邵山
【摘要】實(shí)驗(yàn)化學(xué)是普通高中化學(xué)課的重要組成部分,是化學(xué)學(xué)科賴(lài)以形成和發(fā)展的基礎(chǔ),是檢驗(yàn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)真理性的標(biāo)準(zhǔn),是化學(xué)教學(xué)中學(xué)生獲取化學(xué)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和檢驗(yàn)化學(xué)知識(shí)重要的媒體和手段,是提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要內(nèi)容和途徑。實(shí)驗(yàn)是新課程的中心,新課程的實(shí)施是圍繞著實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的。
【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問(wèn)題
1.重視理論教學(xué)。高考是中學(xué)教學(xué)的一把利劍,現(xiàn)實(shí)形勢(shì)要求普通高中要以利劍指明的方向來(lái)安排中學(xué)化學(xué)教學(xué)。過(guò)重的升學(xué)壓力使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)偏離了應(yīng)有的方向,也使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能被嚴(yán)重削弱。許多教師認(rèn)為化學(xué)教學(xué)的目的只是應(yīng)付高考,只追求學(xué)生在筆試中取得高分,過(guò)分注重理論教學(xué)和習(xí)題練習(xí),忽略了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2.用多媒體教學(xué)取代實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在學(xué)?,F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件下,有些實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成;有些實(shí)驗(yàn)雖然能夠完成,但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。老師從網(wǎng)絡(luò)下載視頻,充實(shí)無(wú)法完成的和有毒的實(shí)驗(yàn)教學(xué),是值得大力提倡的。但事情常走向反面,在學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件下,能夠完成的實(shí)驗(yàn),教師也圖個(gè)方便,進(jìn)行視頻教學(xué),雖然畫(huà)面精彩,能引起學(xué)生暫時(shí)濃厚的興趣,但像放電影一樣,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沒(méi)有深刻的理解和記憶。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)很重要,應(yīng)注意:①要具有探究性。所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)包含的化學(xué)規(guī)律往往隱藏在較深的層次,需要學(xué)生去挖掘;實(shí)驗(yàn)的條件和結(jié)果之間往往存在較大的距離,需要學(xué)生去跨越;解決問(wèn)題的方法與途徑往往不太明確,需要學(xué)生通過(guò)嘗試錯(cuò)誤,得出假設(shè)并驗(yàn)證假設(shè)來(lái)尋找。②要在內(nèi)容上把握主干,形式上注重質(zhì)量。探究學(xué)習(xí)方式開(kāi)始會(huì)比較耗時(shí),但由于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解較為深刻,完全可以在后續(xù)的學(xué)習(xí)中通過(guò)少花時(shí)間用于反復(fù)鞏固而補(bǔ)回。最值得選擇的內(nèi)容應(yīng)該是對(duì)于學(xué)科來(lái)說(shuō)具有核心和基礎(chǔ)地位的那些概念和規(guī)律性知識(shí),因?yàn)閷W(xué)生真正理解了這樣的知識(shí),就等于掌握了學(xué)科知識(shí)的主干,形成了擴(kuò)充和擴(kuò)展自己知識(shí)結(jié)構(gòu)的能力。
課堂探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)從兩種基本實(shí)驗(yàn)形式來(lái)看:①演示實(shí)驗(yàn)。大量的演示實(shí)驗(yàn),其目的主要是讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上接受化學(xué)知識(shí),為理解提供直觀材料。在演示實(shí)驗(yàn)中,要通過(guò)增加演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造成分,給學(xué)生提供更大的思考空間,把部分有探究?jī)r(jià)值的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)。②學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)的未知性,可以激發(fā)學(xué)生探究的欲望。如果某些實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的規(guī)律符合學(xué)生的認(rèn)知水平、思維水平,這類(lèi)實(shí)驗(yàn)可改為探究性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)間可放在知識(shí)教學(xué)之前。對(duì)于一些學(xué)生確實(shí)難以完成的實(shí)驗(yàn),可以通過(guò)教師適當(dāng)點(diǎn)撥或?qū)W生看書(shū)完成。
