【摘 要】當(dāng)今,中學(xué)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以演示視頻為主,學(xué)生只能被動地觀看實(shí)驗(yàn)過程及其現(xiàn)象,而這種教育方式與今天大力提倡的素質(zhì)教育相比還存在一定的差距。在培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的掌握方面,其趣味性研究是一個經(jīng)久不衰并值得我們長期不斷探索的課題。本文主要從探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)趣味性的必要性及途徑等方面進(jìn)行了闡述,希望對提高教學(xué)效果、最終實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育有一定的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn) 趣味性 素質(zhì)教育
【中圖分類號】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)23-0122-03
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),通過化學(xué)實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生透徹地掌握并了解更多的化學(xué)知識,加深學(xué)生對化學(xué)概念及化學(xué)理論的認(rèn)識,激勵學(xué)生積極思考的意識,最終提高分析問題和解決問題的能力。此外,通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),能使學(xué)生初步學(xué)會認(rèn)識自然界的科學(xué)方法,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)揮其主觀能動性、培養(yǎng)學(xué)生的探索能力以及培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣等方面都是非常有幫助的?!叭ぁ奔醇ぐl(fā)情趣,中學(xué)生普遍具有較強(qiáng)的好奇心,要借助學(xué)生的這種心理特征,設(shè)計(jì)一些融合知識性和趣味性于一體的課外化學(xué)活動及實(shí)驗(yàn),激發(fā)并培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)其奮發(fā)向上、自強(qiáng)不息的信心?;瘜W(xué)學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)者力求認(rèn)識化學(xué)事物,獲得有關(guān)化學(xué)知識經(jīng)驗(yàn)所帶有感情色彩的心理傾向,而化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所呈現(xiàn)的千變?nèi)f化的現(xiàn)象,恰恰是喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效手段。
一 探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)趣味性的必要性
1.社會方面
到目前為止,人們已經(jīng)合成并發(fā)現(xiàn)了2000多萬種新的化合物,同時基本滿足了現(xiàn)在人類日益增長的物質(zhì)文化需求。但是,正如英國《自然》雜志的一篇文章所說:由于化學(xué)家不會特意向社會宣傳化學(xué)與化工對社會的貢獻(xiàn),使得20世紀(jì)化學(xué)所取得的輝煌成就并未獲得社會應(yīng)有的認(rèn)同;也正是由于宣傳力度的不夠,使得現(xiàn)在的中學(xué)生對化學(xué)取得的成就,及化學(xué)對人類社會的貢獻(xiàn)知之甚少,從而也嚴(yán)重影響了學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究一定要注意其趣味性,從而使學(xué)生感興趣。如教師可以選擇“納米材料的應(yīng)用與發(fā)展概況”、“由海灣戰(zhàn)爭和北約戰(zhàn)爭轟炸南聯(lián)盟所帶來的生態(tài)災(zāi)難”、“食鹽加碘的作用及其在烹調(diào)過程中的變化、加碘鹽的保存”等具有代表性的事實(shí)作為例子讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的了解,同時,要有一定的創(chuàng)新性。創(chuàng)新性是指有新意,有獨(dú)立見解,而不是人云亦云。
2.學(xué)校方面
在中國特色的大環(huán)境里,無論是老師還是家長,學(xué)生都被印上了具有時代特征的“應(yīng)試教育”的烙印。任何一種教學(xué)方法或一個教材中的實(shí)驗(yàn),如果不能提高學(xué)生的考試分?jǐn)?shù),就會受到強(qiáng)烈質(zhì)疑并使其難以被深入推廣,最終導(dǎo)致學(xué)生失去做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。因此,增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性,不僅可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,而且可以幫助學(xué)生認(rèn)識知識規(guī)律,為模擬科研思路奠定基礎(chǔ)。
