參與 合作 探索 創(chuàng)新

曹麗平

【內(nèi)容摘要】本文以氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法為例，簡(jiǎn)單闡述在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣；培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，深入理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生的參與實(shí)驗(yàn)，小組合作，探究能力、創(chuàng)新能力和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)造性教學(xué)

近幾年來(lái)，我市課堂教學(xué)采用的是以參與、合作、探索、創(chuàng)新為主題的生態(tài)教學(xué)模式，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)力度，收到了較好的成果?，F(xiàn)以滬教版初三化學(xué)《實(shí)驗(yàn)室制氫氣》的教學(xué)設(shè)計(jì)為例談一點(diǎn)粗淺的認(rèn)識(shí)。

氫氣是初中化學(xué)中最重要的三種氣體之一，氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法是在學(xué)生學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室制氧氣和二氧化碳的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。按傳統(tǒng)的教法，教師一般先進(jìn)行演示，再做學(xué)生實(shí)驗(yàn)；或者教師邊講邊實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)所用的實(shí)驗(yàn)裝置和步驟是按部就班、機(jī)械操作。雖然這樣也能鍛煉學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，而且也能適應(yīng)傳統(tǒng)的測(cè)驗(yàn)考試，但是這種重視驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從本質(zhì)上忽視了對(duì)學(xué)生的主觀創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，壓抑了學(xué)生的探究潛能。本節(jié)課不僅要求學(xué)生能夠掌握氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)，使每個(gè)學(xué)生都擁有創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。讓每個(gè)學(xué)生都能享受到學(xué)習(xí)的快樂(lè)。因此我在本堂課的教學(xué)設(shè)計(jì)中著力突出了以下兩個(gè)方面：

一、讓學(xué)生在參與中探索，自主創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效手段。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要學(xué)生由驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為自行設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受探究實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。

1.需要讓學(xué)生能夠設(shè)計(jì)方案

教師復(fù)習(xí)氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，啟迪學(xué)生的思維，讓學(xué)生從反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件上找到制取氣體的一般思路。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可從教師提供的實(shí)驗(yàn)儀器中選擇自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所需的各種儀器，組裝出制取氫氣的發(fā)生裝置和收集裝置。通過(guò)這一自主活動(dòng)充分開發(fā)學(xué)生的觀察和思考的潛能，并創(chuàng)造一種愉快、寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使每個(gè)學(xué)生都能在未知領(lǐng)域中發(fā)揮想象的翅膀，積極主動(dòng)地參與、探索，在思維的啟迪下不斷換元和轉(zhuǎn)換中走向創(chuàng)新。學(xué)生獨(dú)立思考后，與小組的其他同學(xué)分享交流自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案主要有以下幾種：

（1）固-液不加熱裝置中的簡(jiǎn)易式。即一個(gè)反應(yīng)容器和一個(gè)帶導(dǎo)管的橡皮塞。但反應(yīng)容器有試管、廣口瓶、錐形瓶、燒瓶、U型管五種之多。

（2）部分學(xué)生在簡(jiǎn)易裝置的基礎(chǔ)上采用雙孔橡皮塞加長(zhǎng)頸漏斗或分液漏斗，體現(xiàn)了創(chuàng)造性思維的獨(dú)立性。

（3）學(xué)生交流、討論如何控制反應(yīng)的速度，有學(xué)生設(shè)計(jì)出用分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗控制液體的流量和流速，來(lái)控制反應(yīng)速度。

（4）還有部分學(xué)生認(rèn)為需要控制反應(yīng)的開始和結(jié)束，在長(zhǎng)頸漏斗的基礎(chǔ)上增加帶孔塑料片，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)易的啟普發(fā)生器。

（5）有極少數(shù)學(xué)生直接選擇了啟普發(fā)生器，這就體現(xiàn)出部分學(xué)生已經(jīng)具有創(chuàng)造性思維?？梢?jiàn)由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了教材的要求。

2.讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作

學(xué)生自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，教師既不告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟，也不強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)，讓學(xué)生將方案付諸實(shí)踐，獨(dú)立探索，不斷變革，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。這樣，學(xué)生在參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)踐操作，不僅訓(xùn)練了學(xué)生的操作技能，還增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入探究，因而每個(gè)學(xué)生都能多角度、多層面地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題?！坝瞄L(zhǎng)頸漏斗的發(fā)生裝置，要注意使長(zhǎng)頸漏斗的末端浸在液面下，否則氫氣要從長(zhǎng)頸漏斗下端逸出”“我認(rèn)為實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)先將裝滿水的集氣瓶倒置在水槽中，然后再加藥品，這樣不僅能夠節(jié)約時(shí)間，而且不浪費(fèi)產(chǎn)生的氫氣”。“試管（指反應(yīng)器）應(yīng)豎直還是傾斜，是否需要固定在鐵架臺(tái)上？”這種個(gè)個(gè)參與、人人探索的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，一方面，從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的多樣性、獨(dú)特性還是到每種方案的親自實(shí)踐操作，不但讓學(xué)生領(lǐng)略到成功的歡樂(lè)，而且也激發(fā)和拓展了學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)造意識(shí)。另一方面，從教學(xué)的實(shí)現(xiàn)效果上看，不論是對(duì)顯性知識(shí)的學(xué)習(xí)，還是對(duì)隱性智慧的領(lǐng)悟，都具有傳統(tǒng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)所無(wú)法比擬的效果。

