戴坤旭

摘要:本文是結(jié)合中學(xué)教學(xué)改革,在使用《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》教科書(以下簡稱“新教材”)(必修1、必修2)的教學(xué)中,同步開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)學(xué)生的智力、能力發(fā)展、有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度以及環(huán)保意識和綠色化學(xué)理念等。

關(guān)鍵詞:新教材;高中化學(xué);微型實(shí)驗(yàn);能力

中圖分類號:G633文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-2851(2009)12-0160-02

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)“是在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn),其試劑用量比對應(yīng)常規(guī)實(shí)驗(yàn)節(jié)約90%以上”。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其節(jié)省時間、節(jié)約經(jīng)費(fèi)、操作安全、現(xiàn)象明顯、易于開展、減少污染等優(yōu)點(diǎn)而在世界各國得到迅速發(fā)展。

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))分為必修和選修兩部分,第一部分(必修)2個模塊,第二部分(選修)包括6個模塊。各個課程模塊都有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),且實(shí)驗(yàn)不分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),旨在教師根據(jù)實(shí)際情況盡可能多地開設(shè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓每個學(xué)生都有機(jī)會動手參與實(shí)驗(yàn)。這個新課程標(biāo)準(zhǔn)2004年已在廣東、山東、上海等地試點(diǎn)實(shí)行。這個課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對基礎(chǔ)教育的改革推動是深刻和多方位的,同樣在這場變革中,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)揮著越來越重要的作用,扮演著越來越重要的角色。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢

新課程帶來了新教育。新課程教材中安排了許多實(shí)驗(yàn)、科學(xué)探究等活動,新教材中與以往歷屆教材不同的一個顯著特點(diǎn)是,實(shí)驗(yàn)不分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)?！皩τ趯?shí)驗(yàn)室條件已具備、學(xué)生能在課內(nèi)完成、能培養(yǎng)學(xué)生操作能力、而且比較安全的實(shí)驗(yàn),要盡可能地讓學(xué)生去完成。教師要努力去改進(jìn)實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、成功率更高?！薄巴ㄟ^以化學(xué)為主的多種探究活動,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,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”是新課程的基本理念。通過實(shí)驗(yàn),可擴(kuò)大學(xué)生的知識面,開闊視野,發(fā)展智力,培養(yǎng)能力。新教材教科書不僅把“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”作為專題內(nèi)容,還把它安排在第一章,通過實(shí)驗(yàn)把學(xué)生引入化學(xué)世界,突出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性和重要性,體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)所反映的教學(xué)思想。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)非常有利于培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣與能力。由于手腦并用,感知與思維相結(jié)合,理論和實(shí)踐的結(jié)合,對學(xué)生能力的全面發(fā)展,創(chuàng)新意識的萌發(fā)和實(shí)踐習(xí)慣的養(yǎng)成有極重要的作用,把學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練從狹義的實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐加以擴(kuò)大,緊密聯(lián)系生活、環(huán)境與社會,有利于加深對人和自然環(huán)境及科學(xué)技術(shù)間關(guān)系的認(rèn)識,培養(yǎng)和發(fā)展對科學(xué)技術(shù)的認(rèn)識及興趣,化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化成了化學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢。

二、微型實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的作用

(一)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的的老師”,夸美紐斯認(rèn)為:“興趣是創(chuàng)造一個歡樂和光明的教學(xué)環(huán)境的主要途徑之一。”心理學(xué)研究表明,人們對自己感興趣的事物,總是力求去探索它,認(rèn)識它。高中階段是學(xué)生興趣定向的關(guān)鍵時期,學(xué)生的興趣要靠教師在教學(xué)中激發(fā)、引導(dǎo)和培養(yǎng),在開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一節(jié)課,向?qū)W生展示小巧玲瓏的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,其融教具、學(xué)具、玩具于一體,構(gòu)思巧妙、裝置新穎、外觀精美,學(xué)生拿到手中立即興趣盎然,愛不釋手,馬上從心理上縮短了與實(shí)驗(yàn)的距離?！凹由衔⑿突瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)操作簡便、安全、無污染、成功率高,現(xiàn)象明顯,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作上敢于大膽動手,心情愉快,信心倍增,從而激發(fā)學(xué)生的潛力,大大提高了實(shí)驗(yàn)的作用?！蔽⑿突瘜W(xué)實(shí)驗(yàn),給學(xué)生創(chuàng)造更多親自動手嘗試的機(jī)會,盡可能給學(xué)生發(fā)展能力的空間,使學(xué)生的潛力得以最大限度的發(fā)揮,在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到科學(xué)的奇趣,在獲得知識的同時,能力也得到了培養(yǎng)和發(fā)展,極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