二 探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)趣味性的途徑
1.把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)
培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,在現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)中,許多實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生只是為了獲取知識而去觀察,產(chǎn)生了思維定式,不能夠積極、主動地去思考,同時,由于思考比較被動,因此對部分實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)并無法全面感知與準(zhǔn)確描述。假如教師經(jīng)過設(shè)計(jì)把一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)的過程中就可以引導(dǎo)學(xué)生迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。例如,在學(xué)習(xí)原電池原理時,先演示“番茄原電池”(由銅片、鋅片、導(dǎo)線、音樂卡和西紅柿組成)的趣味實(shí)驗(yàn)。緊接著設(shè)問:這個簡單構(gòu)造為什么能使音樂卡發(fā)出聲音?在激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生欲望的同時,鼓勵學(xué)生討論并質(zhì)疑:音樂卡發(fā)聲肯定有電流通過,電流從何而來,是否能用茄子或黃瓜代替番茄,直接用稀酸代替番茄效果是不是更好,是什么原理?通過對這些問題的討論,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,大膽想象。
新課程從“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”出發(fā),倡導(dǎo)學(xué)生“從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)化學(xué)”,設(shè)置了“觀察與思考”和“活動與探究”等欄目,旨在為學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會。如在“蛋白質(zhì)的教學(xué)中”,為研究蛋白質(zhì)的性質(zhì),可以設(shè)置以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究:實(shí)驗(yàn)1:取兩支試管,各裝入3ml新鮮雞蛋白溶液,分別加入蒸餾水及飽和硫酸鈉溶液。實(shí)驗(yàn)2:取三支試管,各裝入3ml雞蛋白溶液,一支加熱,一支加入少量乙酸鉛溶液;另一支加幾滴濃硝酸溶液后微熱。
將這樣一些典型的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生在直接參與知識形成的過程中,親自體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探索的樂趣。
2.對于抽象的知識要充分利用現(xiàn)代教育教學(xué)技術(shù)——多媒體課件
運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)過程,制作教學(xué)軟件,把靜、動畫結(jié)合起來,通過生動有趣的畫面,使靜態(tài)的知識動態(tài)化,使呆板的說教趣味化,使抽象的講解直觀化,使學(xué)生充分利用多種感覺器官有效地激發(fā)學(xué)生探究新知識的興趣,全面提高綜合素質(zhì),才能取得最佳教學(xué)效果。在化學(xué)教學(xué)中,許多微觀結(jié)構(gòu)和微觀現(xiàn)象既看不見又摸不著。對于這樣的知識,如果教師利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),對于化學(xué)反應(yīng)的微觀過程用動畫演示出來,就可以輕松地獲得事半功倍的效果。如在進(jìn)行原子的結(jié)構(gòu)、水的電解、氯化氫的形成等知識點(diǎn)的教學(xué)中,都可以采用Flash動畫,使學(xué)生直觀地觀察到抽象的現(xiàn)象。另外,為使演示實(shí)驗(yàn)顯得生動精彩,引入一些趣味實(shí)驗(yàn)或?qū)⒔滩闹械难菔緦?shí)驗(yàn)改頭換面也不失為一種有效途徑。如Fe3+的檢驗(yàn)變成“斷指血書”,金屬的置換反應(yīng)改為“金樹銀花”,電解實(shí)驗(yàn)改成“電寫字”等等,都可獲得意想不到的效果。
3.通過設(shè)計(jì)問題增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性
