■王成
隨著新課程改革的全面實施,江蘇高考方案在新課改帶領(lǐng)下也搞得如火如荼,轟轟烈烈。2010高考化學(xué)試題難度、深度、廣度都有所加大,主要是因為實驗內(nèi)容由原來的18%增加到20%。由此可見,實驗教學(xué)在新課標(biāo)中的地位和作用變得更加突出。那么實驗教學(xué)中,如何體現(xiàn)“知識與技能,過程與方法,情感態(tài)度與價值觀”三方面相互融合的課程目標(biāo)體系,則成為每位教師所面臨的一個重要課題。本文擬就新課程下實驗教學(xué)談一些做法和體會。
課堂實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的主陣地,是完善高考試題中那些“常規(guī)實驗但不常規(guī)做法”的主要教學(xué)方式。教師要深入做教材實驗研究,確定課堂所要解決的實驗問題,在教學(xué)中巧設(shè)疑問,創(chuàng)設(shè)豐富的問題情境,讓學(xué)生動手實驗,體驗成功的喜悅,這將使他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣更濃,探索動機(jī)更強(qiáng)烈。
例如,在講“鹽的水解”實驗教學(xué)時,筆者認(rèn)為可采用下列步驟進(jìn)行教學(xué)。
提出問題:1)鹽溶液都顯中性嗎?2)檢驗酸堿性的方法是什么?
解決方法:通過課堂分組實驗和演示實驗相結(jié)合進(jìn)行分析。
實驗操作:取少量CH3COONa、NH4Cl、NaCl溶液分別于3支試管中,用pH試紙檢驗其酸堿性。
實驗探究:填寫實驗現(xiàn)象,討論鹽類水解的實質(zhì)。
拓展:通過實驗驗證NaHSO3和NaHCO3溶液的酸堿性,綜合分析二者性質(zhì)不同的原因。
設(shè)疑:1)所有的強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽都不水解、顯中性嗎?(NaHSO4)2)所有的強(qiáng)堿弱酸鹽都水解、顯堿性嗎?(N a H S O3、N a H2P O4、NaHC2O4)3)所有的鈉鹽都不水解嗎?(含鈉的強(qiáng)堿弱酸鹽)
以上設(shè)疑都要通過實驗去解決。通過學(xué)生動手實驗、積極討論、歸納總結(jié),會使學(xué)生印象深刻,學(xué)生通過動手實驗得出結(jié)論,知識與技能得以提高,同時培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度。
質(zhì)疑和聯(lián)想,是發(fā)現(xiàn)問題的始源,是敢于創(chuàng)新的前提。針對高中生對化學(xué)實驗好奇、探究欲望極強(qiáng)的特點,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生大膽對實驗提出質(zhì)疑,進(jìn)行改進(jìn),最終使之完善。這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生善于思考問題、分析問題、解決問題的綜合實驗探究能力,而且還能適應(yīng)于新課標(biāo)下的高考化學(xué)實驗考查模式。
例如,NO在尾氣處理的這個環(huán)節(jié),教師可以引導(dǎo)學(xué)生就教材上直接將導(dǎo)管伸到NaOH溶液中的這個裝置提出質(zhì)疑:如此操作能達(dá)到吸收NO的效果嗎?學(xué)生通過討論分析,得出結(jié)論:不正確,因為NO是不成鹽氧化物,與NaOH不反應(yīng)。再回顧“NO2與濃堿發(fā)生歧化反應(yīng)”的知識點,得出改進(jìn)措施:往燒杯中鼓入空氣,達(dá)到實驗?zāi)康?。又如教材對Cu與稀H2SO4反應(yīng)現(xiàn)象的描述中,強(qiáng)調(diào)“溶液變藍(lán)”,可實驗現(xiàn)象并不能看到;如果將反應(yīng)后的溶液進(jìn)行稀釋,藍(lán)色就能出現(xiàn)。如此改進(jìn),就可以在驗證H2SO4的氧化性的同時亦鞏固其吸水性、稀釋放熱的性質(zhì)。