二、讓學(xué)生在探索中創(chuàng)新，挖掘教材內(nèi)容的創(chuàng)造性

事實(shí)證明只要學(xué)生的創(chuàng)造激情和成功欲望被充分調(diào)動(dòng)，就能給我們更多的驚喜，不斷地由一個(gè)創(chuàng)新帶來(lái)更多的創(chuàng)新。啟普發(fā)生器在滬教版的教學(xué)安排中雖然只是補(bǔ)充內(nèi)容，但卻是一個(gè)非常有價(jià)值的發(fā)生裝置，其中包含著大量的創(chuàng)造性因素。

在這一部分的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生們還沉浸在由自己親自設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)取得成功的喜悅，此時(shí)再由教師親自演示啟普發(fā)生器制取氫氣的過(guò)程，并通過(guò)多次打開和關(guān)閉活塞，讓學(xué)生仔細(xì)觀察稀硫酸從球形漏斗流下和被壓回的情況。學(xué)生們會(huì)對(duì)自己所觀察到的奇特實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象感到驚詫，從而產(chǎn)生疑問(wèn)：為什么會(huì)產(chǎn)生這一現(xiàn)象？產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原理是什么？此時(shí)教師可以適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生拓展思維空間，使創(chuàng)造性思維縱向聯(lián)動(dòng)。學(xué)生很快就會(huì)聯(lián)系到以前學(xué)過(guò)的有關(guān)氣體壓強(qiáng)的物理知識(shí)，進(jìn)而從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、裝置結(jié)構(gòu)分析出本實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)原理。接下來(lái)教師讓學(xué)生討論、思考怎樣改進(jìn)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，才能達(dá)到與啟普發(fā)生器具有相同的實(shí)驗(yàn)效果?！俺晒κ强砍晒ν苿?dòng)的?！边@一環(huán)節(jié)的實(shí)施，可以讓學(xué)生從成功的喜悅中再次萌發(fā)創(chuàng)新的欲望，不由自主地進(jìn)入到創(chuàng)新的思想境界中。其中有一位學(xué)生是這樣交流自己設(shè)計(jì)的裝置改進(jìn)過(guò)程的：“我是先從啟普發(fā)生器的活塞出發(fā)，當(dāng)關(guān)閉活塞時(shí)，氫氣就不能從導(dǎo)管逸出，使發(fā)生裝置內(nèi)的氣體逐漸增多，裝置內(nèi)的壓強(qiáng)增大，從而將稀硫酸壓回長(zhǎng)頸漏斗中。于是我想到我的發(fā)生裝置中必須有能將酸液排出的裝置，可以在橡皮塞處插人一長(zhǎng)玻璃管。這樣稀硫酸雖然能壓上去一部分，但不能完全與鋅粒分開。這時(shí)我又想到了啟普發(fā)生器中鋅粒放在容器的上部，稀硫酸在下部，才能將鋅粒與稀硫酸完全分開，于是我又想到了可以試管中間放帶孔的塑料片來(lái)盛放鋅粒?！?/p>

學(xué)生較完善的改進(jìn)有四種情況：

（1）在長(zhǎng)頸漏斗的下端加帶孔塑料片。

（2）在橡皮塞上插入一銅制的燃燒匙用于盛放鋅粒，通過(guò)升降燃燒匙來(lái)控制反應(yīng)的開始和結(jié)束。

（3）在橡皮塞上插人一細(xì)銅絲，銅絲下端盤旋成銅絲網(wǎng)盛鋅粒，通過(guò)升降銅絲來(lái)控制反應(yīng)的開始和結(jié)束。

（4）在U型管有導(dǎo)氣管的一端加帶孔塑料片。

雖然學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置不一定都很完善，但我們教師追求的不是完善的結(jié)果，而是每個(gè)學(xué)生在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所產(chǎn)生的創(chuàng)新精神。這更是傳統(tǒng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)教學(xué)所望塵莫及的。

這堂課這樣設(shè)計(jì)到底能否達(dá)到預(yù)期的效果？學(xué)生的課后反應(yīng)就是最好的證明?！拔艺J(rèn)為通過(guò)這種方式上課比以前教師的單純講解、學(xué)生學(xué)著做要好得多，因?yàn)樽约簞?dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，可以鍛煉自己的動(dòng)腦、動(dòng)手能力。而且在實(shí)驗(yàn)中所要注意的事項(xiàng)，不需要教師告訴，自己就很明白。”

在課堂中，把每一個(gè)學(xué)生的積極性都調(diào)動(dòng)起來(lái)，使大家的想象力都得到了較大的發(fā)揮，把課堂還給學(xué)生，由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，學(xué)生們也實(shí)實(shí)在在的學(xué)到了一些知識(shí)，教師也輕松許多，這一舉多得的事，何樂(lè)而不為呢？

實(shí)踐證明，充分挖掘教材內(nèi)容和學(xué)生的創(chuàng)造性因素，是推動(dòng)化學(xué)創(chuàng)造性教學(xué)的有效途徑。所以我們每個(gè)教師在教學(xué)實(shí)踐中，一定要結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)改革創(chuàng)新，挖掘?qū)W生自身的潛力，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造精神和實(shí)踐能力的目的。這需要我們不僅充分認(rèn)識(shí)到自己所面臨的一切機(jī)遇和挑戰(zhàn)，還需要全面認(rèn)識(shí)自身的優(yōu)勢(shì)和不足，參考自身的教學(xué)實(shí)際，參考他人的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和研究現(xiàn)代教學(xué)規(guī)律，改革初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為創(chuàng)新教育和培養(yǎng)合格人才做出貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 于麗萍. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J]. 人民教育，2000.8.

（作者單位：江蘇省張家港市新塍初級(jí)中學(xué)）