沈雪冬
【摘 要】化學是一門自然科學,與實驗探究緊密聯(lián)系。在素質(zhì)教育背景下,強調(diào)動手實踐的化學實驗教學對于提升學生的綜合素養(yǎng)具有重要意義。本文以人教版高中化學實驗教學為例,結合筆者的教學經(jīng)驗,總結了化學實驗教學所起到的素質(zhì)教育功能,提出了素質(zhì)教育情境下的化學實驗教學策略,旨在提高學生的化學學習效益,強化學生的綜合能力與素養(yǎng)。
【關鍵詞】素質(zhì)教育;高中化學;實驗教學;人教版
化學學科具有較強的工具屬性,與我們的生活緊密聯(lián)系,因此,化學教育的本質(zhì)就是要加強學生與生產(chǎn)生活的聯(lián)系,培養(yǎng)學生的獨立思考、動手實踐以及創(chuàng)新的能力,這正是素質(zhì)教育的要求。實驗作為化學教學的重要組成部分,對于激發(fā)學生的學習興趣、培養(yǎng)其實踐動手能力以及創(chuàng)新思維具有重要作用,可以有效推動化學教學向素質(zhì)教育方向轉變。本文闡述了化學實驗教學的現(xiàn)狀以及意義,結合教學案例闡釋了素質(zhì)教育背景下化學實驗教學的有效策略。
一、化學實驗教學現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,在我國高中化學實驗教學中,素質(zhì)教育的參與程度并不高,還存在諸多的問題,主要體現(xiàn)在以下兩個方面:
(一)心理素質(zhì)教育失位
由于現(xiàn)行的化學考核體系是以理論為主,因此,大部分高中學生的化學實驗成績相對較好,但是在操作過程中很多學生仍然存在許多共性的問題,影響了實驗精度以及結果,甚至引發(fā)實驗事故,主要原因就是這些學生動手實踐能力不足,缺乏信心,對實驗操作存在抵觸心理,因此在實驗進行環(huán)節(jié)變通不足,容易出現(xiàn)細小的操作失誤,嚴重時還會導致實驗失敗。
(二)忽略實驗習慣教育
由于化學實驗課程課時極為有限,因此,教師在教學環(huán)節(jié)缺乏對學生良好操作習慣的引導,使得學生形成不良的操作習慣,比如,在實驗之前不清點儀器、不檢查樣品;在完成實驗后不整理實驗臺,也不清洗實驗儀器;將實驗廢料隨意放置。除此之外,相當一部分學生沒有預習實驗的習慣,僅僅是在課堂上聽老師講解,看老師操作,然后機械性地重復實驗,關注實驗結果,缺乏對實驗原理以及實驗過程的思考。上述問題的出現(xiàn)主要是教育者忽視的原因,不利于素質(zhì)教育在化學實驗教學中的融入與落實。
二、化學實驗教學意義
(一)培養(yǎng)探究能力與科學素養(yǎng)
化學實驗存在一定的不確定性,實驗的現(xiàn)象、結果會受到諸多因素的干擾。正因如此,學生往往會對奇妙的化學現(xiàn)象產(chǎn)生強烈的探究欲。比如,在“酸堿顯色”內(nèi)容的教學過程中,教師可以事先在白紙上用堿溶液寫上某個同學的名字,然后用小噴壺在上面噴上顯色液(酚酞),白紙上會立刻出現(xiàn)紅色的名字。這時學生就會去思考其中的原理,甚至會有同學想要自行動手實踐。此外,實驗操作還可以給學生灌輸實事求是的科學思想,化學現(xiàn)象不是主觀臆斷的,而是通過大膽的猜想以及嚴謹?shù)膶嶒灥玫降摹?/p>
(二)落實綠色化學,強化環(huán)保意識
現(xiàn)如今,環(huán)境污染的一大誘因就是化學排放,包括廢水、廢料、廢氣等因素。出現(xiàn)這些問題的本質(zhì)原因就是人們?nèi)狈Νh(huán)境保護意識,盲目追求社會發(fā)展。在化學實驗中,經(jīng)常會產(chǎn)生有毒氣體、固體廢棄物以及廢液等,教師需要引導學生對這些“污染物”進行預處理,盡可能地降低其毒性與污染性,隨后科學排放與放置,以此培養(yǎng)學生的環(huán)保意識,使其漸漸將實驗室的行為內(nèi)化為生活態(tài)度,加強學生的社會責任感。