又如溴代烷中溴原子檢驗的實驗方案:1)學(xué)生甲往溴代烷中加AgNO3溶液,無淺黃色沉淀生成;2)學(xué)生乙在教材提示的“鹵代烴水解”的前提下操作,先往溴代烷中加N a O H溶液并加熱,再加A g N O3溶液,充分振蕩,仍沒有看到預(yù)期實驗現(xiàn)象。學(xué)生一臉茫然,教師適機(jī)讓學(xué)生討論,翻閱資料。最后學(xué)生丙自信地回答了實驗失敗的原因:1)溴代烷是非電解質(zhì),水溶液中無法電離,不存在Br-,不能和Ag+產(chǎn)生沉淀;2)溴代烷水解后,溶液顯堿性,OH-與Ag+產(chǎn)生的沉淀對鹵化銀生成有干擾,固應(yīng)該用硝酸酸化調(diào)節(jié)溶液的pH,再做實驗,就能得出正確結(jié)論。課堂氣氛此時已經(jīng)達(dá)到高潮。通過這個實驗探究,教師可向?qū)W生繼續(xù)設(shè)疑:鹵代烴中Br原子轉(zhuǎn)變成Br-,水解和消去反應(yīng)哪個實驗效率更高?在學(xué)生探究欲望強(qiáng)烈之時,教師適機(jī)點撥,可培養(yǎng)學(xué)生實驗探究和改進(jìn)能力。
質(zhì)疑需講究藝術(shù),要在學(xué)生已有知識上進(jìn)行質(zhì)疑,達(dá)到知識的遷移。注意疑問的隱蔽性和梯度,不宜太直接,也不能太難,要讓學(xué)生在解疑時有一定的出發(fā)點,順藤摸瓜,才能水到渠成。通過實驗的改進(jìn)與完善,既鞏固了教學(xué)內(nèi)容,又培養(yǎng)了學(xué)生敢于創(chuàng)新的實驗?zāi)芰Α?/p>
多媒體教學(xué)可使原本難做的化學(xué)實驗變得更加的形象直觀,能幫助教師理清教學(xué)思路,展示教學(xué)思想。無法完成的實驗在那跨越時空的動畫(Flash)中變得清晰易然。例如,在講解“晶胞法測阿佛加德羅常數(shù)”實驗時,實物模型太小,不能讓所有學(xué)生盡收眼底;掛圖雖直接,但無動態(tài)效果,無法吸引學(xué)生的眼球;教師的“畫功”較弱,黑板上難留下三維立體畫面。而利用多媒體則可以很好地解決這些難題,它的旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)、放大縮小、加深加粗,讓學(xué)生對抽象實驗有了全新的認(rèn)識,可刺激學(xué)生多種感官,增強(qiáng)求知欲望。
多媒體教學(xué)也可節(jié)省時間,提高講課速度,增大信息量。眾所周知,有機(jī)化學(xué)演示實驗成功率較低,若配上多媒體實驗教學(xué),成功機(jī)率大大提高。例如,通過多媒體動畫制作可讓“化學(xué)鍵斷裂和重組”的實驗變得簡單明了,學(xué)生興趣極濃,記憶深刻,得到的學(xué)習(xí)成果就是有機(jī)方程式書寫變得容易了。
當(dāng)然,多媒體實驗教學(xué)不能搞得太花哨,不能以取悅學(xué)生為目的,不能取代所有的動手演示實驗,要真正地讓其起到教學(xué)的輔助作用。
化學(xué)實驗來源于生活,在人們的身邊,一些微型實驗無處不在。近幾年新課標(biāo)下的高考實驗題更貼近生活,善于把與人們息息相關(guān)的空氣、水、無機(jī)鹽、維生素、有機(jī)物等運用到高考化學(xué)實驗的舞臺。“生活實驗”會推動課堂實驗教學(xué),讓學(xué)生感覺化學(xué)實驗并不神秘,還能體現(xiàn)到“學(xué)以致用”的學(xué)習(xí)效果。
