摘 要:在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,演示實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)是課堂教學(xué)的靈魂,是學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)不可缺少的環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中每一個(gè)模塊、每一個(gè)專題均給出了“活動(dòng)與探究”建議,新課程的高中化學(xué)教材中也設(shè)有“活動(dòng)與探究”這個(gè)欄目。而在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,課堂演示實(shí)驗(yàn)有著相當(dāng)?shù)姆至?。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)不可能完全普及的情況下,演示實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)是課堂教學(xué)的靈魂,是學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)不可缺少的環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。因此演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)是否處理得當(dāng),直接關(guān)系到課堂教學(xué)的效益。
本文就高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略做一些粗淺的探討。
一、發(fā)掘、設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)
新教材在原有舊教材的基礎(chǔ)上,已經(jīng)增加了不少實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,但也不可能面面俱到,不可能完全滿足學(xué)生求知的需要。因此,可選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)增加演示實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)教學(xué)的直觀性,使之有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的把握和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
例如,初始學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí),介紹“有機(jī)物易溶于有機(jī)溶劑”這一規(guī)律,可增加這樣的演示實(shí)驗(yàn):將一小塊泡沫塑料投入少量CCl4中,發(fā)現(xiàn)泡沫塑料很快溶解消失。很簡(jiǎn)單的一個(gè)小實(shí)驗(yàn),卻能大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。加深對(duì)知識(shí)的理解。
二、研究、改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)
教材中有些演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得不是很完善。此時(shí),教師可不拘泥于教材的安排,動(dòng)一些腦筋對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和完善,使其更生動(dòng)直觀或更環(huán)保。
例如,在講解SO2=或Cl2的溶解性時(shí)可以將原教材中的實(shí)驗(yàn)做這樣的改進(jìn):用一個(gè)廢棄的潔凈的礦泉水瓶收集一瓶SO2或C12,然后用注射器向其中注入少量蒸餾水,很快瓶身就會(huì)變癟,并伴隨很大的塑料瓶變形的“咔咔”聲。這樣的演示實(shí)驗(yàn)既不費(fèi)時(shí)費(fèi)力,又很環(huán)保,特別是現(xiàn)象非常明顯,給學(xué)生留下深刻的印象,還帶有一定的趣味性,可謂是一舉多得。
需要的時(shí)候,教師可在課堂上組織學(xué)生共同對(duì)演示實(shí)驗(yàn)加以完善,這既能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,又可激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的科學(xué)實(shí)踐愿望,從而強(qiáng)化學(xué)生勇于科學(xué)探索和敢于超越前人的創(chuàng)新意識(shí)。
三、增加演示實(shí)驗(yàn)的層面
學(xué)生對(duì)事物的觀察往往是表層的、片面的,有時(shí)甚至是錯(cuò)誤的。而化學(xué)原理的表現(xiàn)形式是多層次的、多側(cè)面的。教材中提供的往往是單層次的、單側(cè)面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因此,教師有必要多角度、多方位地對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行提問(wèn)、闡釋,盡量讓學(xué)生全面深入地認(rèn)識(shí)化學(xué)原理的全貌。
例如,講解鎂鋁和氧氣的反應(yīng)時(shí),先做“用砂紙打磨過(guò)的鎂條在空氣中劇烈燃燒”的實(shí)驗(yàn),繼而又做將砂紙打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈外焰上引燃的實(shí)驗(yàn),卻發(fā)現(xiàn)鋁箔不但不能點(diǎn)燃,還出現(xiàn)了鋁箔熔融但不滴落的現(xiàn)象。這時(shí)教師可組織學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)象的分析,通過(guò)討論得出結(jié)論,鋁箔表麗迅速形成了新的氧化膜,氧化鋁的熔點(diǎn)很高,高溫下不熔化,并且包裹著熔化的金屬鋁使其不能燃燒。這可以說(shuō)是在實(shí)驗(yàn)中的意外收獲,教師可以抓住時(shí)機(jī)進(jìn)行知識(shí)的融合和滲透,這對(duì)學(xué)生拓寬知識(shí)面,培養(yǎng)其科學(xué)探索精神無(wú)疑是大有裨益的。
四、增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的趣味性和可見(jiàn)度
心理學(xué)家認(rèn)為:當(dāng)人們對(duì)一事物產(chǎn)生興趣時(shí),就會(huì)在大腦中形成一個(gè)興奮灶,且使興奮持續(xù)。在實(shí)驗(yàn)中引入新穎、奇特、生動(dòng)而富有懸念的情景,能夠喚起學(xué)生的興趣,萌發(fā)熱愛(ài)化學(xué)的情感。教師要抓住學(xué)生的好奇心和探索欲,補(bǔ)充做一些典型的趣昧實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步研究發(fā)生的現(xiàn)象,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
