萬華明 李旦旦
高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn),可全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。學(xué)生通過在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的過程,提高的不僅僅是化學(xué)知識和技能,同時還能形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)精神。
一、設(shè)計(jì)有效實(shí)驗(yàn),使化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有發(fā)現(xiàn)知識、培養(yǎng)興趣、激發(fā)思維、培養(yǎng)品德等功能
在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)動手能力;通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析,更好地理解、鞏固和運(yùn)用化學(xué)知識,培養(yǎng)透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力;通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。從課程的三維目標(biāo)上看,化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅具有認(rèn)識論和方法論功能,而且還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,豐富教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式等多方面的功能。這些功能實(shí)現(xiàn)程度的多少,就體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的高低。而判斷實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效的程度,可以通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)后,了解學(xué)生在上述諸多方面獲得的發(fā)展程度來衡量。
二、有效實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
1.改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)。一些學(xué)生不容易做成功的、有一定危險的、污染相對較大不宜大面積進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),教師在設(shè)計(jì)時,就要從演示的時間、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯、是否能讓全班所有學(xué)生都能觀察清楚、是否存在污染等方面來設(shè)計(jì),讓學(xué)生在親身體驗(yàn)的同時不受到任何傷害。因此,教師在設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)演示時,就要想到在教室的什么地方,怎樣操作實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到上述目的。一種很好的方法就是使用實(shí)物投影儀將實(shí)驗(yàn)的整個過程投影到大屏幕上,讓全班學(xué)生都能清晰地觀察,這樣就能將演示實(shí)驗(yàn)展示給學(xué)生。
2.引導(dǎo)分析、探究實(shí)驗(yàn)。在教師與學(xué)生邊研討邊實(shí)驗(yàn)的教學(xué)活動中,教師就要通過設(shè)計(jì)一些思考題,讓學(xué)生帶著問題來鉆研教材。在設(shè)計(jì)思考問題之前,要了解學(xué)生的知識儲備情況,設(shè)計(jì)問題循序漸進(jìn),保證在實(shí)施過程中,使學(xué)生全員參與思考探究。在學(xué)生具體操作時,教師巡視指導(dǎo),及時發(fā)現(xiàn)操作問題并予以規(guī)范;在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時,引導(dǎo)學(xué)生觀察對象的細(xì)致性和全面性,如果發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生討論思考;協(xié)調(diào)小組成員在實(shí)驗(yàn)時的分工協(xié)作,提高實(shí)驗(yàn)效率。
3.設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生利用所掌握的化學(xué)知識和技能,發(fā)現(xiàn)與化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問題,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中,采用多種方法手段,如觀察法、調(diào)查法、討論法、辯論法等,并將最后資料進(jìn)行收集和整理。在具體操作過程中,按照科學(xué)探究的一般思路和方法進(jìn)行,先提出問題,再設(shè)想一些符合邏輯的假設(shè),如何去驗(yàn)證這些假設(shè),證明結(jié)論,解釋現(xiàn)象等,最后對活動進(jìn)行總結(jié)、反思與評價,通過這些活動,體會科學(xué)探究的過程,發(fā)展科學(xué)探究的能力。
4.引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。探究學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式,也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識和提高探究能力的重要途徑。教師在教學(xué)中,應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生主動參與探究學(xué)習(xí)的積極性,引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識和技能,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作,分析和解決與化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問題。通過實(shí)驗(yàn)、觀察、調(diào)查、資料收集、閱讀、討論、辯論等多種方式,在提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等活動中,增進(jìn)對科學(xué)探究的理解,發(fā)展科學(xué)探究能力。
