郭紅彩
(江蘇睢寧高級中學(xué)南校 江蘇 睢寧 221200)
化學(xué)的學(xué)科特點決定要注重實驗教學(xué),在學(xué)生建立完整的化學(xué)概念和得出正確的結(jié)論的過程中,實驗是最活躍最具有說服力的部分。它能化抽象為具體,變枯燥為生動,把要研究的化學(xué)現(xiàn)象清楚地展現(xiàn)在學(xué)生面前。演示實驗?zāi)芤云洫毺氐镊攘ぐl(fā)起學(xué)生的求知欲,喚起學(xué)生的新奇感,幫助學(xué)生從宏觀向微觀過渡,建立概念、理解原理、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力,配合教師栩栩如生的講授使學(xué)生了解知識的來源,給學(xué)生留下深刻的印象,可達到一舉多得的效果。
新課改觀念下的實驗,不僅繼承原來的實驗要求,更要求處處能讓學(xué)生動手。蘇教版教材取消了課本后學(xué)生實驗,更多的是邊學(xué)邊實驗;本意是加強實驗,卻被一些人理解成減少實驗,這大不應(yīng)該,在一些缺少實驗條件的學(xué)校更應(yīng)該千方百計做好演示實驗。要使演示實驗真正達到目的,必須做到以下幾點:
化學(xué)教學(xué)中,演示實驗是新課導(dǎo)入的重要方法之一。實驗具有生動、直觀、新奇的特點,容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣。如能充分發(fā)揮實驗的趣味性、奇異性、多變性,就能創(chuàng)造出生動的情景,使學(xué)生思維活躍。演示實驗是用來配合教學(xué)的,應(yīng)根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容和要求,選擇用合適的實驗,合理地進行實驗,以便讓學(xué)生清楚地認清化學(xué)事實。例如,在講授鎂與二氧化碳這一反應(yīng)時,其目的就是讓學(xué)生認識二氧化碳不支持燃燒只是相對的而不是絕對的這一規(guī)律。我們利用演示實驗都應(yīng)清楚地顯示出演示內(nèi)容的本質(zhì)特征。當(dāng)然實驗時要增強實驗的趣味性,更好地調(diào)動學(xué)生的思維積極性。再比如,講“二氧化硫”這一節(jié),我們可以用引導(dǎo)提示法指出我們要實驗的問題和目的。如十分明確地提出 “二氧化硫的漂白原理和次氯酸漂白原理相同嗎?”這個問題,然后再提出“怎樣探究實驗?”活躍思維,明確目標(biāo)。經(jīng)議論設(shè)定如下基本方案。
a.將SO2氣體通入品紅溶液中,再加熱
現(xiàn)象:品紅溶液先褪色,加熱后恢復(fù)原來顏色
b.將Cl2氣體通入品紅溶液中,再加熱
現(xiàn)象:品紅溶液先褪色,加熱后無變化,溶液仍為無色
結(jié)論:次氯酸的漂白作用是一種氧化性漂白,是永久性的,不可逆的,而二氧化硫則是與有機色質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),加熱后又會分解。
整個實驗?zāi)康男悦鞔_,環(huán)環(huán)緊扣,學(xué)生必定會有很強的感性認識,很清楚的認知思路,不但輕松地掌握這節(jié)的內(nèi)容,還學(xué)會了研究化學(xué)問題的方法。
演示實驗切忌毫無目的,隨心所欲。演示實驗的最終目的是為教學(xué)服務(wù)的,為的是在實驗中看到事實,發(fā)現(xiàn)理解規(guī)律,從而掌握規(guī)律。為實驗而實驗,沒有目的性,只會使學(xué)生浮于實驗過程與表面現(xiàn)象,不知道老師為什么做實驗,不知道實驗演示了什么內(nèi)容,更談不上自己去發(fā)現(xiàn)與探討規(guī)律了。對老師而言,這樣的實驗是“吃力不討好”的。
演示實驗應(yīng)具有一定的可見度,在課堂演示實驗時,有些實驗往往因后面的學(xué)生看不清而深感遺憾,有些不得不讓學(xué)生課后逐個觀看而消耗了許多精力。故可見度是衡量演示實驗質(zhì)量的重要標(biāo)志之一??梢哉f演示實驗的一切功能都不能離開觀察,觀察者只能在演示者所給現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進行觀察。因此,演示實驗的直觀是最起碼的要求,教師在設(shè)計演示實驗時應(yīng)注意以下幾點:
