福建省光澤一中化學(xué)組 黃素珍
化學(xué)教學(xué)要在學(xué)生對(duì)化學(xué)現(xiàn)象感知的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的興趣與接收,化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段不但有利于幫助學(xué)生概念的形成,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能,探究意識(shí)和創(chuàng)新能力。但是進(jìn)幾年來,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了許多讓人困惑的現(xiàn)象,既全面否定與全面實(shí)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)行為,不管教學(xué)內(nèi)容如何,教學(xué)效果如何,一味用一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式,要么不管什么內(nèi)容課課演示,要不從不使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備,節(jié)節(jié)多媒體展示。我覺得應(yīng)該充分利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的能動(dòng)性,以及現(xiàn)代信息的容量性,實(shí)驗(yàn)科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)性為化學(xué)教學(xué)服務(wù)。開展形式多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),使之與化學(xué)教學(xué)活動(dòng)相配套,更好地為化學(xué)教學(xué)服務(wù)。
什么是演示實(shí)驗(yàn),什么教學(xué)活動(dòng)使用演示實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的主要作用是為學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí),提供“生動(dòng)的直觀”。因此演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)的開始,它對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的講授,對(duì)于學(xué)生能力的培養(yǎng),對(duì)于課堂教學(xué)的效果,以至整個(gè)教學(xué)能否達(dá)到預(yù)期的目的,都有重要的作用。結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求搞好演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生積極思考、勇于探索、主動(dòng)創(chuàng)新的精神。那種通過直觀現(xiàn)象能明了地反映物質(zhì)的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),那種操作性,規(guī)范性比較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),就可以在教學(xué)中使用演示實(shí)驗(yàn)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)可以活動(dòng)課程的形式去展開,可以將部分演示性實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生課堂小組實(shí)驗(yàn),以提高學(xué)生的參與度,調(diào)動(dòng)其積極性。要教育學(xué)生珍惜動(dòng)手能力培養(yǎng)的機(jī)會(huì),要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ρ仨氃趯?shí)際動(dòng)手操作中才能得以煅煉提高。在多種形式的教學(xué)中,化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的開展對(duì)完善發(fā)展綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ兄匾囊饬x。
那些有利于學(xué)生團(tuán)結(jié)合作,實(shí)驗(yàn)效果比較明顯的可以組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。例如:二氧化碳的實(shí)驗(yàn)制取、銀鏡實(shí)驗(yàn)、中和滴定實(shí)驗(yàn)、配制一定物質(zhì)的量濃度、原電池組裝等。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,利用多媒體CAI與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整合幫助學(xué)生理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的就是增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的直觀性和可控制性,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維能力以及空間想象能力,用多媒體CAI與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整合模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,控制實(shí)驗(yàn)過程,如一些危險(xiǎn)性大,在實(shí)驗(yàn)室無法完成的實(shí)驗(yàn),堿金屬與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比,就可以用多媒體CAI展示出來,視覺效果強(qiáng)烈。
用多媒體CAI與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整合模擬實(shí)驗(yàn),重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程,突出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,應(yīng)注意在力求逼真的同時(shí)要盡量的突出實(shí)驗(yàn)的主要現(xiàn)象,剔除其他干擾因素,使學(xué)生觀察到滿意的結(jié)果,加深其記憶,既提高了教學(xué)效率,又加深了學(xué)生的對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察、分析、理解、解答等素能,例如:利用多媒體CAI與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整合,模擬一些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作造成的嚴(yán)重后果:給盛固體的試管加熱制取氣體時(shí),試管口向上傾斜,加熱后產(chǎn)生的水倒流回試管底部造成試管炸裂;用排水集氣法收集氣體時(shí),先移開酒精燈,沒撤導(dǎo)氣管造成水倒流,引起試管破裂。學(xué)生從上述模擬實(shí)驗(yàn)中得以啟發(fā),在實(shí)驗(yàn)中注重避免實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤操作,提高了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。
手持技術(shù),它是由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和配套的軟件組成的定量采集和處理數(shù)據(jù)系統(tǒng),并能與計(jì)算機(jī)連接完成各種后期處理的實(shí)驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)。一些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)往往只能讓學(xué)生明白“有什么”,而不清楚“有多少”,學(xué)生也只能對(duì)化學(xué)現(xiàn)象有一個(gè)膚淺的認(rèn)識(shí)(定性研究),而不能在量上有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)(定量研究)。手持技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果會(huì)給學(xué)生直觀的數(shù)據(jù)或圖像顯示,更加體現(xiàn)了科學(xué)的準(zhǔn)確性。例如二氧化錳作催化劑的雙氧水分解,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作只能了解催化劑可以加快或減慢化學(xué)反應(yīng)的速率,但是應(yīng)用手持技術(shù)可以準(zhǔn)確地運(yùn)用壓力傳感器測(cè)得所分解氧氣的壓力,通過做線性回歸,圖形的斜率就是該化學(xué)反應(yīng)的速率。
科學(xué)探究?jī)?nèi)容的教學(xué)和學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),必須讓學(xué)生親身經(jīng)歷豐富多彩的探究活動(dòng)。普通高中《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各個(gè)主題的學(xué)習(xí)都提出了探究活動(dòng)的具體建議,這就為教師理解和實(shí)施“科學(xué)探究”教學(xué)提供了有效的指導(dǎo)。
實(shí)施探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是適應(yīng)新課程改革的需要。在我國(guó)的高中化學(xué)新課標(biāo)中明確強(qiáng)調(diào)“使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。強(qiáng)調(diào)在化學(xué)教學(xué)過程中教師要尊重和滿足不同學(xué)生的需要,通過開展多種探究活動(dòng),讓學(xué)生在提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、交流與表達(dá)等活動(dòng)中,強(qiáng)化科學(xué)探究意識(shí),學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題、反思問題,促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)他們的合作精神,激發(fā)創(chuàng)新潛能,提高實(shí)踐能力。
例如,將氯氣一種假設(shè)是同學(xué)認(rèn)為是氯氣與水反應(yīng)生成的HCl和HClO中和了NaOH堿性所致;另外一種假設(shè)是同學(xué)認(rèn)為是氯氣與水反應(yīng)生成的HClO具有強(qiáng)氧化性使紅色酚酞變成了無色的物質(zhì)。在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生提出的這兩種假設(shè)性的問題,正是學(xué)生應(yīng)該要探究的的反向,同時(shí)提出解決驗(yàn)證這些假設(shè)的方法。
以下是一些值得探究的化學(xué)問題:在室溫下,把銅片放入濃硫酸中,沒有明顯的反應(yīng)現(xiàn)象。原因是銅在濃硫酸里發(fā)生鈍化現(xiàn)象還是室溫下銅片放入濃硫酸中看不到明顯的現(xiàn)象,主要是因?yàn)殂~與濃硫酸在室溫下反應(yīng)速率很慢;將雙氧水溶液滴入含有酚酞的氫氧化鈉溶液中,紅色消失。這是由于H2O2是二元酸消耗了OH-,而使紅色消失;還是雙氧水具有強(qiáng)氧化性,將酚酞氧化使紅色消失; 濃硝酸與銅反應(yīng)生成NO2,稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO。濃、稀硝酸哪種氧化性強(qiáng)?這些都是值得學(xué)生探究的化學(xué)問題。
綜上所述,如果我們充分利用好學(xué)校的資源,根據(jù)化學(xué)教學(xué)的實(shí)際需要以及最佳的教學(xué)效果,在不同的化學(xué)課堂中選擇與之相適宜的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,可以最大限度的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)氣氛,提高課容量已達(dá)到事半功倍的作用。