例如,在“燃料的燃燒”專題學習時,教師可以設計樹葉、鎂條以及大理石分別與酸雨反應,讓學生通過動手實踐來認識到酸雨的危害,認識到大氣污染對生態(tài)環(huán)境的巨大破壞,進而認識到保護環(huán)境的重要性。
(三)落實美育,提升學生審美素質(zhì)
對處于人格形成關鍵時期的高中學生來說,美學教育具有重要的價值。美學教育意在培養(yǎng)學生的審美觀以及審美能力,能夠陶冶情操,促進學生的全面發(fā)展,使其感受到世界的美好?;瘜W實驗所探究的就是客觀世界的奧秘與規(guī)律,通過參與實驗,學生能夠認識到大千世界的美好,同時也能激發(fā)學生的想象。
例如,在CuSO 溶液中滴加濃NaOH溶液會生成藍色絮狀物,外形就好像喀斯特地貌常見的鐘乳石,由此可以使學生認識到大自然的奧秘。
三、實驗案例演繹
【探究情境】
某電鍍廠的技術人員需要在酸性廢液中回收金,同時生成一定量的鐵紅與氧化銅。已知廢液中含有鐵離子、銅離子以及金離子。
【實驗目的】
借助氧化還原反映對金屬陽離子進行分離,進而制備金屬化合物以及金屬單質(zhì)。
【教師分析】
本次實驗的關鍵是對常見陽離子的分離,原理就是金屬元素化合物的性質(zhì)。在設計實驗方案時,可以從結果進行逆向推導,根據(jù)所需的生成物來設計實驗步驟。
【學生思考】
酸性廢液中存在氫離子、鐵離子、銅離子以及金離子,最終需要回收金單質(zhì)并生成一定量鐵紅與氧化銅。結合金屬活動性,可知首先分離的是金元素,添加鐵粉可實現(xiàn),然后依次添加稀硫酸、稀硝酸、氫氧化鈉溶液等,最后對沉淀進行加熱,得到所需的生成物。
【設計方案】
(下轉第53頁)(上接第51頁)
(一)向廢液中添加廢鐵屑,充分反應并過濾,向濾渣中加入稀H SO ,充分反應然后過濾,將前后兩次的濾液合并;
(二)向濾渣中添加稀HNO ,充分反應并過濾,得到固體生成物;然后在濾液中加入NaOH溶液,加熱并過濾;
(三)向上述兩步的濾液中加入NaOH溶液,加熱并過濾。
各步驟原理如下:
Fe+2H Fe +H ↑
加廢鐵屑:
Fe+Cu Cu+Fe
3Fe+2Au 3Fe +2Au
Fe+2Fe 3Fe
加稀H SO :
Fe+H SO FeSO +H ↑
加稀HNO :
3Cu+8HNO 3Cu(NO ) +2NO↑+4H O
加NaOH溶液:
Cu +2OH Cu(OH) ↓
Fe +2OH Fe(OH) ↓
生成鐵紅:
4Fe(OH) +O +2H O 4Fe(OH)
2Fe(OH) Fe O +3H O
生成氧化銅:
Cu(OH) CuO+H O
【實驗總結】
結合學生設計的實驗方案以及操作所得到的結果,教師要組織好針對結果的討論,充分激發(fā)學生的探究欲,將單純地書寫化學方程式轉變成完整的、生動的探究過程。通過營造活躍的實驗氛圍,學生能夠體會到實驗探究的樂趣,也能享受成功的喜悅,在此過程中也強化了動手能力,將化學知識與生活實際聯(lián)系起來,提升了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,提高了學生的化學素養(yǎng)以及綜合素質(zhì),契合了素質(zhì)教育的目標。
四、結語
綜上所述,通過化學實驗教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與實踐動手能力是素質(zhì)教育的重要體現(xiàn),也是主要的實現(xiàn)途徑。在教學環(huán)節(jié),需要教師充分發(fā)揮自身的專業(yè)素養(yǎng),為實驗教學創(chuàng)造良好的環(huán)境與氛圍,提升學生的參與熱情,切實保障學習效果,為素質(zhì)教育的落實提供有力的教學實踐經(jīng)驗。
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