朱清勇
(江蘇省儀征市實驗中學東區(qū)校 江蘇 儀征 211400)
2014年5月24日,揚州市舉行了初中化學教師實驗技能操作比賽,筆者有幸參加了現場比賽。通過比賽,我發(fā)現部分教師實驗操作不規(guī)范、不嚴謹,失敗率較高,在比賽中出現了實驗盲區(qū);部分教師解決具體問題時缺少相應的臨場對策,比賽中出現了一些低級錯誤,如實驗時間不夠、剩余的白磷不回收等。就這次初中化學教師在實驗技能操作比賽中的表現,提出自己的一點看法。
由于城鄉(xiāng)各學校具體條件的限制,初中化學教材中演示實驗和學生分組實驗都不一定能開齊,因此在賽前部分教師就議論:化學實驗會做高中的實驗嗎?理論考試會很難嗎?有創(chuàng)新性實驗題嗎?教師的賽前狀況,反映出我們一線的教師平時對化學實驗的重視程度不夠,對實驗研究、改進與創(chuàng)新的不足,以至于缺少自信。
比賽分筆試和實驗操作兩部分,其中筆試部分有這樣一道選擇題:
實驗室將CO2持續(xù)通入飽和的澄清石灰水中并不能實現“渾濁→澄清”的轉變;使用由飽和石灰水與水體積比1∶2混合的不飽和石灰水時,上述變化較明顯。其原因是 ( )
A.在飽和石灰水中生成CaCO3的量大于CaCO3的最大溶解量
B.不飽和石灰水的堿性偏小,有利于平衡向Ca(HCO3)2方向移動
C.石灰水的濃度越小,其實驗現象越明顯
D.CaCO3轉化為 Ca (HCO3)2的反應存在反應限度
此題緣于CO2持續(xù)通入澄清石灰水的異常實驗現象,涉及飽和石灰水中Ca2+的濃度、CaCO3的溶度積和溶解度、CaCO3轉化為 Ca(HCO3)2的反應平衡問題,需要從定量的角度研究澄清石灰水的渾濁問題。本題正確的結果應是AD。我們許多教師已經漸漸遺忘了高中教材和大學教材,其知識體系只停留在中考水平。這樣的知識體系已無法滿足現代學生不斷更新的知識結構。因此想供給學生富含養(yǎng)分的涓涓溪水,教師的學識就要如同滔滔長江之水。
本次比賽其中有一道實驗操作題:
設計并進行驗證燃燒的條件之一——有氧氣存在的實驗(10分)。
供選試劑與器材有:20%雙氧水、二氧化錳、白磷、熱水(約 60℃,在講臺上)、大試管、長頸漏斗(30cm長)、單孔膠塞、乳膠管、藥匙、培養(yǎng)皿、小刀、濾紙、玻片、鑷子、水槽、包裝用塑料繩等。
比賽出現的問題:部分選手缺少實驗方法的整體構思,實驗次序混亂,操作連貫性差。具體問題:白磷的取用不規(guī)范 (白磷的著火點比較低,40攝氏度時可自燃,所以要在水下切割)、制取氧氣的20%雙氧水未稀釋,反應太快不易控制(初中制氧氣最好選用5%--6%的雙氧水)、剩余白磷的未回收引起水池中白磷自燃。
本實驗我的設計思路如下:
(1)控制變量法:運用白磷在熱水中不能燃燒和通入氧氣后可以“水火相容”的對比實驗驗證燃燒的條件之一必須有氧氣存在。
(2)具體操作:白磷的取用和分割、20%雙氧水溶液的稀釋、5%雙氧水溶液和二氧化錳混合物制取并用大試管收集氧氣、將收集的氧氣倒插入熱水中的白磷進行“水火相容”對比實驗、白磷的回收及其它剩余物的處理。
反思:實驗方法的構思不足是由于缺乏對實驗過程的充分認識和理解。許多教師對自己的要求并不高,沒有從內心認識到實驗的重要性,在平時教學中沒有注重實驗方法和原理的思考,科學的化學實驗方法思考不足。
其中的一道實驗操作題是:
制作“黑面包”(10 分)。
供選試劑與器材:蔗糖、濃硫酸、燒杯、玻璃棒、滴管等。
部分老師使用濃硫酸時畏懼感強,膽戰(zhàn)心驚。具體實驗操作的匱乏反映平時的演示實驗就是紙上談兵;有些老師不先在蔗糖中加水,不用玻璃棒攪拌,不控制濃硫酸體積,實驗的細節(jié)不細致。此實驗最好3分鐘內完成,但部分老師耗時多且“黑面包”膨脹現象不明顯。
本次參賽教師經歷了各縣市的選拔,都是各縣市初中化學教師中的教學骨干。比賽中出現的問題帶有一定的普遍性。影響初中化學教師操作技能水平的因素有兩方面:一是青年教師實驗操作基礎薄弱,鉆研實驗的覺悟不高,經常講實驗、畫實驗。二是教育主管部門缺少實驗技能的專門培訓和指導,同時很多校領導不重視化學實驗教學,認為化學實驗消耗大還有危險,逐漸形成領導怕花錢、教師怕實驗的惡性循環(huán)。教師缺乏嚴謹的操作流程和自我發(fā)展的動機,是制約我市初中化學教師提高實驗操作技能的主要原因。初中化學教師若能以賽促練、練中成長,努力做好以下策略,則一定能成為實驗技能過硬、獨當一面的初中化學名師。
(1)認識化學實驗的重要性,提升教師的實驗技能
