林曉霞
摘要:化學實驗是獲取化學知識、進行化學知識創(chuàng)新的重要手段。新課改理念下的化學基礎教育要培養(yǎng)學生獲取知識的能力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、提高學生的科學素養(yǎng),就不能不重視發(fā)揮實驗應有的作用。著名化學家戴安邦先生曾講過:“化學實驗教學是全面實施化學教育的一種最有效的形式?!彼梢耘囵B(yǎng)學生實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度,培養(yǎng)學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學生邏輯思維、創(chuàng)造性思維的習慣,它還可以調動學生學習化學的積極性。因此,化學實驗教學是實施素質教育的一條重要途徑,是教學工作中不可忽視的一個重要環(huán)節(jié)。在本文中,筆者就結合近幾年的教學實踐談談自己的做法。
關鍵詞:化學教學;實驗教學;做法
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2015)12-0105
一、適當?shù)倪M行化學史教育,培養(yǎng)學生追求科學的精神品質
部分引入化學家是怎樣做實驗的,感受科學家的風范。比如法國拉瓦錫是如何巧妙利用天平研究空氣的組成,沖破“燃素說”的限制,開始了定量研究化學的歷程;俄國的門捷列夫如何撥開化學元素研究的雜亂無章的迷霧,發(fā)揮思維想象,總結出元素變化的規(guī)律,使化學研究有的放矢,奠定了化學發(fā)展的里程碑;居里夫婦用四年多時間從數(shù)噸的鈾礦瀝青中提取0.1g的氯化鐳,表現(xiàn)出超高化學實驗技能、嚴謹?shù)目茖W品質和無私的科學精神等等,讓學生感受到化學大師的執(zhí)著的品質,勇于頂住世俗的諷喻,正確面對成功與失敗,追求科學真諦的精神風范。
二、研讀課標、教材,把握好實驗設計的思路
教材中有許多實驗,要靠教師去揣摩、研究,把握實驗設計的思路、目的。才能用起來得心應手,學生的收獲也是水到渠成。比如人教版九年級化學第二單元中介紹了三種實驗室制取氧氣的方法:1. 用雙氧水和二氧化錳的混合物制取氧氣;2. 加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣;3. 加熱高錳酸鉀制取氧氣。如何把握這三種制氧方法的教學,是我們應該思考的問題。教材首先介紹雙氧水和二氧化錳混合制氧方法,雙氧水是一種傷口的清洗劑,是生活中的一種常用物質,學生容易接受;這種常溫制取氣體的方法操作簡單,現(xiàn)象明顯,容易檢驗生成的氧氣;再者,此方法中很容易介紹二氧化錳的催化作用——加入二氧化錳后速率的改變、再加過氧化氫溶液還能迅速放出氧氣、看出二氧化錳的量沒有明顯的變化等。在這里建立了催化劑的概念,就會順理成章地了解氯酸鉀分解時二氧化錳的催化作用。教材第二個介紹了氯酸鉀與二氧化錳混合加熱制氧氣,此反應可以較快地產生氧氣,且氣流平穩(wěn),產生的物質易于回收,不會對環(huán)境造成污染。以此反應介紹制氣裝置和實驗操作步驟,也是中學教學的一個重點內容。最后教材又介紹了加熱高錳酸鉀制氧的方法,有了這個反應,首先不會讓學生形成制氧氣就要用二氧化錳做催化劑的誤解;而且也認識了這個常用的消毒劑,在后面的學習中也會遇到這種有色物質。在操作上與氯酸鉀分解類似,但是在操作過程中容易有高錳酸鉀粉末的噴出或灑落,不小心就會沾到手上;產物也難處理,容易污染環(huán)境。所以,在學生實驗中,用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物制氧氣代替加熱高錳酸鉀更好,當然要規(guī)定藥品的用量和安全的操作方法。
三、增加探究性實驗和分組實驗,培養(yǎng)學生的動手操作能力和思維能力
通過探究性學習,學生不僅產生學習化學的興趣,掌握化學學習的基本技能,更重要的是能夠逐步改變初中學生被動學習的傾向,學會自主學習,獲得終身學習的能力。一般來說,可以先引導學生探究,再讓學生之間合作探究,最后可以放手讓學生自主探究。比如:對一瓶正放的氣體進行探究,這是一道很簡單的探究題,讓學生按照提出問題——猜想與假設——設計實驗——進行實驗——分析實驗得出結論——反思與評價等步驟進行,并填寫好實驗報告,這樣容易引導學生了解科學探究的順序,還能了解科學探究中猜想的合理性,不能盲目。
科學探究不僅是學生獲得知識的一條途徑,也是中學生學習內容之一。可以同樣進行科學探究的實驗有質量守恒定律的學習、物質燃燒條件的探究、鐵生銹條件的探究、影響物質溶解的因素、二氧化碳與水反應、二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應、中和反應等等。
