周芬
摘 要:新課標提出“學習和運用化學實驗技能和科學探究方法,離不開實驗活動”。以初中化學人教版教科書“探究燃燒的條件”實驗為例,從實驗操作、知識學習的角度分析,提出了對該實驗的改進意見和教學建議,從而希望教師能重視實驗教學,甚至創(chuàng)造條件去改進實驗教學,讓實驗成為化學教學的真正載體。
關(guān)鍵詞:初中化學;燃燒的條件;實驗改進;教學策略
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學。化學實驗是中學化學教學過程中最基礎(chǔ)的內(nèi)容,實驗教學既是其教學內(nèi)容,也是其教學方式之一?!读x務(wù)教育化學課程標準(2011年版)》(以下簡稱“新課標”)提出“面向全體學生,提高學生科學素養(yǎng),倡導探究性學習”的新課程理念,并要求在新標準化學課程的學習中應以科學探究為主要學習形式。而培養(yǎng)學生的化學感性認識主要靠化學實驗提供,所以,教師要充分利用每一個課堂實驗和學生實驗,在教學中創(chuàng)設(shè)以實驗為主的科學探究活動,精心制定教學目標,有計劃、有目的適時滲透科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。
一、初中化學實驗教學現(xiàn)狀
傳統(tǒng)實驗教學模式是教師示范、講解,學生觀看、操作,教師巡視、小結(jié),實驗教學步驟是以教師為主體,學生處于從屬的地位上。甚至有些學校,為了提高化學課的應試分數(shù),為了節(jié)約時間,把“新課標”要求的學生必做實驗變成看老師做實驗,把課本上的老師演示實驗變成說實驗或背實驗,這不但扼殺了學生科學素養(yǎng)的形成,還直接扼殺了教師探究的熱情和科學思維?!靶抡n標”中明確規(guī)定學習和運用化學實驗技能和科學探究方法,離不開實驗活動,所以學習化學不僅要做實驗,而且要把實驗當作教學的重要載體。
雖然“新課標”不再硬性劃分演示實驗和分組實驗,而是給教師的創(chuàng)造性和學生的主動性提供了更多的空間。在化學實驗教學中,教師應該認真?zhèn)湔n,閱讀教材和吃透教材的知識體系,明確通過實驗教學使學生達到學習的目的。所以教師應該由原來的“傳道者”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生學習的“幫助者”,由“授之以魚”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆谥詽O”,從而使化學教育的基本任務(wù)是培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)。
二、化學實驗教學改進的重要性
雖然“新課標”重視化學實驗的教學功能,但不是簡單地為訓練某一技能、驗證某個知識而設(shè)置實驗。在教學過程中,教師按照“新課標”的要求開展各種類型的實驗教學,如演示實驗、學生實驗、家庭實驗等,其中,教師除了要重視身教,做好示范,更要注意提高學生實驗的成功率。當然,正確的操作是順利完成化學實驗的基本保證,當化學的實驗教學得到了師生的高度重視之后,教師可以適當將課堂演示實驗改成學生分組實驗,將化學教材中的某些實驗裝置進行改進,從而使實驗結(jié)果更明顯。這樣的實驗教學改革,既加強了學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),更引導學生不拘泥于一種嘗試、一種方法和一種結(jié)論,從而善于進行發(fā)散性思維的創(chuàng)新。
下面是關(guān)于人教版《義務(wù)教育教科書:化學(九年級上冊)》(以下簡稱“人教版教科書”)“探究燃燒的條件”實驗的分析:實驗設(shè)計是否足夠合理?學生操作是否安全簡便?實驗結(jié)論是否更容易讓學生理解?
