[摘要]化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)課程的重要組成部分,教師應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中既注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固,也要注意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和分析能力,改進(jìn)和組織課外小實(shí)驗(yàn)是提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑。
[關(guān)鍵詞]化學(xué)實(shí)驗(yàn);有效教學(xué);課外小實(shí)驗(yàn)
[中圖分類號(hào)]G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1005-3115(2010)12-0124-02
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,不過(guò),時(shí)下的中學(xué)化學(xué)教學(xué),特別是實(shí)驗(yàn)課教學(xué)存在諸多問(wèn)題,體現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效率不高、教學(xué)效果不佳。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的停滯不前已影響到化學(xué)教學(xué)整體的改革與發(fā)展。中學(xué)化學(xué)教育的目的是為了提高全民族的科學(xué)文化素質(zhì),通過(guò)化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握—些最基本的科學(xué)原理和科學(xué)方法,尤其是通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生獲得直觀感性知識(shí),從而把難以理解的化學(xué)知識(shí)或現(xiàn)象更好地理解、鞏固,形成化學(xué)概念,提高觀察、分析和解決問(wèn)題的能力,也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)能力具有重要意義。
一、問(wèn)題——化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)的主線
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要組成部分,是化學(xué)教師吸引學(xué)生的法寶,也是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和思維能力的主要途徑。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,以問(wèn)題為主線來(lái)組織教學(xué),能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的形成和發(fā)展。學(xué)生的主要?jiǎng)邮只顒?dòng)就是化學(xué)實(shí)驗(yàn),因此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng)的重要手段。但現(xiàn)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)相對(duì)較少,不是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)成功率低,而是因?yàn)榘才乓淮螌W(xué)生實(shí)驗(yàn)要花費(fèi)大量的時(shí)間、人力乃至財(cái)力。所以,學(xué)生實(shí)驗(yàn)做還是不做,做得多還是少,不僅與教師重視程度有關(guān),也與學(xué)校管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有很大關(guān)系。但無(wú)論是以何種形式——探究式、驗(yàn)證式、照方抓藥式,只要讓學(xué)生多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),就能增加學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的機(jī)會(huì),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,同時(shí),也能激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。在化學(xué)教學(xué)中,學(xué)生針對(duì)問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集數(shù)據(jù),再對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,最后得出結(jié)論。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、提高他們的求知欲有很大幫助。
然而,不是所有問(wèn)題都能讓中學(xué)生僅用實(shí)驗(yàn)手段就能解決。針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性,要有效地指導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)造性活動(dòng),教師必須先思維、實(shí)驗(yàn)、探索。教師在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)中學(xué)教材中遇不到的現(xiàn)象和問(wèn)題,通過(guò)分析、反復(fù)嘗試,會(huì)尋找到解決問(wèn)題的方法。如高二化學(xué)教材中有如下反應(yīng):3NO2 +H2O = 2HNO3 +NO ,理論上單位體積的二氧化氮跟水反應(yīng)后,剩余氣體體積是原氣體體積的1/3,但學(xué)生通過(guò)仔細(xì)實(shí)驗(yàn)后卻得不到如此結(jié)論,是什么原因呢?我們解釋為:下列可逆反應(yīng)是不可忽視的,2NO2N2O4 而且還存在NO +NO2 +H2O =2HNO2反應(yīng)。這就是說(shuō),我們?cè)谕ǔl件下收集不到純凈的二氧化氮?dú)怏w,而且在反應(yīng)過(guò)程中還有一氧化氮的反應(yīng)損耗。實(shí)驗(yàn)教師要努力引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中去發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、萌發(fā)新思想、形成新思路、尋找新方法、獲得新知識(shí),從而培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。
二、改進(jìn)——化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)的必要措施
化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重很大,這對(duì)提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力有著舉足輕重的作用。教材改革已帶動(dòng)了教學(xué)改革,但理論課教學(xué)有改進(jìn)而實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻一直沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的變化。在知識(shí)和能力培養(yǎng)目標(biāo)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)側(cè)重思維能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。當(dāng)前的教育教學(xué)實(shí)際是重視對(duì)學(xué)生知識(shí)的傳輸甚至灌輸,有意無(wú)意地忽略了學(xué)習(xí)者本身及學(xué)習(xí)的過(guò)程這兩個(gè)更為重要的方面。換句話說(shuō),多偏重于“內(nèi)容目的”的落實(shí),忽視了“過(guò)程目的”的重要作用及其優(yōu)化運(yùn)作,抑制了學(xué)生的智力與非智力因素的健康發(fā)展。化學(xué)實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生及時(shí)動(dòng)手進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),期望得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論與教師或教材所提供的標(biāo)準(zhǔn)一致,以達(dá)到求同。