在信息社會中,知識性內容不斷增多,不斷更新。達爾文說過:“最有價值的知識是關于方法的知識。”它立足化學基礎知識之一,使學生在解決問題的過程中,學會處理的方法,各種學習任務探究的方法,在解決復雜的問題時,運用好的方法,就會曲徑通幽,柳暗花明。如在學習第七單元中對燃燒條件的探究后,到第八單元鐵生銹條件的探究,可以讓學生知道如何控制變量進行比較實驗研究,再去探究銅器表面銅綠形成的條件,學生就會得心應手。探究氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉三種物質在水中溶解時的溫度變化,使學生有了控制起始變量的實驗研究意識,科學記錄實驗數(shù)據(jù)的習慣。這些初步的探究都是為了讓學生自主設計實驗和進行實驗探究時,打下堅實的基礎。
分組實驗倡導學生主動參與,充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用,引導學生參與到整個化學教學中,培養(yǎng)動手操作能力和思維能力。分組實驗能給學生提供主動探求知識的寬松環(huán)境,讓他們在成功的設計和實驗操作的愉悅情緒下,潛力得到充分發(fā)揮,思維更加活躍。在對未知領域的探索過程中,通過自己的實驗操作和驗證,積極地去思考去探索,從中就會迸發(fā)出更多的智慧和靈感。如果堅持不斷地加以訓練,就十分有益于學生創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)。
四、不斷學習與總結,加強實驗改進
改進實驗就需要教師平時注意多方面學習,認真鉆研教材和教參等其他教學輔導材料,抓住一切學習機會。及時把自己的一些想法記錄下來,可以是成功的經驗,也可以是失敗的教訓和心得體會;這樣就會促使自己對一些有污染且實驗現(xiàn)象不明顯的實驗加以改進,盡量做到無污染、無浪費。比如,在人教版九年級化學課本的探究燃燒條件實驗中,白磷和紅磷分別放在盛熱水燒杯上方的薄銅片上,能觀察到銅片上的白磷燃燒,如果對熱水中的白磷充入氧氣,水中的白磷也燃燒,產生白煙,這些有毒的五氧化二磷的擴散,對教室內的環(huán)境有一定的影響,在一次教研活動中,筆者看到同行對此實驗的改進,就是讓白磷和紅磷(下轉第109頁)(上接第105頁)都裝在有單孔塞的試管中,為了解決燃燒放熱時氣體體積的膨脹,還在單孔塞上綁一個小氣球,這樣生成的五氧化二磷就不會擴散到空氣中,而且水中的白磷也是用一試管氧氣罩上去燃燒的,這個實驗的改進立即引起許多同行的關注,由此,在平時的教學中,對實驗設計的研究是沒有止境的,而且需要大家集思廣益,資源共享。
五、正確處理化學實驗教學中實驗失敗,適時進行教育
在實驗中,經常會有一些現(xiàn)象與教材中的描述不完全一致的情況,實際上是正常的,因為影響化學反應的因素有很復雜,而且有些化學反應常常會伴隨許多副反應。遇到這種情況,教師不能為避免“節(jié)外生枝”而采取回避的態(tài)度。回避問題不是科學的做法,有時候還會引起錯誤。如果筆者遇到這樣的問題時,會引導學生仔細觀察實驗現(xiàn)象,如果出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,趁機引發(fā)學生思考。利用實驗中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象作為生成性教育資源,加以引導、分析,不僅很好地解釋了實驗現(xiàn)象,消除了學生認識中的盲點,讓學生心服口服;而且培養(yǎng)了學生實事求是的科學態(tài)度,養(yǎng)成勤于思考,善于發(fā)問的好習慣。比如,在測定空氣中氧氣含量實驗中,進入集氣瓶中水的體積可能并不是集氣瓶內原空氣體積的1/5,遇到這種情況,正好發(fā)問:是什么原因會導致出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?正好能引起學生的思考,激發(fā)學生想解決這個問題的欲望。當然也不是說教師在實驗教學中就可以不認真?zhèn)湔n,失敗了也沒有問題。而是要抓住時機,在教師認真準備的前提下,試驗失敗了,不要輕易放棄每一個培養(yǎng)學生品質和能力的機會,讓學生在各種環(huán)境下健康成長、全面發(fā)展。
另外,在實驗教學過程中應注意下面的問題:
1. 掌握好課內課外時間,探究需要一定的知識基礎,因而我們要把握好時機,適時提出問題,問題要在能力的基礎上、在課余時間能夠完成的情況下提出,這樣才能保證學生課下真正地去探討、去尋求解決的辦法。要給學生充分的思考時間,問題提出后不能急于做答,更不能一拿出問題就馬上去啟發(fā),應給學生一個討論的機會,讓他們智力的火花相互碰撞,在碰撞中使思維得以深化,能力得以加強。
2. 多鼓勵,少批評,對于學生提出的各種想法或方案,首先要肯定他們的勇氣,尤其是合理而又有新意的應及時予以表揚,不足的地方要引導其自己質疑或提供必要的幫助,使學生的積極性始終保持較高的狀態(tài)。
陶行知曾經說過:“解放孩子的頭腦,使之能想;解放孩子的雙手,使之能干;解放孩子的眼睛,使之能看;解放孩子的嘴巴,使之能講。”我們就要讓他們的雙手在課堂上動起來,讓他們的眼睛在課堂上能夠亮起來,讓他們的嘴巴在課堂上能夠響起來!充分的調動學生的各種感官,在眼觀、手做、嘴講的同時還怕腦子不想嗎?只要腦子想,我們的目的自然就達到了。當然,這里對教師提出了越來越高的要求,我們這些教師只有不斷學習,勤于思考,做一個有心人,才能跟上改革的步伐,不被淘汰!
(作者單位:江蘇省浦口區(qū)第二中學 210000)