為使現(xiàn)象明顯,可以把實驗放大,要使教室內(nèi)最遠的同學(xué)也能看清。比如在進行鈉與水反應(yīng)實驗時,可以把它放在投影儀上來做。
演示之所以要直觀,就是為了能從實驗中直接觀察到化學(xué)過程,認識化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),而不需要過多地拐彎抹角,受其他無關(guān)因素的干擾。例如:蘇教版演示實驗:取一小塊金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱,觀察現(xiàn)象。
此實驗可觀察到鈉熔化后燃燒,發(fā)出黃色火焰,在石棉網(wǎng)上留下灰黑色的物質(zhì),因石棉網(wǎng)的成分比較復(fù)雜很難觀察到過氧化鈉的顏色,從而顯得實驗蒼白無力?,F(xiàn)進行如下改進:把吸干表面煤油的鈉塊放在已損壞的蒸發(fā)皿碎片加熱。會觀察到鈉塊燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,同時在蒸發(fā)皿的碎片上有淡黃色的珊瑚狀產(chǎn)物生成,然后向反應(yīng)后的產(chǎn)物中滴加酚酞溶液會看到先變紅后褪色,為下面的過氧化鈉教學(xué)作了有力鋪墊。
有資料表明,在接受知識方面,單靠聽覺一般只能記住15%左右;單靠視覺,從圖象獲得知識,只能記住45%左右;如果兩者結(jié)合起來,可記住65%。因此,調(diào)動學(xué)生各部分感官的協(xié)調(diào)并用,比單一渠道要好。我們應(yīng)該考慮學(xué)生的各種感官對信息的分辨能力,以強化有效刺激,促進學(xué)生對新知識、新規(guī)律的理解。例如,講硝酸銨溶于水時是吸熱和氫氧化鈉溶于水時是放熱,學(xué)生視覺感受是通過溫度計來判斷,也可以讓學(xué)生用手去試,感覺它的溫度,也可以用多媒體課件來演示。使學(xué)生視覺、感覺共同作用比單純用視覺效果更好。
演示實驗切忌模糊不清,學(xué)生看不到清晰的實驗過程和明顯的實驗結(jié)果,搞不清實驗所演示的內(nèi)容、原理,無助于化學(xué)教學(xué),與其浪費時間,不如不做。
課堂上的教學(xué)時間是極其寶貴的,如果教師在演示中出現(xiàn)失誤和差錯,不僅會殆誤時間,而且會引起對所得結(jié)論的懷疑。因此,教師在課堂上的演示實驗必須確保成功。成功的演示是由多方面的因素決定的。首要條件是掌握實驗原理,它是設(shè)計實驗的依據(jù)。其次可以改進實驗:如鎂條與CO2的反應(yīng),在舊教材中還要求在集氣瓶的瓶底放上一層細沙(防止產(chǎn)物溫度過高,炸裂瓶底),我們習(xí)慣上會采用啟普發(fā)生器或簡易裝置來制備CO2,盡管課前我們都已經(jīng)作了各種充分準(zhǔn)備,甚至最后的一次檢驗都非常合格,但到了課堂上實驗還是失敗了,令學(xué)生掃興,更令自己難過,從而也耽擱教學(xué)內(nèi)容。為了確保實驗成功,現(xiàn)象明顯,且時間短。我進行了如下的改進:在集氣瓶中加入10mL的稀鹽酸,加入一小藥匙的碳酸鈉粉末,迅速蓋好玻片,再把用砂紙打好的鎂條點燃后,伸進集氣瓶中,會看到鎂條劇烈燃燒,同時水溶液中有黑色物質(zhì)生成,坩堝鉗夾住的鎂帶變成白色物質(zhì),加入的鹽酸溶液起到了產(chǎn)生CO2作用,同時也達到了細沙所起的作用,省時省力保質(zhì)保量地完成了實驗,避免了課前煩瑣的準(zhǔn)備,收到了非常好的教學(xué)效果。
另外,要注意環(huán)境條件。有些實驗的成敗與環(huán)境等外界條件很有關(guān)系,因此,教師在課前要選擇好所需的儀器和材料,仔細地反復(fù)實驗,不要照搬課本,不知變通,估計實驗時間,觀察教室里即將演示環(huán)境等。