但由于化學(xué)現(xiàn)象之間存在著多種聯(lián)系,而且與反應(yīng)條件有著密切關(guān)聯(lián),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象隨著操作順序的不同、實(shí)驗(yàn)條件的差異會(huì)呈現(xiàn)出多種多樣的變化。對(duì)某一化學(xué)現(xiàn)象或問(wèn)題的揭示也可能有幾種不同的實(shí)驗(yàn)方法和途徑,通過(guò)比較從中找出更為優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案,可以為訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散性思維提供有利條件。我們必須承認(rèn)大綱和教材具有絕對(duì)的合法性和權(quán)威性,但為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,為了調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思維,不能僅忠于教材而因循守舊,教師可以適時(shí)地調(diào)整教材實(shí)驗(yàn)步驟甚至設(shè)計(jì)思路。如高一化學(xué)教材中關(guān)于氯水受光照射分解的實(shí)驗(yàn),只要把新制的飽和的氯水放置在暗處,幾天后再光照,反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯。這時(shí)候?qū)W生會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)——為什么放置在暗處幾天后現(xiàn)象反而明顯了呢?在他們積極動(dòng)腦的過(guò)程中會(huì)得出如下結(jié)論:因?yàn)檫@樣氯水中才會(huì)有更大濃度的次氯酸(HClO)得以分解。
另外,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,必須注意節(jié)約化學(xué)藥品,減少化實(shí)驗(yàn)步驟,避免污染環(huán)境,以達(dá)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)約化、綠色化的要求。按照教材安排進(jìn)行“硫酸黑面包”式的實(shí)驗(yàn),不僅消耗藥品多,反應(yīng)釋放大量的有刺激氣味的氣體,對(duì)空氣污染嚴(yán)重,讓學(xué)生咳嗽不止,甚至?xí)蓴_正常課堂秩序。可將該實(shí)驗(yàn)做如下改進(jìn):在250毫升的錐形瓶中放入研細(xì)的蔗糖10克,滴入1~2毫升水。通過(guò)分液漏斗向其中加入適量溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸,同時(shí)將生成的氣體依次通入裝有品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液和澄清石灰水的洗氣瓶,最后通入盛有NaOH溶液的燒杯中。如此操作,我們不但在錐形瓶中觀察到了明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而且節(jié)約了藥品,防止了環(huán)境污染,還驗(yàn)證了生成物的成分。
將化學(xué)知識(shí)以實(shí)驗(yàn)的形式表現(xiàn)出來(lái),使學(xué)生通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察或親自探究實(shí)驗(yàn)獲得有關(guān)基本概念和基礎(chǔ)理論的知識(shí),有助于學(xué)生化學(xué)知識(shí)的有意義建構(gòu)。如過(guò)氧化氫分解制取氧氣的實(shí)驗(yàn),以前用MnO2 作催化劑,但存在速率過(guò)快、反應(yīng)難以控制等弊端。有人通過(guò)定性和定量研究,在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,以活性炭顆粒為催化劑,H2O2 分解反應(yīng)的速度最適中,產(chǎn)生的氣體最均勻,反應(yīng)的時(shí)間也較長(zhǎng),且溶液顏色無(wú)變化,便于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,理解催化劑的概念。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)課堂教學(xué)的重中之重,一方面必須重視實(shí)驗(yàn)的開展;另一方面,也不能“盡信書”,要激勵(lì)學(xué)生勤動(dòng)手、慣動(dòng)腦,勇于探索,善于質(zhì)疑;同時(shí)要努力實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)約化原則和綠色化標(biāo)準(zhǔn)。
三、課外小實(shí)驗(yàn)——化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑
如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅局限于教師演示、學(xué)生模仿、筆試考查,那么化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能就不能得到充分發(fā)揮。在現(xiàn)代學(xué)校教育中,雖然課堂教學(xué)仍是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)活動(dòng)的主渠道,但若將目光延伸到教室、課本以外,從社會(huì)生活中尋找與化學(xué)知識(shí)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)課題,將社會(huì)現(xiàn)象、生活環(huán)境作為發(fā)掘?qū)嶒?yàn)新課題的出發(fā)點(diǎn)。教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生以日常生活中的食醋、蘇打水、食鹽水、檸檬汁等代替典型的酸堿鹽溶液,讓他們檢測(cè)溶液的酸堿性,用雞蛋殼代替典型的化學(xué)藥品檢驗(yàn)碳酸鹽,檢驗(yàn)胃舒平中的氫氧化鋁等這些身邊常見物質(zhì)入手,解決有關(guān)化學(xué)概念問(wèn)題。從實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)施到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,這些小實(shí)驗(yàn)都要學(xué)生自己積極參與,主動(dòng)地動(dòng)腦動(dòng)手,確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理、制定實(shí)驗(yàn)方案、組裝儀器、選擇藥品等。教師還可組織舉辦化學(xué)晚會(huì),對(duì)于參加學(xué)科競(jìng)賽和課外小組的學(xué)生,開放實(shí)驗(yàn)室,允許學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行有關(guān)課題的研究、實(shí)驗(yàn)。使實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)走進(jìn)社會(huì),貼近生活,讓學(xué)生深刻體會(huì)到化學(xué)知識(shí)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義。
在課外,學(xué)生不像在課堂上那樣受到很大限制,他們的思維更加活躍,親自動(dòng)手的欲望更加強(qiáng)烈。學(xué)生可以充分地、自由地發(fā)揮想象,根據(jù)自己的興趣愛好設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行探究活動(dòng),去尋找所有可能解決問(wèn)題的途徑。當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成以后,學(xué)生會(huì)體驗(yàn)到成功的愉悅,從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
總之,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要目的,也是化學(xué)教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的突破口?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分,中學(xué)化學(xué)教學(xué)圍繞實(shí)驗(yàn)展開是中學(xué)化學(xué)教學(xué)特點(diǎn)的充分體現(xiàn),教師應(yīng)該盡最大努力,做好實(shí)驗(yàn)的相關(guān)工作,盡可能地為學(xué)生創(chuàng)造條件,讓他們多做實(shí)驗(yàn)、做好實(shí)驗(yàn)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,對(duì)進(jìn)行創(chuàng)造性教育有著獨(dú)特的作用。
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