例如,《化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋返男率谡n,一般是以實(shí)驗(yàn)的方式導(dǎo)入新課,如果用課本上的演示實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課,未免顯得枯燥而沒(méi)有新意。筆者曾嘗試用一個(gè)西紅柿,銅、鋅兩個(gè)電池設(shè)計(jì)成“水果電池”,并用這樣的水果電池設(shè)計(jì)成一個(gè)音樂(lè)賀卡,但醫(yī)電流較小音樂(lè)聲音很小,課堂演示效果不好。這里如果這樣操作:利用電流較小這一特點(diǎn),讓學(xué)生嘗試用舌尖同時(shí)接觸兩個(gè)哇極,體驗(yàn)“麻麻”的感覺(jué)。這時(shí)學(xué)生就會(huì)表現(xiàn)一得異常興奮,學(xué)習(xí)興趣極大提高,積極地要求參與并討論,繼而得出有電流產(chǎn)生的猜想。這樣的教學(xué)方式符合新課程的理念,重實(shí)驗(yàn)、重過(guò)程、把探究思想深入到了教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中去。
五、增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放性
在演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容上增加實(shí)際生活中的應(yīng)用演示,可擴(kuò)寬學(xué)生的視野,拓展思維一度,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
例如,為“Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化”教學(xué)而補(bǔ)充設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn):用榨汁機(jī)把菏蘋果榨成汁,果汁短時(shí)間顯淺綠色,放置幾分鐘后,蘋果汁很快變成的黃色,加入維生素c藥片粉末,攪拌溶解,蘋果汁又很快由黃色變淺或變?yōu)樵瓲?。該?shí)驗(yàn)來(lái)源于日常生活現(xiàn)象——蘋果汁的變色。該演示實(shí)驗(yàn)不僅讓學(xué)生掌握了“Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化”的條件,而且提供給學(xué)生一個(gè)“生活化”看待化學(xué)的視角,讓學(xué)生實(shí)實(shí)在在地體會(huì)到化學(xué)知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系,激發(fā)了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
六、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想
教師要善于發(fā)掘演示實(shí)驗(yàn)的有效因素,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的情境,鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)一些現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)觀點(diǎn)進(jìn)行大膽的質(zhì)疑。在試驗(yàn)演示過(guò)程中,教師要充分展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想,培養(yǎng)學(xué)生領(lǐng)悟、探究化學(xué)問(wèn)題的方法。
例如,蘇教版選修教材《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》(2004年12月第1版)P45的苯的溴化實(shí)驗(yàn),此實(shí)驗(yàn)中將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體直接導(dǎo)人了錐形瓶中的蒸餾水。之后取錐形瓶中的液體滴入硝酸銀溶液。來(lái)檢驗(yàn)是否有HBr生成。有學(xué)生提出,這樣的設(shè)計(jì)不完善。因?yàn)锽rl易揮發(fā),揮發(fā)出的Br2被蒸餾水吸收后滴入硝酸銀溶液同樣會(huì)產(chǎn)生淡黃色沉淀,干擾HBr的檢驗(yàn)。這時(shí),教師可組織學(xué)生進(jìn)行討論,改進(jìn)課本上的實(shí)驗(yàn)并付諸于實(shí)踐檢驗(yàn)。
七、部分“活動(dòng)與探究”不采取演示實(shí)驗(yàn)而直接進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
教材某些非常重要的章節(jié),演示實(shí)驗(yàn)不足以達(dá)到教學(xué)要求,教師可根據(jù)可行性,把演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為學(xué)生分組試驗(yàn)。因?yàn)閷W(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)肯定要比演示實(shí)驗(yàn)具有更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間,不僅可以讓學(xué)生更牢固地掌握化學(xué)知識(shí),而且能極大地激發(fā)和滿足不同層次的學(xué)生的探索和創(chuàng)新欲望。例如“化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?、一些元素化合物知識(shí)如氯氣的性質(zhì)、二氧化硫的性質(zhì)、鎂、鋁的性質(zhì)等等,這些章節(jié)在教學(xué)時(shí)都直接設(shè)計(jì)成學(xué)生實(shí)驗(yàn),并采取分組的形式,分別完成不同的任務(wù),之后再做交流討論,體驗(yàn)分工與合作的學(xué)習(xí)過(guò)程。
八、用多媒體模擬演示實(shí)驗(yàn)
多媒體作為現(xiàn)代教育的輔助工具。它有著傳統(tǒng)的演示教具無(wú)法滿足的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于一些復(fù)雜或受條件限制的演示實(shí)驗(yàn),例如涉及有毒有害物質(zhì)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、各種爆炸實(shí)驗(yàn)等,均可采用多媒體電腦模擬化學(xué)過(guò)程,從而達(dá)到勝過(guò)實(shí)物的演示效果。在此過(guò)程中,教師可以充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢(shì),將實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行重放、定格、慢鏡頭等,這樣就大大彌補(bǔ)了學(xué)生直觀感覺(jué)的不足,減少了抽象思維的難度。
但化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),真實(shí)的實(shí)驗(yàn)是無(wú)可替代的。因此多媒體的使用也要注意“度”的問(wèn)題,它只是一種輔助工具,決不能讓多媒體喧賓奪主,成為展示實(shí)驗(yàn)的主要形式。
總之,要獲得好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,多樣性的實(shí)驗(yàn)手段是必不可少的。作為化學(xué)教師應(yīng)該認(rèn)真學(xué)習(xí)新課程理念,認(rèn)真分析處理好每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),根據(jù)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),思考采取有效地教學(xué)策略,這樣才能取得良好的教學(xué)效果。