周芬
摘 要:新課標(biāo)提出“學(xué)習(xí)和運用化學(xué)實驗技能和科學(xué)探究方法,離不開實驗活動”。以初中化學(xué)人教版教科書“探究燃燒的條件”實驗為例,從實驗操作、知識學(xué)習(xí)的角度分析,提出了對該實驗的改進(jìn)意見和教學(xué)建議,從而希望教師能重視實驗教學(xué),甚至創(chuàng)造條件去改進(jìn)實驗教學(xué),讓實驗成為化學(xué)教學(xué)的真正載體。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);燃燒的條件;實驗改進(jìn);教學(xué)策略
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)?;瘜W(xué)實驗是中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中最基礎(chǔ)的內(nèi)容,實驗教學(xué)既是其教學(xué)內(nèi)容,也是其教學(xué)方式之一?!读x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)提出“面向全體學(xué)生,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的新課程理念,并要求在新標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)中應(yīng)以科學(xué)探究為主要學(xué)習(xí)形式。而培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)感性認(rèn)識主要靠化學(xué)實驗提供,所以,教師要充分利用每一個課堂實驗和學(xué)生實驗,在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實驗為主的科學(xué)探究活動,精心制定教學(xué)目標(biāo),有計劃、有目的適時滲透科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。
一、初中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀
傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式是教師示范、講解,學(xué)生觀看、操作,教師巡視、小結(jié),實驗教學(xué)步驟是以教師為主體,學(xué)生處于從屬的地位上。甚至有些學(xué)校,為了提高化學(xué)課的應(yīng)試分?jǐn)?shù),為了節(jié)約時間,把“新課標(biāo)”要求的學(xué)生必做實驗變成看老師做實驗,把課本上的老師演示實驗變成說實驗或背實驗,這不但扼殺了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成,還直接扼殺了教師探究的熱情和科學(xué)思維?!靶抡n標(biāo)”中明確規(guī)定學(xué)習(xí)和運用化學(xué)實驗技能和科學(xué)探究方法,離不開實驗活動,所以學(xué)習(xí)化學(xué)不僅要做實驗,而且要把實驗當(dāng)作教學(xué)的重要載體。
雖然“新課標(biāo)”不再硬性劃分演示實驗和分組實驗,而是給教師的創(chuàng)造性和學(xué)生的主動性提供了更多的空間。在化學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)該認(rèn)真?zhèn)湔n,閱讀教材和吃透教材的知識體系,明確通過實驗教學(xué)使學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。所以教師應(yīng)該由原來的“傳道者”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的“幫助者”,由“授之以魚”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆谥詽O”,從而使化學(xué)教育的基本任務(wù)是培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
二、化學(xué)實驗教學(xué)改進(jìn)的重要性
雖然“新課標(biāo)”重視化學(xué)實驗的教學(xué)功能,但不是簡單地為訓(xùn)練某一技能、驗證某個知識而設(shè)置實驗。在教學(xué)過程中,教師按照“新課標(biāo)”的要求開展各種類型的實驗教學(xué),如演示實驗、學(xué)生實驗、家庭實驗等,其中,教師除了要重視身教,做好示范,更要注意提高學(xué)生實驗的成功率。當(dāng)然,正確的操作是順利完成化學(xué)實驗的基本保證,當(dāng)化學(xué)的實驗教學(xué)得到了師生的高度重視之后,教師可以適當(dāng)將課堂演示實驗改成學(xué)生分組實驗,將化學(xué)教材中的某些實驗裝置進(jìn)行改進(jìn),從而使實驗結(jié)果更明顯。這樣的實驗教學(xué)改革,既加強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),更引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于一種嘗試、一種方法和一種結(jié)論,從而善于進(jìn)行發(fā)散性思維的創(chuàng)新。
下面是關(guān)于人教版《義務(wù)教育教科書:化學(xué)(九年級上冊)》(以下簡稱“人教版教科書”)“探究燃燒的條件”實驗的分析:實驗設(shè)計是否足夠合理?學(xué)生操作是否安全簡便?實驗結(jié)論是否更容易讓學(xué)生理解?
