一、高中學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的現(xiàn)狀分析
(1)發(fā)現(xiàn)和提出實(shí)驗(yàn)問題的能力較差。目前,高中生在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中所表現(xiàn)出的發(fā)現(xiàn)問題以及提出問題的能力不足。筆者認(rèn)為其主要原因是學(xué)生的批判性思維能力較差以及化學(xué)教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課時(shí)對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題以及提出問題的引導(dǎo)和培訓(xùn)不足。
(2)猜想與假設(shè)實(shí)驗(yàn)問題結(jié)論的能力不足。目前高中生普遍存在對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的猜想與實(shí)驗(yàn)問題結(jié)論的假設(shè)能力不足。多數(shù)學(xué)生只能根據(jù)元素守恒以及之前學(xué)過的知識進(jìn)行猜測和假設(shè),而不能根據(jù)各種化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生條件以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行猜測和假設(shè)。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題解決方案的能力不足。高中生的實(shí)驗(yàn)問題解決能力不足主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生無法正確選擇合適的藥品和實(shí)驗(yàn)儀器,主要是對儀器的規(guī)格以及實(shí)驗(yàn)藥品的使用量無法做到合理的判斷,再者就是對輔助儀器以及材料經(jīng)常出現(xiàn)遺漏;第二,對實(shí)驗(yàn)條件的控制意識不足;第三,學(xué)生的環(huán)保意識薄弱,對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的尾氣以及廢液的處理不到位或者是沒有對尾氣進(jìn)行處理;第四,對實(shí)驗(yàn)方案的制訂和選擇過程無法做到科學(xué)合理的測評和對比,只是強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)到預(yù)期的目的,沒有做可行性研究。再者,由于學(xué)生的實(shí)際實(shí)驗(yàn)的機(jī)會較少,因此對實(shí)驗(yàn)過程中的條件控制不周全,以及實(shí)驗(yàn)的合理性、簡約性不到位。
(4)形成實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力不足。由于高中生平時(shí)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn)主要是為了應(yīng)付考試,對實(shí)驗(yàn)結(jié)論一般具有單一性,這就導(dǎo)致學(xué)生的思維能力以及多方面思考能力不足,進(jìn)而導(dǎo)致形成實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力不足。
(5)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果的能力不足。高中生還沒有足夠的能力將試驗(yàn)方法以及結(jié)果應(yīng)用到類似的實(shí)驗(yàn)研究當(dāng)中,無法將試驗(yàn)結(jié)果用于解決其他化學(xué)問題。這表明學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果及方法的遷移能力不足,思辨能力以及分析水平不足,無法對實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多角度的分析、評價(jià)及應(yīng)用。
(6)評價(jià)與反思的能力不足。許多學(xué)生在考試過程中的成績很理想,就認(rèn)為自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、猜想與假設(shè)水平、發(fā)現(xiàn)問題以及提出問題的水平很高,對自己有一個(gè)過高的評價(jià),其評價(jià)以及反思能力不高。
二、提高高中生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的應(yīng)對措施
通過上文對高中生的實(shí)驗(yàn)技能的現(xiàn)狀分析,發(fā)現(xiàn)目前高中生的發(fā)現(xiàn)和提出實(shí)驗(yàn)問題的能力、猜想與假設(shè)實(shí)驗(yàn)問題結(jié)論的能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題解決方案的能力、形成實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果的能力不足以及評價(jià)與反思的能力都不足。為了有效提高高中生的實(shí)驗(yàn)技能,筆者提出以下幾條解決措施。
(1)通過分析一個(gè)典型實(shí)驗(yàn)來達(dá)到闡明一類實(shí)驗(yàn)規(guī)律的目的。眾所周知,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的每一類實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、用品、實(shí)驗(yàn)技巧等都是有規(guī)可循的,完全掌握一個(gè)實(shí)驗(yàn)就應(yīng)具備舉一反三的能力,能夠?qū)νN類型的實(shí)驗(yàn)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)。所以,在進(jìn)行一類實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),教師應(yīng)該對實(shí)驗(yàn)的原理以及內(nèi)容向?qū)W生做詳細(xì)的介紹,并且親自指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真的分析和對比,通過分析探討總結(jié)出此類實(shí)驗(yàn)的規(guī)律和技巧。實(shí)驗(yàn)過程中,教師首先要讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理以及相關(guān)的基礎(chǔ)知識有深刻的認(rèn)識,旨在讓學(xué)生對混合物的各類組成物質(zhì)的溶解度進(jìn)行掌握,對組成混合物的各類物質(zhì)之間是否能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng),以及發(fā)生反應(yīng)所需的條件有清楚的認(rèn)識;其二,要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能,掌握各類實(shí)驗(yàn)儀器的性能以及使用方法,掌握各種化學(xué)物質(zhì)的溶解方法、過濾方法以及結(jié)晶再結(jié)晶的方法。