(二)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問題、解決問題的能力

觀察又稱“思維知覺”,是一種有目的的、有計(jì)劃的知覺活動,觀察的目的是探索和發(fā)現(xiàn),達(dá)到對事物及其變化規(guī)律的認(rèn)識。觀察是學(xué)生發(fā)展智力、增長知識、認(rèn)識世界的重要途徑之一,也是學(xué)生認(rèn)識事物、累積知識的基本方法。沒有敏銳的觀察力就不會有靈敏的思維力、豐富的想象力和良好的記憶力。任何人的觀察能力都不是與生俱來的,而是在長期實(shí)踐活動過程中培養(yǎng)起來的?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)表明,人的各種感觀受到的刺激都會在大腦中留下痕跡,多種感觀的共同活動,可以使大腦更全面地捕捉事物的性質(zhì)及其變化的特征,從而達(dá)到對事物的較為全面準(zhǔn)確的認(rèn)識,很多化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化過程,都需要多種感官協(xié)調(diào)配合,才能達(dá)到觀察的目的,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o學(xué)生提供更多動手的機(jī)會,可有意識地訓(xùn)練學(xué)生協(xié)調(diào)運(yùn)用多種感觀進(jìn)行觀察,使觀察自覺成為認(rèn)識事物過程中的一個步驟,從而提高觀察質(zhì)量。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、調(diào)查、資料收集、閱讀、討論等多種學(xué)習(xí)方式,在提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、解釋與結(jié)論、表達(dá)與交流等活動中,可增進(jìn)對科學(xué)探究的理解,發(fā)展科學(xué)探究能力,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)出自信、自強(qiáng)、尊重科學(xué)、勇于探索的高質(zhì)量人才。

(三)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動手操作能力

自學(xué)能力是學(xué)生獨(dú)立探究,自主探求新知識、新技能的能力。培養(yǎng)自學(xué)能力是當(dāng)今世界各國教育界對付科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展所采取的一種具有時代特征的育人對策。自學(xué)能力是終身受益的,是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的能力。

“不善于與物質(zhì)打交道,不研究各種化學(xué)現(xiàn)象,不親自動手實(shí)驗(yàn)就不可能學(xué)好化學(xué)”。人民教育家陶行知也說過:“要創(chuàng)造,非你用腦的時候,同時用手去實(shí)驗(yàn);用手的時候,同時用腦去想不可。手和腦一塊干,是創(chuàng)造教育的開始;手腦雙全,是創(chuàng)造教育的目的?！蔽⑿蛯?shí)驗(yàn)操作簡單易行,可使過去以較多時間“講科學(xué)”過渡到以較多時間“做科學(xué)”,學(xué)生可自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、在家中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),還可收集一些廢品“變廢為寶”,自制儀器,學(xué)生通過翻閱書報(bào)、雜志,上網(wǎng)查資料,調(diào)查收集數(shù)據(jù)等,將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)付于行動,對學(xué)生的自學(xué)能力提高有很大幫助,同時動手機(jī)會多了,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力自然就得到提高?！耙詫W(xué)生發(fā)展為本,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變”是新教材設(shè)計(jì)的思路,進(jìn)行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)、在生活中學(xué)習(xí),可以克服單一知識灌輸式的接受性學(xué)習(xí)的弊端,發(fā)展學(xué)生終身學(xué)習(xí)的愿望和能力,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,以及對社會的適應(yīng)能力,讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會合作、學(xué)會生存、學(xué)會求真。

(四)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生探索、創(chuàng)新的思維能力

繼承與創(chuàng)新是人類文化發(fā)展的根本,是人類戰(zhàn)勝客觀困難得以存在和進(jìn)步的根本,也是培育人才的根本。在教學(xué)過程中深深體會到,一方面中學(xué)生有潛在的創(chuàng)新能力,有想象力,有獨(dú)立思考的能力;但另一方面很多中學(xué)生受傳統(tǒng)教育束縛,他們的創(chuàng)造力,想象力和獨(dú)立思考能力沒有機(jī)會得到充分發(fā)揮。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)注重把實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)創(chuàng)新與培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)取精神結(jié)合起來,讓學(xué)生學(xué)會實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方法技術(shù),體驗(yàn)改進(jìn)成功的喜悅,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供了最佳環(huán)境,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生親身感受到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機(jī)。

