探究式教学设计

摘 要：在中学化学课堂教学中提倡“自主探究”的教学方式,有利于促进学生对知识的主动建构,有利于培养学生的创新精神和实践能力.文章通过四个基本过程—发现问题、提出检测设、实验论证、获得结论,对烟气的成分进行探究式教学设计.

关 键 词：自主探究；烟气；问题；检测设；实验；反思

文章编号：1008-0546（2013）12-0065-02中图分类号：G633.8文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.12.027

建构主义学习理论认为,学习是学习者通过已有的认知结构（包括原有的知识经验和认知策略）对新信息进行主动加工而建构的,并不是把知识直接从外界搬到记忆中去的；在学习过程中,学习者不是知识的被动接受者,而是知识的主动建构者,外界施加的信息只有通过学习者的主动建构才能变成自身的知识；在一定的问题情景中,学习者通过交流、合作和探究,对客观世界做出反应,一方面对新信息的意义进行建构,另一方面完成对原有经验的改造和重组.显然,在中学化学课堂教学中提倡“自主探究”的教学方式,有利于促进学生对知识的主动建构,有利于培养学生的创新精神,以及提高学生的实践能力.

一、探究式教学的模式

基于对建构主义学习理论的认识,在化学课堂实施自主探究教学的组织过程如下：

我们认为,课前准备为学生创设了主动学习的环境和条件,回忆联想则唤醒了学习新知识所需的知识经验,而问题探究是该模式的核心,又包括四个基本过程——发现问题、提出检测设、实验论证、获得结论,这是自主探究学习的实质性过程.评价反思是通过反思新知识的获得过程,通过新旧知识的比较,帮助学生完成知识的建构.提出新的问题是为了维持学生探究学习的,培养探究的习惯.

二、烟气成分的探究教学设计

1.教学目标

了解烟气的成分及其危害,初步学会设计实验进行探究的技能；学会运用科学探究的方法进行学习,并在与他人的合作中体验探究的乐趣,提高科学素养,培养人文精神.

2.教学重难点

烟气成分的检测方法及实验设计

3.教学组织过程

（1）课前准备

学生调查的种类及其烟气的危害

（2）烟气成分的探究过程

[问题引入]“吸烟有害健康”,这已经成为全人类的共识,你学完了有机化学内容后,对这个问题是怎样思考的?

[学生提出问题]

①燃烧时释放的烟气有哪些化学成分呢?

②为什么吸烟有害健康?

[问题引入]根据日常生活经验,你认为烟气中有哪些化学成分呢?哪些对人体有害?

[学生提出检测设]

检测设一：烟丝源自植物的叶子,烟丝的主要成分是有机物,那么烟气中含二氧化碳和一氧化碳.

检测设二：烟盒上均有焦油和烟碱含量标识,那么烟气中的焦油和烟碱对人体有危害.

检测设三：烟气中可能还含有其它物质,一部分对人体有害.

检测设四：考虑过滤嘴的作用,那么无过滤嘴对吸烟者有害,而普通过滤嘴对吸烟者无害.

[导引1]要了解烟气中的主要物质和有害物质,你还需要做些调查工作,请展示你课前收集的有关烟气的信息.

学生课前通过查阅资料、浏览网页,收集了相关信息.

[学生汇报]见表1、表2.

[导引2]怎样用实验验证你的检测设?对于你调查出来的其他物质,你还能设计哪些实验来进行检验?

[教师提供信息]尼古丁能溶于酒精,并且与氯化汞溶液会产生白色沉淀.

[学生制定实验计划]①检测烟气中是否含有CO2；②烟气中醛类等还原性物质的检测；③烟气中尼古丁的检测；④进行有、无过滤嘴燃烧后的烟气毒性对比实验,检验过滤嘴的作用.

[导引3]根据你的实验计划,如何设计切实可行的实验方案?

[学生讨论]等

[学生提出实验方案]

(一)使用澄清石灰水检测烟气中是否含有CO2.

（二）烟气中醛类等还原性物质的检测：①用高锰酸钾溶液；②银镜反应.

(三)用氯化汞溶液来检测烟气中的尼古丁.

（四）通过有、无过滤嘴燃烧后烟气与动物鲜血反应来进行CO毒性对比实验.

[学生提出设计难点]烟气怎样顺利通过各装置?动力何在?

[导引4]想想储气瓶的工作原理,你会获得哪些启示?

[学生讨论]储气瓶释放气体需要进水加压等

[导引5]如果要吸进气体呢?

学生茅塞顿开,想到虹吸现象,设计装置的难点迎刃而解.

[学生设计实验装置]

设计实验装置图如下：

[学生准备实验]在实验室中,各探究小组领取仪器、药品,做好实验前的准备工作.

[学生实验]安装好仪器,首先检验装置的气密性.并按图中所示逐一加入试剂.然后,点燃,打开a夹和b夹,储气瓶中的水由于虹吸而流出,储气瓶中产生负压而吸入烟气.等

[证据收集、分析、处理]理实验检测结果如表3、表4、表5：

[导引]通过探究活动,你的收获有哪些?还有哪些不足?

[学生反思]这次探究活动使我们对吸烟有害人体健康有了较为深刻的认识,纠正了过滤嘴可减少吸烟危害的错误认识.但也存在一些缺憾：（1）无过滤嘴和过滤嘴的烟气中CO的含量未能做定量测定,过滤嘴燃烧产生的CO并不一定比普通低,因为过滤嘴会造成缺氧性燃烧；（2）在醛类的检验时,银镜有时不能形成,出现黑色沉淀,可能还受到烟气中其它还原成分的影响；（3）活动中对烟雾危害的验证实验做的少.

[教师反思]（1）通过“烟气成分的探究”活动,学生对吸烟有害人体健康有了切身的认识和体会.也使学生逐步认识到运用化学知识可以改善人们的生活状况、影响人们的生活质量,并能够创造性地解决个人与社会生活的有关问题,提高了学生从化学的角度关注社会生活的意识.（2）科学探究活动培养了学生灵活应用化学知识的创新思维能力.在探究活动中,学生学习的过程由掌握知识的状态转向探索知识的形成过程,学生把化学知识与观察、判断、推理及思维能力结合起来,从而能动地获得对化学知识的理解.（3）如何把在探究活动中教者的引导作用发挥得更好,有待继续努力.（4）要合理搭配学生探究小组成员,使组间差异缩小.