“學(xué)起于思,思源于疑”,強(qiáng)調(diào)了問題教學(xué)法對治學(xué)的重要性。所謂問題教學(xué)法,就是通過設(shè)疑置難,創(chuàng)設(shè)問題情境激發(fā)學(xué)生思考,啟發(fā)學(xué)生分析問題的癥結(jié)所在,以問題的解決鍛煉學(xué)生認(rèn)知能力的教學(xué)方法。問題教學(xué)法是落實(shí)化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生的主體地位和教師主導(dǎo)作用的重要途徑。比如,在金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用的教學(xué)中,教師在課前將一小塊金屬鈉暗藏在酒精燈的燈芯里,導(dǎo)入新課時設(shè)計(jì)了幾個問題。教師問:“水能滅火嗎?”學(xué)生異口同聲地回答:“能?!苯處熃又鴨枴八茳c(diǎn)火嗎?”學(xué)生都說不能。于是我拿出事先準(zhǔn)備好的酒精燈說:“下面我給大家表演一個魔術(shù),用水來點(diǎn)酒精燈,看能否成功?”對于魔術(shù)中的奇妙現(xiàn)象——水竟然能將酒精燈點(diǎn)燃。全體學(xué)生的注意力一下子就被吸引了過來。緊接著教師乘勝追擊:“我想你們一定很想知道其中的原因,下面我們就來學(xué)習(xí)金屬鈉的性質(zhì),相信你們一定能從中找到滿意的答案?!?/p>
通過上述設(shè)計(jì)問題來增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性研究,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起到了很好的教學(xué)效果。
4.充分利用課外小實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性
化學(xué)小實(shí)驗(yàn)、小制作的題材廣泛,材料豐富,是激發(fā)學(xué)生興趣、發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性的有益活動。對每章或每節(jié)課后的小制作、小實(shí)驗(yàn),教師可適當(dāng)給予指導(dǎo),提出必要的建議。使學(xué)生能夠善于動腦動手,因陋就簡,就地取材,把小實(shí)驗(yàn)、小制作活動搞得豐富多彩、生動活潑。如:在講完常見的酸和堿后,給學(xué)生布置課后小任務(wù):正值春天,陽光明媚,百花爭艷,讓他們摘取幾種植物的花瓣(月季花、油菜籽、紫卷心菜),分別在研缽中搗爛,加入酒精浸泡,用紗布過濾,得到汁液作為指示劑,將得到的指示劑分別加入食醋、石灰水、鹽酸、氫氧化鈉中,觀察顏色變化。通過課后實(shí)踐實(shí)驗(yàn),鍛煉學(xué)生的動手能力,通過探究性實(shí)驗(yàn),拓寬學(xué)生的知識面,更好地培養(yǎng)了他們的觀察、思維、實(shí)驗(yàn)與探究能力。
5.從環(huán)境保護(hù)方面進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性研究
環(huán)境污染問題在我國一度走入了污染——治理——污染的怪圈,究其原因,表面上看是利益驅(qū)動,但實(shí)質(zhì)是由于人們環(huán)保意識淡薄。為喚醒人們的環(huán)保意識、增強(qiáng)人們環(huán)保的自覺性,世界環(huán)保組織及我國政府規(guī)定了許多相關(guān)的環(huán)?;顒蛹o(jì)念日,如3月12日“植樹節(jié)”,4月7日“世界無煙日”,6月5日“世界環(huán)境日”及“愛鳥月”等,通過這些活動日的舉行,使學(xué)生們了解化學(xué)與我們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān),與每個人密切相關(guān)。例如,亂扔一塊電池可污染多少土壤,白色垃圾污染和我們?nèi)粘K芰系氖褂梅簽E相關(guān);帶領(lǐng)學(xué)生到一些工廠去參觀(如化肥廠、農(nóng)藥廠、造紙廠、制革廠等),了解工廠在處理工業(yè)“三廢”方面做了哪些具體的工作,用什么樣的設(shè)備來轉(zhuǎn)化“三廢”,通過實(shí)施環(huán)保教育,增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識,掌握一些實(shí)際的環(huán)保知識。在實(shí)驗(yàn)和課外活動中進(jìn)行環(huán)保教育,讓學(xué)生親自動手、親自參與,拓展他們的知識面,掌握科學(xué)觀察事物、提出問題、分析問題、解決問題的方法,體現(xiàn)了素質(zhì)教育的主體性原則和實(shí)踐性原則。在我國教育界大力推行素質(zhì)教育的今天,教師完全有必要把增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識作為化學(xué)教學(xué)的一個重要目標(biāo)。
6.從課堂應(yīng)用角度進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性研究
第一,利用情境模式。
情境描述:
[教師引入情境]今天我們做一個實(shí)驗(yàn),叫“引蛇出洞”。將蔗糖放入大試管中,向其中注入濃硫酸,用玻璃棒攪拌,再用少量水調(diào)成糊狀,玻璃棒攪拌并往外牽引。觀察蔗糖顏色,體積變化,讓學(xué)生聞氣味。
[學(xué)生得出觀察結(jié)果]注入濃硫酸后,蔗糖變黑,再用少量水,體積膨脹,像一條“黑蛇”一樣被玻璃棒引出來。同時放出大量熱,產(chǎn)生有酸味、刺激味的氣體。
[教師引導(dǎo)探究](1)反應(yīng)中生成的“黑蛇”是什么?體現(xiàn)了濃硫酸的什么特性?(2)“黑蛇”為何變粗、變長、膨脹?(3)既然濃硫酸有脫水性,為何在實(shí)驗(yàn)中還要加水?(4)從化合價的角度分析產(chǎn)生的氣體是什么物質(zhì)?(5)碳與濃硫酸反應(yīng),體現(xiàn)濃硫酸什么性質(zhì)?