1.從實驗操作的角度分析
在初中化學(xué)教學(xué)中,“探究燃燒的條件”實驗是一個經(jīng)典實驗,它是“新課標(biāo)”提出的學(xué)生至少完成的8個實驗之一。通過分析人教版教科書中該實驗的設(shè)計,存在以下不足:(1)該裝置屬于開放裝置,實驗過程中會擴(kuò)散出五氧化二磷,造成污染。(2)該實驗對熱水的溫度要求較高(需要達(dá)到80℃以上),甚至需要在燒杯下方補(bǔ)充三腳架,用酒精燈加熱維持熱水的溫度,這樣的操作增加了實驗的不安全性。(3)實驗的反應(yīng)時間較長,所需的儀器較多等。
所以在實際教學(xué)過程中,該實驗一直都是教師演示,學(xué)生觀看,甚至教師演示也會出現(xiàn)實驗失敗的情況。我們知道,教學(xué)中實施實驗教學(xué),不僅可以使學(xué)生獲得豐富的感性知識,把書本知識與直接感知的知識聯(lián)系起來,獲得深刻印象,如果學(xué)生能通過親自操作和觀察,更可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣和動手能力。
2.從知識學(xué)習(xí)的角度分析
該實驗屬于一個對比實驗,對比實驗包括:(1)在某個時刻只改變一個變量,其他變量保持不變;(2)觀察它對其他變量的影響。
通過表1的對比分析可以發(fā)現(xiàn):表中并沒有以可燃物和不可燃物作為變量進(jìn)行對比實驗,可能編者認(rèn)為“燃燒必須有可燃物參加”是生活常識,所以沒有進(jìn)行探討。通過①和③對比可以得出燃燒需要氧氣,而通過①和②對比卻未必能讓學(xué)生理解:燃燒需要達(dá)到可燃物的著火點。因為要得到這個結(jié)論,必須是學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識了“著火點”這個概念為前提,而①和②的對比是將可燃物作為變量,溫度作為不變量,研究的方向是不同可燃物對燃燒的影響,說明的是“白磷和紅磷的著火點不同”,這與我們探究的方向有所不同。實際上,當(dāng)學(xué)生沒有弄清楚“著火點”的概念之前,把紅磷、白磷放在一起做實驗,造成學(xué)生做題時對概念理解不深刻,遇到問題解釋不到位等問題。
三、化學(xué)實驗改進(jìn)的策略
人教版教科書“探究燃燒的條件”對比實驗需要改進(jìn)的地方是:(1)從防止污染的角度出發(fā),改進(jìn)裝置控制五氧化二磷的污染和擴(kuò)散;(2)增加實驗的安全性;(3)提高實驗的成功率,加強(qiáng)學(xué)生對實驗結(jié)果的理解。為了達(dá)到以上的改進(jìn)目的,下圖是我設(shè)計的實驗裝置,并且該套裝置已經(jīng)在教學(xué)中展開使用,效果較好。
(1)用鑷子取少量白磷分別放入兩根干燥的(套了氣球的)具支試管中,并將試管分別放入冷水和80℃熱水中,觀察現(xiàn)象。
(2)用鑷子取少量已用濾紙吸去表面上水的白磷,放入一根干燥的(套了氣球的)具支試管中,用藥匙取少量紅磷放入另一根干燥的(套了氣球的)具支試管中。
(3)將已挖孔的活塞放在大燒杯底部,用鑷子取少量白磷,用濾紙吸去表面上水之后放在小孔位置,往燒杯中倒入約■的80℃熱水。
(4)將兩根試管同時放入燒杯中,觀察現(xiàn)象。
(5)用空的試管倒扣,對準(zhǔn)燒杯中活塞上的白磷,觀察現(xiàn)象。
通過表2的對比分析可以發(fā)現(xiàn):①和②對比可以得出燃燒需要達(dá)到可燃物的某一溫度,則該溫度定義為“著火點”;②和③對比不但讓學(xué)生更深刻理解“著火點”的概念,也可以得出紅磷的著火點比白磷高;④和⑤對比得出可燃物燃燒需要氧氣。當(dāng)然,以上只是我提供的一種實驗改進(jìn)方案,謹(jǐn)供同行參考。
四、小結(jié)
化學(xué)實驗體現(xiàn)了化學(xué)的魅力所在,是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的源泉,更是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生思維和創(chuàng)新能力的重要方法和手段。所以,教師在實際教學(xué)中應(yīng)結(jié)合教材的具體教學(xué)內(nèi)容,積極創(chuàng)造條件,通過多種途徑重視實驗教學(xué),潛移默化地提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉知新.化學(xué)實驗[M].廣西教育出版社,1996.
[2]宋心琦.有關(guān)化學(xué)實驗改革的想法與建議[J].化學(xué)教育,2001(3):37.
編輯 溫雪蓮