黃艷
化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ),研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律的自然科學(xué)。在化學(xué)知識中,化學(xué)概念、基本原理、元素化合物性質(zhì)等知識都是通過化學(xué)實驗獲得的。在化學(xué)教學(xué)中,實驗操作是化學(xué)教學(xué)的主要方法之一。即使在今天化學(xué)逐步從經(jīng)驗走向理論的狀況下,化學(xué)實驗依然是能夠使化學(xué)發(fā)展得更快、更高、更遠(yuǎn)的載體。所以,化學(xué)實驗課對于學(xué)生掌握化學(xué)知識無疑是極其高效的。在實驗中逐步培養(yǎng)學(xué)生的操作能力以及探究能力,一直都是教師關(guān)注的問題。下面,就讓我們探討如何在化學(xué)實驗中對學(xué)生各方面的能力進(jìn)行培養(yǎng),并以此提高化學(xué)實驗教學(xué)的有效性。
一、不同的實驗類型,對學(xué)生能力的培養(yǎng)各異
高中化學(xué)實驗教學(xué)一般通過兩種方式進(jìn)行:演示實驗和操作實驗。前者是以教師為操作主體,后者是以學(xué)生為操作主體。
1.演示實驗?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生的觀察能力
在實驗教學(xué)中,教師進(jìn)行演示實驗,目的是通過實驗演示,讓學(xué)生在觀察實驗的過程中獲得一定的化學(xué)知識,掌握一定的實驗技能。可以說演示實驗為學(xué)生親自動手開展實驗奠定了一定的基礎(chǔ)。教師在進(jìn)行演示實驗教學(xué)前要備好課,明確實驗的目的性、準(zhǔn)確性、示范性。教師在演示實驗時,要引導(dǎo)學(xué)生運用已掌握的知識來觀察實驗的過程及現(xiàn)象,同時強調(diào)操作過程中的關(guān)鍵步驟,即引導(dǎo)學(xué)生有目的、有針對性地進(jìn)行觀察。在演示實驗過程中,要啟發(fā)學(xué)生積極思考。演示實驗結(jié)束后,教師要敦促學(xué)生用學(xué)過的知識來解釋實驗現(xiàn)象和結(jié)果。例如,在“制作蒸餾水”這一演示實驗中,教師要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實驗步驟,留意實驗中的一些小細(xì)節(jié),如燒瓶內(nèi)放置的沸石有什么作用?冷卻過后的水會流向何處?對學(xué)生進(jìn)行提問,讓他們自行思考。如果他們有疑問,再當(dāng)面解答,這樣能夠讓他們的思維充分融入課堂,從而強化他們的思維能力。
2.操作實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力
在演示實驗中,教師畢竟是實驗的直接操作者,學(xué)生則處于一個被動觀察的地位。因此,單純依靠演示實驗的實驗教學(xué)是不完整的,為了真正地培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗?zāi)芰?,讓學(xué)生進(jìn)行實驗操作是非常必要的。學(xué)生操作實驗時,教師要對實驗的內(nèi)容以及具體步驟進(jìn)行充分的講解,尤其要對實驗操作注意事項進(jìn)行強調(diào),避免學(xué)生盲目地操作,然后充分鼓勵學(xué)生自己動手操作,積極合作,從而提高他們的動手實踐能力。在學(xué)生操作實驗的過程中,教師要認(rèn)真觀察與指導(dǎo),對于不規(guī)范的動作以及錯誤的操作,要及時地指出,并令其改正,這樣才能培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣。最后,要從簡單的實驗器材入手,深刻剖析每個步驟的目的,以及每個實驗器材的原理與構(gòu)造。通過學(xué)生提問與教師解答的過程,讓學(xué)生充分掌握實驗要領(lǐng),并能夠根據(jù)實驗課的內(nèi)容,總結(jié)出實驗的具體步驟及操作方法,還能夠使學(xué)生通過實驗提出自己的看法以及實驗方案的改進(jìn)。
二、不同性質(zhì)的實驗內(nèi)容,對學(xué)生能力的培養(yǎng)各異
若按照實驗的目的進(jìn)行劃分,化學(xué)實驗可分為探究性實驗和總結(jié)性實驗;根據(jù)實驗中質(zhì)與量的關(guān)系,化學(xué)實驗則可分為定量實驗與定性實驗。不同種類的實驗針對性不同,必須在教學(xué)過程中分別進(jìn)行具體的操作與嘗試。
1.探究性實驗?zāi)軌蛟鰪妼W(xué)生的探索能力
