課堂演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的作用

羅祎

摘 ? 要：結(jié)合所做課題研究，論證了高中化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的有利作用，以便于在以后的化學(xué)教學(xué)中推廣使用。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);演示實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新能力;培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.8 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1009-010X（2019）20/23-0103-03

創(chuàng)新是時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)志，是社會(huì)發(fā)展生生不息的源泉，要?jiǎng)?chuàng)新就要有突破、有發(fā)展。因此在化學(xué)課堂上對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，就要突破原有形式和內(nèi)容的束縛，對(duì)已有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。而這個(gè)過程如果有學(xué)生參與和演示，對(duì)其知識(shí)的理解和掌握以及其能力的提高都有較大的作用。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師“放實(shí)驗(yàn)視頻、講實(shí)驗(yàn)方法和原理”，學(xué)生“聽實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、記實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及注意事項(xiàng)”。在這個(gè)過程中，教師是“主動(dòng)者”，學(xué)生是“被動(dòng)者”，即學(xué)生被動(dòng)地接受外界的事物，因此在較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生必然會(huì)產(chǎn)生疲憊狀態(tài)和厭倦情緒，那么怎樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性呢？基于此，我校提出了“問題、誘思、探究”模式，引發(fā)學(xué)生積極思考，勇于探索，同時(shí)本課題組又在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了課堂演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新研究，即讓教師成為“引領(lǐng)者”，學(xué)生成為“主動(dòng)者”：讓學(xué)生思考創(chuàng)新的思路，并讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)請(qǐng)個(gè)別學(xué)生到講臺(tái)上分享“創(chuàng)新心得”等。通過這些嘗試和試驗(yàn)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的探究思路和創(chuàng)新能力，將枯燥的學(xué)習(xí)過程變成了有趣的科研探索旅程。

一、利用“問題、誘思、探究”模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和觀察能力

我校提出的“問題、誘思、探究”模式，指的是教師利用提出問題的方式，誘發(fā)學(xué)生思考，同時(shí)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行探索研究。比如在進(jìn)行“氨氣性質(zhì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”一課的教學(xué)過程中，教師可利用“問題、誘思、探究”模式，對(duì)“噴泉實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新研究。

“噴泉實(shí)驗(yàn)”是課堂演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的熱點(diǎn)之一，徐明波等利用醫(yī)用輸液管、注射器和球形干燥管對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn);馬洪武等采用注射器改進(jìn)了噴泉實(shí)驗(yàn);莊德剛等利用具支試管和球形干燥管改進(jìn)了噴泉實(shí)驗(yàn);李文良利用注射器和分液漏斗（無活塞）改進(jìn)了噴泉實(shí)驗(yàn)等。

在這些文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，參照教材上的實(shí)驗(yàn)裝置，在課堂上引發(fā)學(xué)生思考：噴泉是怎樣產(chǎn)生的？產(chǎn)生噴泉的氣體有哪些？還可做哪些改進(jìn)？進(jìn)而可以此介紹氨氣的性質(zhì)：密度小于空氣，極易溶于水。然后可以利用身邊的常見容器對(duì)本實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行創(chuàng)新，達(dá)到實(shí)驗(yàn)裝置常見易得，實(shí)驗(yàn)過程綠色無污染的目的。還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，達(dá)到制取原理簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)效果明顯的目的，進(jìn)而從實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)兩方面培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和創(chuàng)新能力。

本課題組在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置做了如下改進(jìn)：左邊是氨氣的制備裝置，由具支試管、注射器、醫(yī)用輸液管組成，采用濃氨水和固體氫氧化鈉為原料來制取氨氣。右邊是氨氣的收集裝置，由輸液調(diào)速器、球形干燥管和醫(yī)用青霉素瓶組成，瓶中盛有蒸餾水和酚酞，此裝置可以驗(yàn)滿、防倒吸和產(chǎn)生噴泉。在課堂演示過程中，利用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并引導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，可由此培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

二、利用學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)生們大多喜歡新奇的事物，喜歡變化萬千的魔術(shù)，而化學(xué)與魔術(shù)有些相通的地方，這也是很多學(xué)生喜歡化學(xué)的原因。因此我們可以利用學(xué)生們的興趣和好奇心，激發(fā)他們的求知欲，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的。比如在進(jìn)行“氨氣性質(zhì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”一課的學(xué)習(xí)時(shí)，教師可提前讓學(xué)生們預(yù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容。本節(jié)課介紹了氨氣的第一個(gè)化學(xué)性質(zhì)：堿性，能使酚酞指示劑變紅。當(dāng)時(shí)正值春季，萬物復(fù)蘇，百花盛開，于是教師提出了問題：能否利用這個(gè)性質(zhì)將紅色展現(xiàn)成盛開的花朵？經(jīng)過學(xué)生們的討論，設(shè)計(jì)出了小魔術(shù)“鐵樹生花”：將一個(gè)大燒杯倒扣在一個(gè)木板上，里面有一個(gè)盛有濃氨水的小燒杯，旁邊的膠塞上插有鐵絲擰成的“鐵樹”，“樹杈”上有滴有酚酞試液的白色脫脂棉，過段時(shí)間后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