(2)明確選擇儀器的原則,正確選用儀器。為了確保化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌瓿?,學(xué)生必須具備選擇正確的實(shí)驗(yàn)儀器的能力。筆者結(jié)合多年的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對如何提高學(xué)生的儀器選擇水平進(jìn)行了簡單的介紹。
①根據(jù)反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件選擇儀器。我們知道化學(xué)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)條件包括:常溫、加熱、加壓、催化劑、光和電等。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件、反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)來選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器,并應(yīng)該根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速度選擇安全、合理、有效的實(shí)驗(yàn)儀器。②分析典型實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作技能。為了保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全有效地開展,并且保證實(shí)驗(yàn)的正確性,教師應(yīng)該對學(xué)生的實(shí)際操作能力進(jìn)行培訓(xùn)。筆者除了從實(shí)驗(yàn)的原理、操作內(nèi)容以及要求進(jìn)行培訓(xùn)之外,還通過對典型案例的剖析,來提高學(xué)生的實(shí)際操作技能。主要從儀器的選擇、連接和固定的方法,裝置的氣密性檢查,藥品的取用,加熱方法,氣體的凈化和干燥,氣體的收集和放置以及裝置的拆卸七個(gè)方面進(jìn)行培訓(xùn)。
通過對典型實(shí)驗(yàn)的剖析,將實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)以及操作技巧對學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的講解,將具體的操作步驟及技巧進(jìn)行分析,將其總結(jié)為簡單扼要、容易記憶的口訣,能便于學(xué)生理解和記憶。筆者通過多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),讓學(xué)生獨(dú)自進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以讓他們在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)新的實(shí)驗(yàn),并對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,處理好演示實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)課有著重要的作用,除了為學(xué)生起示范作用,還是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析思考能力以及解決問題的綜合能力的有效途徑。學(xué)生可以通過演示實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步深化其知識體系。演示實(shí)驗(yàn)通常包括難度較大的實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)技能要求較低的實(shí)驗(yàn)。第一類實(shí)驗(yàn)由于其實(shí)驗(yàn)裝置較為復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)步驟繁雜或者是實(shí)驗(yàn)藥品有毒等,需要由教師進(jìn)行演示,來規(guī)范實(shí)驗(yàn)的操作步驟。第二類實(shí)驗(yàn),教師可采取邊講解邊實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式,便于學(xué)生理解和掌握。
(4)培養(yǎng)學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫能力應(yīng)從以下三個(gè)方面進(jìn)行:第一,在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,讓學(xué)生將每次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及新物質(zhì)的生成進(jìn)行記錄和分析,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中去;第二,教學(xué)過程中,根據(jù)實(shí)際情況讓學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象和結(jié)果填寫到表格中,并經(jīng)過多次的分析、修改填寫出正確的實(shí)驗(yàn)記錄,進(jìn)而熟練掌握填寫的技巧;第三,要求學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制出合理的圖表。這就要求學(xué)生要進(jìn)行多次的練習(xí),只有這樣,他們才能熟練正確地繪制出裝置圖。
(江蘇省邳州市炮車中學(xué))