貢益能
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,以實驗為基礎是化學教學的最基本的特征,實驗既是化學學習的主要內容,也是學習化學的重要手段,對落實化學教學目標有獨特的不可替代的作用。近年來,中學化學實驗的作用和地位已得到初步肯定,在化學實驗教學中,學生可以通過實驗獲得各種知識,培養(yǎng)觀察、實驗設計、思維、邏輯推理和創(chuàng)新等方面的能力,化學實驗教學正是培養(yǎng)學生這些能力的重要途徑。
一、基于化學實驗教學培養(yǎng)學生觀察能力
觀察又稱“思維知覺”,是一種有目的、有計劃的知覺活動。任何人的觀察能力都不是與生具有的,而是長期的實踐過程中培養(yǎng)起來的,而化學實驗就是一個具體實踐的過程,學生觀察能力的培養(yǎng)也不是自發(fā)的,要靠教師的誘導、啟迪。
二、基于化學實驗教學培養(yǎng)學生實驗設計能力
培養(yǎng)學生的實驗能力是化學實驗教學的主要任務。新教材在課本中涉及到很多的“活動探究”型的實驗在實驗過程中教師可以充分利用這些實驗的優(yōu)勢,鼓勵學生積極的探究發(fā)現(xiàn),自行設計相關實驗,并利用設計相關實驗及時發(fā)現(xiàn)并解決在設計過程中出現(xiàn)的相關問題培養(yǎng)自己及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。
案例實驗一作如下一步的探究:請大家對氣體的生成做一個合理的假設
①氣體是鐵銹和酸反應生成的。②氣體是在鐵銹里面的鐵和酸反應生成的。③氣體是鐵銹和后來生成的氯化鐵生成的。④氣體是鐵和后來生成的氯化鐵生成的)實驗需要對照實驗嗎?
用怎樣的實驗來驗證你的假設?實驗:驗證假設的是否正確
書本不一樣的是:書本直接告訴鹽酸和鐵銹反應沒有氣體生成的結論,問是否意味著鹽酸能繼續(xù)和金屬鐵反應生成氣體,我覺得是一個無效的提問,根本不需要思考,更說不上什么探究這樣設計想讓學生更加深刻理解和區(qū)分酸和金屬及金屬氧化物反應的差別。
三、基于化學實驗教學培養(yǎng)學生思維能力
教師在實驗教學中有意識地強化思維動機。對于初中學生來說應把培養(yǎng)學生主動思維能力和求異思維放在首位,結合近幾年中考試題對思維要求開放度越來越大。適當配合一些思維含量高的題目加以訓練,以期讓實驗獲得的知識得到落實。
【案例思訓一】實驗室用含有雜質的鋅粒(雜質既不溶于水,也不參與反應)和稀硫酸反應制取氫氣。實驗結束后,容器已無氣泡產生,但還有少量固體物質剩余。請你用實驗證明實驗的后溶液中是否有硫酸剩余,并描述實驗現(xiàn)象及實驗結論。教師的思路開導起很關鍵的作用,我是這樣思考的:兩者反應物不可能同時過量,如果硫酸過量,想一想酸有哪些性質,能跟哪些物質反應,有哪些明顯的現(xiàn)象能證明;再想一想如果鋅過量,鋅有什么性質,能跟哪些物質反應,有哪些明顯的現(xiàn)象能證明。要證明硫酸是否過量反而證明鋅的過量這是求異思維的典例。思維的發(fā)展促進認知活動的質變,思維習慣的養(yǎng)成更是決定了認知能力發(fā)展的可能性。學生思維能力的發(fā)展要循序漸進,教師依就實驗素材,充分挖掘,善加對比,有意關聯(lián),整合知識。
四、基于化學實驗教學培養(yǎng)學生邏輯推理能力
在化學實驗教學中,要注意引導學生認真觀察實驗現(xiàn)象,形成簡單初級的認識,從而提示矛盾,激發(fā)思維,進行推理和思考。一般采用的實驗與推理相結合的辦法有兩種:一種是先實驗后推理,就是教師或學生先做實驗,引導學生認真細致地觀察,從觀察所發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象啟發(fā)學生獨立思考,分析判斷,在教師的指導下歸納出結論,以鞏固所學的理論與概念。另一種是先推理后實驗。教師引導學生從已知的知識出發(fā),對某個化學反應可能發(fā)生的現(xiàn)象及其結論進行推理,然后由教師或學生用實驗證明推論是否正確。
五、基于化學實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力
創(chuàng)新是一個民族的靈魂。在化學實驗教學中,教師要善于挖掘具有培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的實驗素材,鼓勵學生對這類實驗大膽的探究,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。經過多年的教學,對該實驗進行了改進,改進后的實驗裝置操作簡便,現(xiàn)象明顯,可比性增強;反應裝置變開放式裝置為封閉裝置,生成的P2O5被堿液吸收,防止了環(huán)境污染。實驗裝置見附圖。
(1)盛裝紅磷的試管
(2)白磷
(3)盛裝白磷的試管
(4)鼓氣球
(5)吸收裝置(內盛稀堿液)
實驗步驟與現(xiàn)象:
(1)按圖中裝置連接好后檢查裝置的氣密性。
(2)將紅磷、白磷分別放入試管,大燒杯里,向吸收器中注入適量的氫氧化鈉溶液。
(3)向放有試管和白磷的大燒杯里注入開水至3/4處,此刻:①無任何現(xiàn)象;②注入開水的一瞬間,發(fā)生一閃即逝的燃燒現(xiàn)象。
(4)向③供給空氣,立即復燃,停止供給空氣,燃燒停止,可反復進行多次,效果極佳。實驗結論:①可燃物燃燒的條件:溫度達到著火點以上,有氧氣存在。②白磷的著火點比紅磷低。③白磷可自燃,紅磷不能自燃。
總之,在實驗教學中培養(yǎng)和提高學生的以上五種能力要堅持由淺入深,由表及里,循序漸進的原則,同時根據(jù)學生學習的心理特點,注意練習形式的多樣性和有效性,從多方面體高學生的各種能力,激發(fā)學生對化學實驗學習的積極性。