通過(guò)實(shí)施探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以發(fā)現(xiàn):①學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)加強(qiáng)。在這樣的課堂教學(xué)活動(dòng)中,他們習(xí)慣了自己提出問(wèn)題,自己猜想假設(shè),自己設(shè)計(jì)方案,并在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。②學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化和完善。讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案,并具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作,這一系列的過(guò)程使學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái),使他們的化學(xué)概念表象得以更為有效地與基礎(chǔ)理論知識(shí)體系中的化學(xué)概念建立起實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系,使學(xué)生在還沒(méi)有抓住化學(xué)概念本質(zhì)時(shí),就會(huì)主動(dòng)查閱資料,自己設(shè)計(jì)方案,增強(qiáng)遷移效果,優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。③教師的觀念發(fā)生了變化。教師們對(duì)其在化學(xué)教學(xué)中的作用逐漸有了更為深刻的認(rèn)識(shí),對(duì)教育過(guò)程本身也有了全新的感受。教師們知道他們應(yīng)成為自己教學(xué)行為的研究者。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的作用
1.幫助學(xué)生形成化學(xué)基本概念、理解化學(xué)定律和化學(xué)原理。例如,要學(xué)生建立關(guān)于氧化——還原的初步概念,可以先從碳、硫、鐵等物質(zhì)在氧氣里燃燒的實(shí)驗(yàn)來(lái)形成氧化概念,通過(guò)氫氣和氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)形成還原概念,再?gòu)倪@個(gè)實(shí)驗(yàn)里生成物銅和水的分析來(lái)形成氧化――還原概念。同樣,通過(guò)稱(chēng)量物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后各反應(yīng)物質(zhì)量總和跟各生成物質(zhì)量總和相等的實(shí)驗(yàn)來(lái)論證質(zhì)量守恒定律;用溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出電離理論,都是從生動(dòng)的直觀提高到抽象的思維,使學(xué)生牢固地掌握這些知識(shí)。
2.有利于學(xué)生掌握物質(zhì)知識(shí)和聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)里有許多是關(guān)于物質(zhì)的制備和性質(zhì)以及各類(lèi)物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的內(nèi)容。例如,氧氣、氫氣的制法;氫氣在氯氣里燃燒;接觸法制硫酸;氨催化氧化法制硝酸;單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽的相互轉(zhuǎn)化;醇、醛、羧酸等類(lèi)的轉(zhuǎn)化等等。
3.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及思維能力。例如,在做金屬鈉跟水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),可以要求學(xué)生仔細(xì)而全面地觀察所發(fā)生的一切現(xiàn)象,分析發(fā)生這些現(xiàn)象的原因,然后加以綜合,得出鈉是一種密度小、熔點(diǎn)低、呈銀白色、具有美麗光澤、化學(xué)性質(zhì)非?;顫?、燃燒時(shí)能發(fā)出黃色火焰的金屬的結(jié)論。還有一些實(shí)驗(yàn)習(xí)題,要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解答問(wèn)題。例如,要求用三種不同方法制取硫酸鎂;用化學(xué)方法除去熱水瓶?jī)?nèi)的水垢;用實(shí)驗(yàn)證明氯酸鉀里含有鉀、氧和氯三種元素;不另用其它試劑鑒別硫酸、氯化鋇、硫酸鈉、碳酸鈉的溶液等。這些都要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法、寫(xiě)出所需用的儀器和藥品、繪出實(shí)驗(yàn)裝置圖、說(shuō)明操作過(guò)程,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)解答問(wèn)題。
4.可以教會(huì)學(xué)生正確地掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和基本技能。在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要用到許多儀器,有些簡(jiǎn)單的裝置要自己裝配;還有許多基本操作,如藥品的稱(chēng)量和取用,試劑的加熱、蒸發(fā)、蒸餾、過(guò)濾、萃取等操作,都有一定的規(guī)范。只有正確地掌握這些方法和技能,實(shí)驗(yàn)才能取得成功。
5.增強(qiáng)學(xué)生化學(xué)計(jì)算和繪制圖表的能力。有些實(shí)驗(yàn)需要運(yùn)用化學(xué)計(jì)算。例如,配制一定濃度的溶液,測(cè)定硝酸鉀在水里的溶解度并繪制它的溶解度曲線(xiàn)圖,硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定,阿佛加德羅常數(shù)的測(cè)定,中和熱的測(cè)定,酸堿中和滴定等。
所以,化學(xué)教學(xué)并不只是傳授給學(xué)生一些初步的化學(xué)概念和規(guī)律,而是通過(guò)一系列有效的教育教學(xué)手段,培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣、探究能力、動(dòng)手動(dòng)腦的能力,全面提高學(xué)生的智能,使他們能夠掌握和運(yùn)用一些化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)手段,學(xué)會(huì)科學(xué)研究的基本方法,學(xué)會(huì)辯證而客觀地認(rèn)識(shí)世界。