5.分析理論實(shí)驗(yàn)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)在操作時出現(xiàn)的偏差。從失敗的實(shí)驗(yàn)去發(fā)掘一些看起來很容易成功,但實(shí)際操作時,往往會出現(xiàn)較大偏差的實(shí)驗(yàn)。這時就要及時抓捕這不可多得的課程資源,通過再認(rèn)識、再研究讓學(xué)生養(yǎng)成務(wù)實(shí)求真、勇于創(chuàng)新、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。這些實(shí)驗(yàn)包括氫氧化鐵膠體的制取、鈉在空氣中燃燒、鎂與水的反應(yīng)、氫氧化亞鐵的制備、甲烷與氯氣的反應(yīng)等。
6.學(xué)會對他人設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評價和改進(jìn)。教師引導(dǎo)學(xué)生采取什么樣的標(biāo)準(zhǔn)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評價、改進(jìn)。在進(jìn)行評價和改進(jìn)的過程中,學(xué)生也將體會到自己在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)考慮到什么注意事項(xiàng)。對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容選擇上,不應(yīng)僅局限于課本上的實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師可以引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)生活中的化學(xué),運(yùn)用生活中的物質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使化學(xué)與生活聯(lián)系更加緊密,使學(xué)生從化學(xué)的角度來認(rèn)識身邊的物質(zhì),身邊的現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識探索新知、開拓進(jìn)取的科學(xué)態(tài)度。
7.對實(shí)驗(yàn)課后的總結(jié),包括規(guī)范操作、注意事項(xiàng)、分析現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。因此,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)報告,形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。分析實(shí)驗(yàn)成功和失敗的原因,思考如何改進(jìn),才能得到科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
三、有效實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施策略
1.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。任何一個化學(xué)實(shí)驗(yàn)都有它的主要目的,以主要目的為前提,來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),使教學(xué)內(nèi)容更有針對性,充分利用好實(shí)驗(yàn)資源,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的最大效益。為了達(dá)到最佳實(shí)驗(yàn)效果,教師在設(shè)計(jì)教學(xué)中,要認(rèn)真思考如何在課堂實(shí)施過程中始終圍繞實(shí)驗(yàn)主要目的進(jìn)行教學(xué)。
2.挖掘本地實(shí)驗(yàn)資源。自然界的物質(zhì),千姿百態(tài),豐富多彩,化學(xué)教師要教學(xué)生把身邊的物質(zhì)、相關(guān)物質(zhì)的變化和書本的知識結(jié)合起來,并加以有目的地觀察和思考。比如,新磨的刀更容易生銹;白醋去除水垢等。以此讓學(xué)生感受到生活豐富多彩,在不經(jīng)意之中,把學(xué)生培養(yǎng)成經(jīng)常關(guān)注身邊事物、關(guān)注化學(xué)與生活的聯(lián)系,潛移默化地縮短學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的心理距離。
3.創(chuàng)設(shè)真實(shí)實(shí)驗(yàn)情景。通過生活實(shí)際,讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)對人類生活和社會發(fā)展的重要作用及其相互影響,引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察生活中的化學(xué)現(xiàn)象,分析原因,有意識地要求學(xué)生用化學(xué)知識來解釋這些說法,使學(xué)生對這些說法不僅知其然,還要知其所以然。
4.追求高效實(shí)驗(yàn)課堂。高中課程標(biāo)準(zhǔn)中列出的實(shí)驗(yàn)可為分為觀察實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),不同的實(shí)驗(yàn)所具有的主要功能是不同的,其層次也不相同。實(shí)驗(yàn)是否有效,不一定是要學(xué)生都親自動手操作才有效,而是取決于實(shí)驗(yàn)的主要目的是否達(dá)到?是要突出方法、技能,還是觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、揭示反應(yīng)本質(zhì)。對于不同類型實(shí)驗(yàn),教學(xué)設(shè)計(jì)時應(yīng)采用不同的教學(xué)方法,方能取得最大的實(shí)驗(yàn)效益。
總之,在化學(xué)課程實(shí)施中不但要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),還要始終樹立“有效實(shí)驗(yàn)”的理念。作為一名化學(xué)教師,要始終以學(xué)生的發(fā)展為己任,時刻樹立有效實(shí)驗(yàn)理念,并將此理念貫穿于整個化學(xué)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。
【責(zé)編 金 東】