1.從實驗操作的角度分析
在初中化學教學中,“探究燃燒的條件”實驗是一個經(jīng)典實驗,它是“新課標”提出的學生至少完成的8個實驗之一。通過分析人教版教科書中該實驗的設(shè)計,存在以下不足:(1)該裝置屬于開放裝置,實驗過程中會擴散出五氧化二磷,造成污染。(2)該實驗對熱水的溫度要求較高(需要達到80℃以上),甚至需要在燒杯下方補充三腳架,用酒精燈加熱維持熱水的溫度,這樣的操作增加了實驗的不安全性。(3)實驗的反應時間較長,所需的儀器較多等。
所以在實際教學過程中,該實驗一直都是教師演示,學生觀看,甚至教師演示也會出現(xiàn)實驗失敗的情況。我們知道,教學中實施實驗教學,不僅可以使學生獲得豐富的感性知識,把書本知識與直接感知的知識聯(lián)系起來,獲得深刻印象,如果學生能通過親自操作和觀察,更可以提高他們的學習興趣和動手能力。
2.從知識學習的角度分析
該實驗屬于一個對比實驗,對比實驗包括:(1)在某個時刻只改變一個變量,其他變量保持不變;(2)觀察它對其他變量的影響。
通過表1的對比分析可以發(fā)現(xiàn):表中并沒有以可燃物和不可燃物作為變量進行對比實驗,可能編者認為“燃燒必須有可燃物參加”是生活常識,所以沒有進行探討。通過①和③對比可以得出燃燒需要氧氣,而通過①和②對比卻未必能讓學生理解:燃燒需要達到可燃物的著火點。因為要得到這個結(jié)論,必須是學生已經(jīng)認識了“著火點”這個概念為前提,而①和②的對比是將可燃物作為變量,溫度作為不變量,研究的方向是不同可燃物對燃燒的影響,說明的是“白磷和紅磷的著火點不同”,這與我們探究的方向有所不同。實際上,當學生沒有弄清楚“著火點”的概念之前,把紅磷、白磷放在一起做實驗,造成學生做題時對概念理解不深刻,遇到問題解釋不到位等問題。
三、化學實驗改進的策略
人教版教科書“探究燃燒的條件”對比實驗需要改進的地方是:(1)從防止污染的角度出發(fā),改進裝置控制五氧化二磷的污染和擴散;(2)增加實驗的安全性;(3)提高實驗的成功率,加強學生對實驗結(jié)果的理解。為了達到以上的改進目的,下圖是我設(shè)計的實驗裝置,并且該套裝置已經(jīng)在教學中展開使用,效果較好。
(1)用鑷子取少量白磷分別放入兩根干燥的(套了氣球的)具支試管中,并將試管分別放入冷水和80℃熱水中,觀察現(xiàn)象。
(2)用鑷子取少量已用濾紙吸去表面上水的白磷,放入一根干燥的(套了氣球的)具支試管中,用藥匙取少量紅磷放入另一根干燥的(套了氣球的)具支試管中。
(3)將已挖孔的活塞放在大燒杯底部,用鑷子取少量白磷,用濾紙吸去表面上水之后放在小孔位置,往燒杯中倒入約■的80℃熱水。
(4)將兩根試管同時放入燒杯中,觀察現(xiàn)象。
(5)用空的試管倒扣,對準燒杯中活塞上的白磷,觀察現(xiàn)象。
通過表2的對比分析可以發(fā)現(xiàn):①和②對比可以得出燃燒需要達到可燃物的某一溫度,則該溫度定義為“著火點”;②和③對比不但讓學生更深刻理解“著火點”的概念,也可以得出紅磷的著火點比白磷高;④和⑤對比得出可燃物燃燒需要氧氣。當然,以上只是我提供的一種實驗改進方案,謹供同行參考。
四、小結(jié)
化學實驗體現(xiàn)了化學的魅力所在,是激發(fā)學生學習興趣的源泉,更是培養(yǎng)和發(fā)展學生思維和創(chuàng)新能力的重要方法和手段。所以,教師在實際教學中應結(jié)合教材的具體教學內(nèi)容,積極創(chuàng)造條件,通過多種途徑重視實驗教學,潛移默化地提高學生的科學素養(yǎng)。
參考文獻:
[1]劉知新.化學實驗[M].廣西教育出版社,1996.
[2]宋心琦.有關(guān)化學實驗改革的想法與建議[J].化學教育,2001(3):37.
編輯 溫雪蓮