(五)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)和科學(xué)方法的訓(xùn)練

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有的實(shí)驗(yàn)一次不成功,需要進(jìn)行幾次,這就要有毅力,不怕困難和麻煩;有的微型實(shí)驗(yàn)結(jié)果與書上常規(guī)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不一致,要求學(xué)生要尊重觀察到的事實(shí)和現(xiàn)象,并找出原因,進(jìn)行解釋;在實(shí)驗(yàn)過程中,由于微型實(shí)驗(yàn)儀器小,所需藥品、試劑少,在觀察中,更需要做到準(zhǔn)確和精細(xì),不允許有半點(diǎn)粗心大意。因此,實(shí)驗(yàn)的每一步操作、觀察、記錄、分析、解釋和數(shù)據(jù)處理都要求學(xué)生要認(rèn)真細(xì)致、集中精力、一絲不茍,注意實(shí)驗(yàn)過程中各個環(huán)節(jié)。因此,微型實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度;養(yǎng)成謙虛謹(jǐn)慎、腳踏實(shí)地的學(xué)習(xí)作風(fēng);養(yǎng)成善于質(zhì)疑、勇于探索、剛毅頑強(qiáng)、百折不撓的科學(xué)精神,要求實(shí)驗(yàn)者還必須有一定的預(yù)見性和應(yīng)變能力。

科學(xué)方法是學(xué)生獲得化學(xué)知識的主觀手段[8]。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的落腳點(diǎn)是培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科的基本素養(yǎng),不僅要有科學(xué)的態(tài)度,科學(xué)的精神,更為重要的是學(xué)會一些科學(xué)方法,掌握一些將來進(jìn)行科學(xué)研究必備的基本功。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展過程中,涉及到的科學(xué)方法既有觀察、實(shí)驗(yàn)等感性認(rèn)識的科學(xué)方法,也有科學(xué)抽象、假說等理性認(rèn)識的科學(xué)方法。學(xué)生借助微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)直接與物質(zhì)及其變化打交道,這是他們的物質(zhì)觀、自然觀、世界觀賴以形成的重要渠道。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,使用儀器和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)思維,收集有關(guān)事實(shí)、資料、數(shù)據(jù),解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中,觀察、比較、分類、分析、綜合、抽象和概括等科學(xué)方法的采用,對學(xué)生是一種切實(shí)有效的方法論教育。

(六)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和綠色化學(xué)理念

綠色化學(xué)是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。它是人類與自然和諧的化學(xué),已經(jīng)成為當(dāng)前化學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿。其目標(biāo)是研究和尋找能充分利用無毒害原材料,最大限度地節(jié)約能源,在各環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)凈化無污染反應(yīng)途徑。如今,環(huán)境問題已經(jīng)成為全球性的問題,新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)消除環(huán)境污染,已將環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)寫進(jìn)教材(新教材必修2第四章第2節(jié)),微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的藥品、試劑少,儀器小,它能改善實(shí)驗(yàn)室空氣質(zhì)量,能最小限度地使用有毒、可燃、有腐蝕性或有爆炸性的藥品,可將污染降為最低,充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)理念。在中學(xué)化學(xué)教育中開展綠色化學(xué)教育是當(dāng)前每一位中學(xué)化學(xué)教育工作者面臨的嶄新課題,任重道遠(yuǎn)。在這個課題中,在幫助受教育者樹立綠色化學(xué)觀念、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化等方面,中學(xué)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一座不可或缺的橋梁,將發(fā)揮重要的作用。

三、微型實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中前景廣闊

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)深入到教學(xué)中,讓學(xué)生盡可能實(shí)現(xiàn)人人都有機(jī)會動手,人人的能力都能得到最在限度的提高,實(shí)現(xiàn)“盡可能多地開設(shè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)”的新課程目標(biāo),微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可謂是化學(xué)教學(xué)中的一朵奇葩。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地方,能夠使實(shí)驗(yàn)更加節(jié)約,使學(xué)生養(yǎng)成勤儉節(jié)約的優(yōu)良品質(zhì),在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地方,能夠使實(shí)驗(yàn)得以進(jìn)行,培養(yǎng)學(xué)生艱苦奮斗的革命精神和勇于探索的創(chuàng)新精神,微型實(shí)驗(yàn)作為一種新穎的實(shí)驗(yàn)形式,可使學(xué)生在“微型”世界里感受到“外面的世界很精彩”。實(shí)踐證明,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和綠色化學(xué)意識,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與學(xué)習(xí)質(zhì)量,省時省錢,符合素質(zhì)教育的要求。因此,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)為中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革開辟了一條新途徑,具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

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