例如,家用水壺中水垢的清洗方法,如果用食醋代替鹽酸是否可行?親自實驗后學(xué)生才發(fā)現(xiàn),因為食醋中乙酸的濃度小,所以用食醋代替鹽酸,難以達(dá)到清洗的效果。家用大理石地板不小心灑了幾滴食醋,需要擔(dān)心由于產(chǎn)生CO2氣體而出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象嗎?學(xué)生利用熟悉的生活材料完成實驗,自然會得出結(jié)論。水果刀切完蘋果后,蘋果斷面上為何出現(xiàn)紅色?實驗后學(xué)生自然明白苯酚與Fe3+顯色反應(yīng)的道理。淀粉KI易被O2氧化,可試管中并沒有看到溶液變藍(lán),為什么用自來水清洗時卻出現(xiàn)明顯的藍(lán)呢?學(xué)生分析后得出結(jié)論:Cl2氧化性強(qiáng)于O2。食用過的“老干媽”瓶子有何作用?教師將這個問題帶入課堂,引起學(xué)生強(qiáng)烈的興趣,其中一個學(xué)生用實際操作得出趣味應(yīng)用——可制成簡易的“隨制隨停啟普發(fā)生器”。類似于這樣的實驗舉不勝舉,通過生活實驗,可讓學(xué)生鞏固已有的知識體系,溫故知新,使實驗達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果,同時加深學(xué)生對教材上實驗問題的理解和延伸。
近年來,高考實驗題的一個突出特點,就是更加注重對實驗?zāi)芰Φ目疾?。所有高考中涉及到的實驗,學(xué)生不可能都親力親為,那就需要通過習(xí)題去鞏固和強(qiáng)化。在實驗習(xí)題設(shè)計中,若能有計劃地挖掘一些開放性、趣味性的習(xí)題,就能開闊學(xué)生的視野,啟迪學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維。筆者專門利用一些課外活動時間,征集學(xué)生自主設(shè)計的一些實驗探究性極強(qiáng)的練習(xí)題。
例如,一個學(xué)生設(shè)計的如何證明醋酸是一元弱酸的實驗探究中,令人不可思議的是,學(xué)生共設(shè)計出十幾種方案。然后通過全班學(xué)生熱烈的討論,就實驗的可行性、操作的簡便性、環(huán)保問題等,給出以下兩種較佳的答案:1)測一定物質(zhì)量濃度的醋酸溶液的pH;2)測CH3COONa溶液的pH。又如關(guān)于NO的收集方法,學(xué)生都知道是采用排水法收集——由于NO會和空氣中的O2反應(yīng),固不能采用排氣法收集,但一位學(xué)生收集了一道習(xí)題,就是如何利用帶有雙口塞導(dǎo)管的集氣瓶收集干燥且純凈的NO氣體?一些學(xué)生聽到后就議論紛紛,說不可能,資料上講的“只能用排水法收集”的思想禁錮了他們的思維。采集此題的這位學(xué)生說,既然要得到干燥的NO,就不能再采用排水法收集,只能采用排氣法收集,可又不能采用排空氣法,那怎么辦呢?在他還沒有說出答案時,有好多學(xué)生就已經(jīng)憋不住了,大聲地?fù)屩卮穑翰捎门琶芏却蟮腃O2氣體法收集。更有甚者,快速站起,把整個收集的操作步驟表述一通,贏得全班同學(xué)的掌聲。
學(xué)生自己思考設(shè)計實驗習(xí)題,需要閱讀和查找一些相關(guān)資料,甚至還要自己去找一些代用藥品并組裝實驗儀器,完成實驗的設(shè)計及操作。正是這些過程,鍛煉了學(xué)生的動手能力,拓寬了學(xué)生的視野,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)了學(xué)生積極自主的學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力。
綜上所述,在今后的化學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,豐富實驗教學(xué)功能,深入挖掘教材實驗的內(nèi)涵,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使之成為適應(yīng)新高考模式的真正的高材生?!?/p>