興趣是最好的老師，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是在學(xué)生們對(duì)氨氣的性質(zhì)已經(jīng)深入了解和掌握后進(jìn)行的，這有利于學(xué)生們進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。由此可見，此創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力。

三、利用學(xué)生交流課堂演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新心得的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力和總結(jié)能力

本課題組進(jìn)行“課堂演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新研究”以來，在講課時(shí)盡量采用“問題、 誘思、探究”的模式引領(lǐng)學(xué)生思考，讓學(xué)生思考需要?jiǎng)?chuàng)新的內(nèi)容，并通過類比、聯(lián)想等方法對(duì)課堂演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，同時(shí)進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，并交流實(shí)驗(yàn)心得。比如在講到“金屬晶體”這節(jié)課時(shí)，涉及到金屬晶體的緊密堆積方式，由于內(nèi)容屬于微觀粒子，而且要求學(xué)生的空間立體感很強(qiáng)，所以很多學(xué)生難以想象。雖然課本上并沒有這個(gè)課堂演示實(shí)驗(yàn)，而且實(shí)驗(yàn)室里也沒有這個(gè)堆積模型，但筆者利用這個(gè)機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生們思考怎樣才能將這個(gè)堆積模型更好地展現(xiàn)出來？可以利用什么材料來替代原子？讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。

由于原子是球形的，所以很多學(xué)生提出可以采用玻璃珠來代替，但是玻璃珠較小而且不容易粘在一起，于是后來有學(xué)生提出可以用乒乓球來代替，這個(gè)提議得到了大家的一致同意。然后在后來的課堂上筆者準(zhǔn)備了一些乒乓球、簽字筆、雙面膠、剪刀等，并將學(xué)生們分成八組，分別制作四種緊密堆積模型。最后八組學(xué)生分別選出了八個(gè)代表在講臺(tái)上講解他們組所制作的模型，從設(shè)計(jì)思路到模型特點(diǎn)，以及還有哪些金屬晶體屬于這種堆積形式，配位數(shù)是多少等方面進(jìn)行了闡述。這節(jié)課讓學(xué)生自己想、自己做、自己說，讓他們有很強(qiáng)的參與感，由此培養(yǎng)了學(xué)生的語言表達(dá)能力和總結(jié)能力，為以后的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、利用課堂演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新過程，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力

課堂演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)過程中必不可少的部分，也是認(rèn)識(shí)和獲取化學(xué)知識(shí)的必要途徑和基礎(chǔ)。演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新，必然要突破舊有思維模式，引發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考。比如在“氨氣性質(zhì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”這節(jié)課的學(xué)習(xí)中，進(jìn)行氨氣化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)：1.與水反應(yīng);2.與HCl反應(yīng);3.與CuCl2溶液反應(yīng)。課本上的這三個(gè)性質(zhì)分別對(duì)應(yīng)三個(gè)實(shí)驗(yàn)，而且氨氣有毒，有刺激性氣味，所以能否將這三個(gè)實(shí)驗(yàn)合并成一個(gè)呢？能否將氨氣的實(shí)驗(yàn)放在密閉容器內(nèi)進(jìn)行呢？氨氣怎樣快速產(chǎn)生呢？

經(jīng)過學(xué)生們的思考和討論，設(shè)計(jì)出了小實(shí)驗(yàn)“培養(yǎng)皿實(shí)驗(yàn)”：在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上放置一個(gè)培養(yǎng)皿，中間放入NaOH固體，在旁邊分別放有濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙、浸有濃鹽酸和氯化銅溶液的濾紙。將濃氨水滴在NaOH固體上，然后立即用另一個(gè)培養(yǎng)皿扣在上面，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯：培養(yǎng)皿中濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，濃鹽酸附近出現(xiàn)大量白煙且有白色固體生成，氯化銅溶液附近有藍(lán)色固體生成。

學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)時(shí)考慮了材料來源、操作簡(jiǎn)便、環(huán)境污染等問題，取得了理想的效果。在這節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中，教師將此演示實(shí)驗(yàn)衍變?yōu)閷W(xué)生自己分組動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，且進(jìn)行了反思，如此便于學(xué)生掌握知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。

綜上所述，本課題組進(jìn)行了化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新研究，并通過“問題、誘思、探究”模式，設(shè)計(jì)了“氨氣性質(zhì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”和“金屬晶體原子結(jié)構(gòu)模型的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”等公開課，培養(yǎng)了學(xué)生們的觀察能力和創(chuàng)新能力、語言表達(dá)能力和總結(jié)能力、自主學(xué)習(xí)能力及反思能力等，符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，取得了良好的效果，為現(xiàn)階段培養(yǎng)高素質(zhì)人才奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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