学能与电能”内容进行自主研究学习, 这也是我让研究性学习进入课堂教学的原因。

二、教学设计思路

创设情景提出探究问题→自主学习尝试解决问题→小组讨论交流合作学习→设计探究方案并实施→由实验结果提出探索性问题→师生相互评价矫正总结→强化练习巩固提高

三、教学过程纪要

上课时我首先向学生提出了这样一个问题:“铝电极在原电池中作什么极?”根据原电池的构成条件, 如何分析、判断?试设计实验来确证。提供的实验用品有:镁片、铝片、铜片、锌片、石墨棒、稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液, 浓硫酸、浓硝酸;灵敏电流表、导线等。问题提出以后, 让学生分组讨论、探讨, 学生可以提出自己的设计方案, 并相互交流, 然后师生共同评价。经过几分钟后, 几位同学发表了自己的设计方案。学生设计的方案如下:

方案一:以镁片、铝片为电极, 并用导线连接灵敏电流表以后, 浸入稀盐酸溶液中;方案二:以铜片、铝片为电极, 并用导线连接灵敏电流表以后, 浸入稀硫酸溶液中;方案三:以石墨棒、铝片为电极, 并用导线连接灵敏电流表以后, 浸入稀硫酸溶液中;方案四:以锌片、铝片为电极, 并用导线连接灵敏电流表以后, 浸入稀盐酸溶液中----------

以上设计方案说明学生受上节课典型原电池的分析和认识事物局限性的影响, 学生思维产生了定势, 不能利用氢氧化钠溶液, 浓硫酸等作为电解质溶液。然后利用提供的实验器材, 两人一组按自己的设计方案进行实验, 观察实验现象并汇报观察到的实验现象。

接下来我向全体同学进行演示:下面仍然以镁片、铝片作为电极材料, 以氢氧化钠溶液为电解质溶液构成原电池。同学们观察:电流表指针向哪边偏转?学生观察后回答:电流计指针偏向镁片一端。 (此演示实验引起了学生思维冲突, 激发了学生强烈的求知欲, 学生的兴趣倍增。) 其中有一部分学生的答案为:失去6e-

最后启发学生把上面的方程式拆成两个电极反应:负极 (铝) :2Al+8OH—-6e-===2AlO2—+4H2O;正极 (Mg) :6H2O+6e-====6OH—+3H2↑

然后师生共同归纳, 得出结论:由于介质酸碱性不同, 镁和铝的活泼性不同:在稀硫酸介质中, 镁比铝活泼因此镁作负极, 铝作正极;在氢氧化钠介质中, 铝比镁活泼, 因此铝作负极, 镁作正极。所以电极材料的相对活泼性的判断要参照组成原电池的介质。

四、教学体会与反思

“研究性学习”和传统教学相比, 具有显著的优越性, 但同时也对教师提出了更高的要求。德国的一位教育家曾经说过“不好的教师是转述真理, 好的教师是叫学生发现真理。”“研究性学习”是以学生为主体的自主探索性学习。在教学过程中, 学生一改以往被动地消极地接受知识, 而变为主动地积极地探究发现新知识。同时, 教师也要改变将现成知识生搬硬套地“塞”给学生的“教书匠”角色, 而是作为研究学习的组织者和指导者, 成为学生研究活动的一盏指路明灯, 适时地给予学生点拨、指导和帮助。教师不应该甩出一个课题, 就撒手不管, 放任自流, 相反, 作为一个成功的指导者, 事先要做好功课:你所选择的课题、创设的情景、设计的问题都必须符合学生的年龄特征和认知水平, 并尽可能地投其所好。总之, 要准确地把握住学生的“最近发展区”, 让学生通过研究尝到跳起来摘取果子的甜头, 这就需要教师付出足够的努力。

本节课用环环相扣的开放式问题让学生经历了一次知识“再发现”过程。教学中力争突破过去教师总结归纳、学生训练巩固的“接受式学习”的教学模式, 体现了新课程的教学理念, 通过设计一个个问题充分激发学生的求知欲, 启动学生的思维, 充分发挥课堂中各要素的群体作用, 实现师生之间的互动, 让学生在教师与学生、学生与学生的相互质疑、评价中实现知识的精加工。学生的参与度得到大大提高, 学习化学的主体性、独立性及合作性也得到了张扬、发展、提升, 并取得了显著教学效果。

当然本节课仍有许多不足之处:教师在课前没有充分研究并熟悉学生的知识结构, 教学过程中还发现有些学生的自学能力不够, 没有课前预习, 造成探究实验的盲目和无序;还有些学生动手能力较差, 实验时畏畏缩缩, 实验的速度太慢, 也影响了教学进度。