探究性實驗旨在培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,在情感、態(tài)度與價值觀方面發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,體驗科學(xué)探究的艱辛和喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。在探究性實驗中,教師要挖掘教材內(nèi)容,收集和參考一些理論聯(lián)系實際的生動材料,創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境,結(jié)合此實驗所表現(xiàn)出的原理來對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生的探究欲望,在實驗探究過程中充分挖掘?qū)W生的潛力,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并從不同角度、用不同的方法去思考解決問題。
例如,在學(xué)習(xí)氫氧化物的過程中,學(xué)生總會遇到具有探究意義的問題,這時就需要安排學(xué)生進(jìn)行實驗來幫助理解。如探究氫氧化鋁發(fā)生電離平衡時,總結(jié)出氫氧化鋁能夠溶解在強酸以及強堿溶液中的原因:這是由于氫氧化鋁電離平衡時,向左及向右移動的過程中都會產(chǎn)生偏鋁酸鹽,即易溶于水的鋁鹽。進(jìn)一步探究偏鋁酸鹽與鋁離子在什么狀況下能夠相互轉(zhuǎn)化,對于此類實驗?zāi)軌蚪o予學(xué)生怎樣的啟發(fā),對制取氫氧化鋁有怎樣的幫助等一系列的問題。學(xué)生在對這些問題進(jìn)行回答與研究的過程中,很好地培養(yǎng)了探索能力、知識遷移能力。
2.總結(jié)性實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的驗證能力
總結(jié)性實驗開始時需要教師進(jìn)行由淺而深的表述,使學(xué)生對驗證的結(jié)論有更準(zhǔn)確的延伸,同時還要對單一變量進(jìn)行詳細(xì)的解釋。對于有些結(jié)論,要用有力的實驗過程進(jìn)行證明,這就需要實驗的準(zhǔn)確性,不允許任何一個步驟出現(xiàn)疏忽與遺漏,這樣才能夠?qū)o定的結(jié)論進(jìn)行充分的證明,從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和驗證能力。
3.定量與定性實驗?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力
定性分析與定量分析是相互統(tǒng)一、相互補充的。定性實驗是定量實驗的基本前提,沒有定性分析的定量分析是一種盲目的、毫無價值的定量分析。定量分析必須建立在定性分析預(yù)測的基礎(chǔ)上,二者相輔相成。定性分析是定量分析的依據(jù),定量分析是定性分析的具體化,二者結(jié)合起來靈活運用才能取得最佳效果。對高中化學(xué)定量實驗問題的解決,需要學(xué)生具有關(guān)于定量實驗較完善的知識結(jié)構(gòu)。完善的知識結(jié)構(gòu)主要指清楚每種類型定量實驗的實驗原理、實驗步驟、儀器的選擇和使用、數(shù)據(jù)處理及分析,并能通過類比遷移去解決其他類似的問題。在進(jìn)行此類實驗時,需要教師將實驗原理與數(shù)據(jù)結(jié)合到一起,用“量”來對實驗進(jìn)行合理說明。同時還有一個更重要的注意事項,就是對于有效數(shù)字的處理,教師要充分講解清楚,從而提高學(xué)生對于數(shù)據(jù)的處理能力。例如,在測定中和熱、氣體體積,酸堿中和滴定,晶體中結(jié)晶水的測定等實驗中,既要讓學(xué)生掌握定量儀器的使用,又要注意培養(yǎng)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的處理能力。
由于不同類型的實驗對于學(xué)生能力的培養(yǎng)不同,不同內(nèi)容的實驗對學(xué)生認(rèn)知能力的提高也不同,這就需要教師對各種實驗要有充分的研究與把握。這樣,在教學(xué)中教師才能夠根據(jù)講課的內(nèi)容,選取正確的實驗方式,進(jìn)而更好地對學(xué)生進(jìn)行實驗教學(xué)。只有這樣合理運用實驗的方法,才能使化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中收到較好的效果,才能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。
參考文獻(xiàn)
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(責(zé)任編輯羅艷)endprint