[學(xué)生自主探究](1)物質(zhì)“黑蛇”是碳,體現(xiàn)濃硫酸的脫水性。(2)有氣體產(chǎn)生。(3)濃硫酸溶解于水時,放出大量熱,促使脫水后產(chǎn)生的碳進(jìn)一步和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(4)是SO2和CO2。(5)強(qiáng)氧化性,脫水性。
[教師促進(jìn)遷移]要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述反應(yīng)的各種產(chǎn)物。
提示:CO2、SO2、H2O各用什么物質(zhì)、什么儀器驗(yàn)證,注意前后順序。
[學(xué)生自覺遷移]先用無水硫酸銅驗(yàn)證是否有H2O,再用品紅驗(yàn)證是否有SO2,再用高錳酸鉀除去SO2,再用品紅驗(yàn)證SO2是否除盡,除盡后通入澄清石灰水,驗(yàn)證CO2的存在。
[教師引導(dǎo)]為什么還要把SO2除盡?
[學(xué)生表達(dá)]SO2也可以使澄清石灰水變混濁,從而干擾CO2的驗(yàn)證。
教師反思:
濃硫酸與蔗糖反應(yīng)是說明濃硫酸具有氧化性的一個知識點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,趣味性強(qiáng),并富有深刻的探究教學(xué)思想內(nèi)涵。首先,引入的蔗糖與濃硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)為教學(xué)創(chuàng)設(shè)了問題情境,當(dāng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生動有趣的同時,產(chǎn)生強(qiáng)烈的探求欲,就會情不自禁地根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理,得出相關(guān)結(jié)論。當(dāng)?shù)贸鼋Y(jié)論后,讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是探究教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用和延伸。其次,利用課堂小游戲。課堂小游戲是化學(xué)教學(xué)中常用的一種策略,能夠增加學(xué)生的親身體驗(yàn),體現(xiàn)新課程理念下學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,是師生之間、學(xué)生之間交往互動與共同發(fā)展的過程。課堂小游戲緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際,從學(xué)生已有的知識和生活經(jīng)驗(yàn)中創(chuàng)設(shè)生動有趣的情境,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。比如,關(guān)注營養(yǎng)平衡新課開始前教師用一支新毛筆,蘸取酚酞溶液,揮筆在白紙上寫出“化學(xué)游戲開始”六個紅色字跡。然后大聲宣布:有請表演者上臺鳴炮(即用火柴點(diǎn)燃小鐵罐里的氫氣)。在同學(xué)們驚奇的歡笑聲中,表演游戲的學(xué)生快步走上臺。
甲:(指著盛有澄清石灰水的玻璃缸)我們?nèi)粘:鹊亩節(jié){、牛奶是營養(yǎng)豐富的飲料,現(xiàn)在向大家展示我高超的創(chuàng)造力,在幾分鐘內(nèi)無條件地把清水變成豆?jié){。
乙:吹牛!
甲:隨后便鼓起腮幫子通過玻璃管向杯里吹氣,吹氣。
乙:哈哈哈!看來“豆?jié){專家”真的要請大家喝豆?jié){啦!
丙(接過杯子):要是大家給我弄點(diǎn)白砂糖,那“豆?jié){”就更可口啦(欲喝)!
甲:等我們給你取白糖(三人下)。
課堂小游戲有利于教師對新授內(nèi)容的巧妙導(dǎo)入,有效地構(gòu)建愉悅的教學(xué)情境,使學(xué)生由被動接受變成主動探究,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,有效提高化學(xué)教學(xué)效率。
三 結(jié)束語
化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能使學(xué)生獲取化學(xué)知識、認(rèn)識化學(xué)規(guī)律、形成化學(xué)概念,而且能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展,把研究性教學(xué)和教育理念貫穿于整個化學(xué)實(shí)驗(yàn)之中,增強(qiáng)學(xué)生的主動性和趣味性。學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?,促進(jìn)了研究性學(xué)習(xí)活動的開展,提高了研究課題的質(zhì)量;研究性學(xué)習(xí)又進(jìn)一步提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)踐能力,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的研究中樹立了堅(jiān)韌不拔、百折不撓的意志品質(zhì),形成了追求真理、實(shí)事求是的科學(xué)精神。
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〔責(zé)任編輯:李錦雯〕