課前做好充分的準(zhǔn)備,可以提高演示的成功率,但不能保證課堂上一定不出問題。出了問題怎么辦?一是要鎮(zhèn)定,切忌手忙腳亂,應(yīng)認真思考和分析,盡可能及時找出原因,迅速排除故障;二是要實事求是,實驗失敗不可簡單地用“儀器不行”來搪塞過去,更不能編造數(shù)據(jù),弄虛作假。應(yīng)當(dāng)向?qū)W生如實說明實驗失敗的原因,申明下次再做。這種負責(zé)的精神和科學(xué)的態(tài)度,必將培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)作風(fēng),對學(xué)生產(chǎn)生良好的影響。
“一項演示實驗,使用的材料越簡單,學(xué)生越熟悉,就越想透徹地獲得所驗證的結(jié)果”,演示實驗宜簡不宜繁。過于復(fù)雜的實驗裝置還會分散學(xué)生的注意力,不易抓住事物的本質(zhì),也不易鼓勵學(xué)生自己動手做實驗。例如,自制水果電池,我采用的是橙子、菠蘿等水果,找來銅片和鋅片,幾根導(dǎo)線,還有電流表做實驗,效果很好,學(xué)生很感興趣,而且學(xué)生課后也能自己做實驗,增加了動手能力。演示實驗?zāi)軌蛱峁┴S富的感性材料,變抽象為形象,但它的最終目的是要通過觀察啟發(fā)思維,使學(xué)生更好地認識客觀規(guī)律,發(fā)展能力,培養(yǎng)興趣。因此,在設(shè)計和編制演示程序時,必須在啟發(fā)性上下功夫。
演示中的啟發(fā)性,首先在于以趣激疑。當(dāng)生動的演示現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料之外時,認知的矛盾將上升為思維的動力。例如,鎂條在空氣中燃燒發(fā)出耀眼強光,讓學(xué)生想一想放鞭炮時所形成了美麗的圖案,學(xué)生倍感新鮮,而對這一美妙神奇的現(xiàn)象,學(xué)生的許多疑問必將油然而生。運用演示引發(fā)問題,只是啟發(fā)思維的起點,雖然它是學(xué)生開展積極思維的突破口,但要推進學(xué)生思維的展開,仍需有教師不斷地加以恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。例如,為什么會有這種現(xiàn)象?怎樣才能產(chǎn)生?條件是什么?怎樣才能做得更好?在學(xué)生不斷的思索、探討、研究中,逐步掌握化學(xué)知識,理解化學(xué)規(guī)律,這樣的實驗就成為了推進思維的動力。演示實驗一般情況下可采用這樣的幾步:1.提出問題,設(shè)計實驗帶動向?qū)В?.做實驗,提出問題進行探討,找出規(guī)律;3.應(yīng)用規(guī)律來說明問題,并用實驗來驗證。這一過程體現(xiàn)了實踐—理論—實踐的認知規(guī)律。演示實驗切忌難易不分,草草了事。有些新教師做實驗,常常以能顯示實驗現(xiàn)象為滿足,草草表演,匆匆收場,這樣的實驗不能給學(xué)生留下深刻的印象,而且忽視了學(xué)生由感性到理性的上升過程,忽視了學(xué)生能力的培養(yǎng),不可能達到實驗所需的目的。
總之,演示實驗在化學(xué)教學(xué)中有不可替代的作用。尤其在新課程理念下,在化學(xué)教學(xué)中實施素質(zhì)教育,實驗教學(xué)能起到不可估量的作用。教師只有明確了演示實驗的重要性,掌握了正確的方法,才能使學(xué)生的觀察和思維活動緊密地結(jié)合起來,用觀察來促進思維活動的展開,又用思維來指導(dǎo)觀察活動的進行,逐步掌握化學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生的觀察和思維能力,才能使我們的化學(xué)教學(xué)達到“事半功倍”的效果。此外,教師對待演示實驗的嚴(yán)謹作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度也會對學(xué)生的實驗素養(yǎng)起到潛移默化的作用。
[1]中華人民共和國教育部.全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2005
[2]蔡亞萍.中學(xué)化學(xué)實驗設(shè)計與教學(xué)論[M].寧波:浙江教育出版社,2005