新課標指出:“科學探究是一種重要而有效的學習方式,也是義務教育階段的重要內容?!薄盎瘜W實驗是進行科學探究的重要方式”,新課程倡導探究性教學,為我們的實驗教學指明了方向。認真上好每一節(jié)實驗課,處理好每一個實驗細節(jié),把化學實驗當作講授科學知識和落實三維教學目標的重要載體,充分發(fā)揮實驗的教育功能。教師要做好演示實驗,演示操作必須規(guī)范,發(fā)揮其示范作用,使正確的操作技術和方法形象化,便于學生學習和掌握。但少數教師認為化學實驗教學費時費力,還不如直接給出一些實驗現象讓學生讀、記,效果更顯著。因此少數教師在黑板上“畫”實驗,在課堂上“講”實驗,這嚴重影響了教學質量,違背了新課標的理念。戴安邦先生認為:“化學是一門實驗科學,通過實驗課能使學生學到各種操作技能,是使學生具備解決實際問題能力的重要環(huán)節(jié)。”如果教師不去研究、改進、創(chuàng)新實驗,還有什么能促進學生的實驗能力的形成和科學素養(yǎng)的提高。
(2)努力創(chuàng)新探究課堂,提升教師的實驗技能
化學實驗中奇妙的現象,可以激發(fā)學生的學習興趣,利用他們的這種心理,教師可以把教材中一些驗證性的實驗進行改革創(chuàng)新。教學中可以先引導學生去觀察猜想奇妙的現象,再去分析探究,再利用科學的化學原理進行解釋。例如:在教學“奇妙的二氧化碳”時,可以利用“可樂噴泉”這個小魔術創(chuàng)設情境引入課題,學生準備的曼妥思糖和雪碧汽水完成了神奇的噴泉實驗,牢牢吸引了學生的注意力,激發(fā)了學生的探究欲望,然后引導學生探究雪碧汽水中產生的二氧化碳,最后揭示噴泉實驗的原理。同時教師應鼓勵學生在課外再做一些類似的實驗,讓學生親自體驗化學實驗的樂趣。其實,課本中有許多知識內容都可以用來創(chuàng)設一些趣味實驗:如開學第一課可以用 “魔棒點燈”、“清水變牛奶”引入,再如講燃燒的條件時可用“燒不壞的手絹”、“水火相容”來演示,還有氫氧爆鳴實驗、“黑面包”等都可以創(chuàng)設為趣味實驗。但創(chuàng)設趣味實驗不只是表演,圖新奇好玩,而是激發(fā)學生探索、研究的欲望。在趣味實驗后,教師要適時地引導學生找出新奇現象的化學反應本質,從中獲取新的知識和方法,把學生的興趣轉移到利用知識解釋現象上來,從而激發(fā)學生學習化學、進行科學探究的欲望。在課堂探究實驗中,教師要引導學生充分發(fā)揮他們的主體作用,并鼓勵學生改進實驗、勇于創(chuàng)新,努力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神,提高學生的綜合探究能力。
(3)充分利用化學實驗室開展教研,提升教師的實驗技能
化學實驗室是開展化學實驗活動的主要場所,也是我?;瘜W組的教研活動主陣地。優(yōu)秀的初中化學教師應多做實驗、多研究改進實驗。不僅自己需要研究改進實驗,更需要在校內外教研中集體探討改進實驗,教研活動中的集體研究更能促進個體化學教師實驗技能的發(fā)展。初中化學教師要抓住教研活動中學習與交流的機會,積極參與相互啟發(fā),促進對實驗內容及實驗技能的理解和把握,不斷提升自身的實驗技能。例如:溶液的導電性實驗被我們改進成了探究實驗。把濾紙放置在表面皿上,然后在濾紙的中央滴上兩滴待測溶液,拆一張音樂卡,把音樂卡的兩條導線分別接觸濾紙中間的濕潤部分,能導電的就能發(fā)出悅耳的音樂,改進體現了化學實驗的微型化、生活化。通過在實驗室集體做實驗、研究改進實驗實現了化學教師的自我發(fā)展,也直接提升了化學教師實驗技能。
(4)不斷自我充電,提升教師的實驗技能
門捷列夫說:“終身努力,便是天才。”實驗操作技能是一種顯性的能力,我們可以通過系統(tǒng)的訓練來掌握它。但是隱性的科學精神和科學品質的培養(yǎng)不是簡單言語所能奏效的,必須通過大量有效的實驗探究來培養(yǎng)訓練。新課程倡導學生自主探究、體驗過程,以提高學生的科學素養(yǎng)為目標。這就需要教師轉換角色變?yōu)閷W習者,需要教師不斷充電:向書本學習、向網絡學習、向專家學習、向同行學習。新課程需要化學教師不斷地積累實驗知識、激發(fā)實驗靈感、豐富實驗技能、培養(yǎng)實驗自信,化學教師只有主動地進行一些實驗創(chuàng)新活動,才能早日成為具有精深的化學專業(yè)知識和過硬的化學實驗操作能力的初中化學名師。
[1] 中華人民共和國教育部制定.義務教育化學課程標準(2011 年版)[S].北京:北京師范大學出版社,2012
[2] 戴安邦.實驗教學是實施全面的化學教育的有效形式[J].實驗室研究與探索,1994,(3)
[3] 胡云霞.初中化學教師實驗操作比賽有感[J].中學教學參考,2014,(6)
[4] 李亨垣.教師實驗技能操作比賽的分析與思考[J].中國教育技術裝備,2012,(6)
[5] 周信軍,王金龍.品味過程反思不足促進提高[J].化學教育,2011,(5)