化學實驗是培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神,激發(fā)學生學習興趣和強烈求知欲的重要內容。教師的責任,既要利用化學實驗這一得天獨厚的條件,引導學生去觀察、感知、探究化學知識,還要通過探究性實驗活動,教會學生科學研究的方法,發(fā)展學生的思維能力和創(chuàng)新能力。如何在中學現(xiàn)有的儀器、設備,學生現(xiàn)有的化學知識的條件下,通過對學生進行基本操作的強化訓練,并由此出發(fā)適當往上延伸和伸張,以達到培養(yǎng)學生實驗探究能力的目的呢?下面談一談我的粗淺做法和體會。
一、培養(yǎng)基本操作能力
從現(xiàn)代化學的教育理論來看,學生的實驗能力包括:(1 )準確操作實驗儀器的能力;(2 )按實驗步驟進行實驗的能力;(3 )科學選擇儀器、試劑和實驗條件的能力;(4 )正確觀察、測量、分析和判斷的實驗能力;
(5)對實驗方案進行選擇、組合和自我修改的實驗設計能力;(6 )正確處理數(shù)據(jù)、表達結果及對結果進行自我評價的能力。其中,準確操作儀器的能力是這6 種能力的基礎。因此,在教學設計中,我把訓練學生基本操作能力放在教學設計的首位。認真挖掘實驗中有關的基本操作,如:藥品的取用、稱量、溶解、振蕩、攪拌、加熱、過濾、蒸發(fā)等。課堂上強調學生注意掌握。同時放手讓幾個同學上臺來充當“小老師”,并在一邊指導,讓學生參與評價正誤,并做出改正。
實踐證明,對一些較簡單的實驗,同學們在老師指導下動手去做,這樣做除了增加他們的操作機會以外,還可以起到兩個作用:(1 )使學生對一些被認為是無所謂或被忽視的常規(guī)操作(如試劑的取用、取量的多少、試管夾持、一般加熱等)及時發(fā)現(xiàn)錯誤,及時糾正,給學生以深刻的印象。(2)在實驗過程中,向學生恰當?shù)靥岢鰡栴},讓學生在解決問題的過程中,使所學的知識更加系統(tǒng)化,而且也能提高學生的觀察問題、分析問題和解決問題的能力及實驗操作技能。通過不斷的練習和強化,不但提高了學生學習化學的興趣,同時,使學生掌握了實驗基本操作,為以后進行探究實驗打下了堅實的基礎。
二、培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力
學生最感興趣的是那些有所了解卻又非完全已知、能夠引起思考的東西,而現(xiàn)行教材中的實驗大多具有已知操作過程、已知實驗結果的特點,有些還是教師曾演示過的,很容易流于重復與枯燥。此外,實驗課也大都是“填鴨式”的,即教師與教材設計好了一切,為保證實驗正常進行,教師準備得較多較細,學生只管“照方抓藥”,根本談不上獨立思考。若設立一些內容不很確定、無現(xiàn)成教材、學生有充分自由來組織和發(fā)揮的實驗,并在考核中注意衡量學生實驗設計的邏輯性和創(chuàng)造性、實驗總結與討論中的知識性和探索性以及表達方式的科學性,使學生能較多地以科學的思維方式來觀察和分析實驗問題,這樣有利于激發(fā)學生的學習興趣。為此,我想到了自己選題讓學生設計實驗方案,然后進行實驗探究。
1援選題
培養(yǎng)學生實驗能力的最終目標是使學生具有獨立的實驗設計能力,并具有一定的探索能力,照方抓藥的實驗決不能貫穿實驗培訓的全過程。如何通過實驗提高學生的實驗探究能力呢?可以在實驗試題的選擇中遵循了以下原則:(1 )選題要淺。初期的實驗設計題一定要淺,要立足于中學階段的基礎知識。(2)選題要巧。所謂“巧”,主要是指組編實驗設計題時,注意把多方面的知識巧妙地組合起來訓練學生。要使學生通過訓練后產生頓悟,最終達到啟迪思維、觸類旁通。(3)選題要新。所謂“新”,指的是實驗設計題要新穎,要注意把生產、生活中的一些新知識、新常識引入到試題中,使學生在實驗設計能力得到提高的同時,獲得解決日常生活問題的能力。(4)選題要活。所謂“活”,主要是指選題要源于基礎、高于基礎,決不能是經(jīng)典實驗題的翻版和復制,要通過實驗訓練學生思維的靈活性和敏捷性,從而使學生的整體素質得到提高。
2援形成實驗方案
在實驗設計中,學生可能會提出很多種方案,有的是錯誤的,有的則是有道理甚至是完全正確的。對好的方案特別是有創(chuàng)新的方案,老師進行表揚和獎勵。鼓勵學生創(chuàng)新,調動學生的創(chuàng)新積極性和主動性。然后,讓同學把自己的實驗方案報告出來,與大家一起交流討論。這樣,通過師生之間的良性互動討論、啟發(fā)、引導,優(yōu)化出最佳方案。
3援動手實驗
動手實驗是一個很重要的過程,教師要充分發(fā)揮主導作用。首先,要讓學生做好實驗前的準備工作,比如檢查儀器是否齊全,有無破損;檢查裝置氣密性是否完好;檢查藥品。其次,強調學生在實驗過程中要認真觀察,并做好現(xiàn)象記錄。同時,要加強巡視指導,給學生帶來鼓勵和安全感,并及時指出學生操作中的錯誤。
4援分析實驗現(xiàn)象并寫出實驗報告
寫實驗報告是實驗的重要組成部分,是分析問題、解決問題的過程,也是綜合運用知識的過程。寫好實驗報告的關鍵是要在實驗過程中認真觀察,并實事求是做好現(xiàn)象記錄,然后對產生的現(xiàn)象進行分析。因此,實驗后我要求學生認真寫好實驗報告。
實驗報告的內容包括:提出問題、作出猜想、實驗裝置圖、實驗步驟、實驗現(xiàn)象、現(xiàn)象分析、實驗結論、我的收獲。其中現(xiàn)象分析這一步至關重要,學生通過分析產生現(xiàn)象的原因,便可以進行歸納總結,將知識點進行由表及里、由此及彼、去粗存精、去偽存真的改造制作,形成知識體系,并實現(xiàn)了知識之間的“互聯(lián)網(wǎng)絡”,使學生在運用知識的過程中信手拈來,達到舉一反三的教學效果,從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神。實驗不要求每次成功,失敗的實驗可以引起同學們的反思,會使他們的設計更加嚴密。
化學是一門實驗藝術,它應具有觀賞性。有的學生操作規(guī)范,安排有條不紊,神態(tài)輕松自如,實驗器皿擺放有序,具有很高的欣賞性;而有的學生恰恰相反,讓人目不忍睹。出現(xiàn)上述問題的癥結是因為學生沒有養(yǎng)成一個良好的實驗習慣。因此,在平時的實驗中,老師要時時提醒,努力創(chuàng)造一個良好的實驗氛圍。設計實驗探究課,不僅讓學生學到了一些知識,更重要的是通過一次次的活動,學生學會了動手、動腦,并形成了一種情感、態(tài)度與價值觀,養(yǎng)成一種探求、思索的好習慣。