摘 要:本文針對(duì)目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題,如:“過(guò)分強(qiáng)調(diào)教材與實(shí)驗(yàn)的一致性,重演示實(shí)驗(yàn)輕學(xué)生實(shí)驗(yàn),重實(shí)驗(yàn)結(jié)果輕實(shí)驗(yàn)過(guò)程”等問(wèn)題,重新審視實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的地位和作用,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的某些習(xí)慣性做法進(jìn)行了反思,并提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些新思路和新策略。
關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué);實(shí)驗(yàn);探究;學(xué)科核心素養(yǎng)
在目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際教學(xué)中,常常只重視其作為教學(xué)方法和手段的一面,而忽視其作為化學(xué)重要教學(xué)內(nèi)容的一面。致使學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ荒苓_(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,難以形成學(xué)科核心素養(yǎng)。如何在課堂教學(xué)中改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué),我對(duì)某些習(xí)慣做法進(jìn)行了反思,改革了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。積累的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下,希望在探究的路上一邊總結(jié)一邊進(jìn)步,探索出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的更好的思路。
一、 明確實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的地位和作用
(一)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分
化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科,更是現(xiàn)代社會(huì)日益發(fā)展的材料、環(huán)境、能源等科學(xué)的重要基礎(chǔ)。因此中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的主要途徑應(yīng)該是實(shí)驗(yàn),課本上大多數(shù)的化學(xué)知識(shí)必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)展示。如果以在黑板上寫反應(yīng)方程式、背實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方式來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué),學(xué)生常常會(huì)感到化學(xué)內(nèi)容龐雜、規(guī)律性差、難以推理和記憶,老師會(huì)覺得化學(xué)難教。所以,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該從方法論的角度訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法,并且加大簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的力度。
(二)實(shí)驗(yàn)的基本功能是幫助學(xué)生形成知識(shí)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)直觀、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)(包括實(shí)驗(yàn)方案本身和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)給學(xué)生提供一個(gè)模仿的范例、思考的基點(diǎn),向?qū)W生展示化學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程,把相對(duì)較為孤立、抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容變得活生生,更具有真實(shí)性和情境性,因而更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激勵(lì)和驅(qū)動(dòng)學(xué)生的思考,更容易幫助學(xué)生自主構(gòu)建認(rèn)知圖式。
二、 不斷修改和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法
從素質(zhì)教育的觀點(diǎn)出發(fā),中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要增加實(shí)驗(yàn)的探究性和創(chuàng)新性,讓學(xué)生充分體驗(yàn)探究的樂趣,激發(fā)對(duì)未知世界的好奇心,滿足心智發(fā)展的需要。在課堂教學(xué)中我們可從以下幾方面入手。
(一)創(chuàng)設(shè)探究情景,激發(fā)探究興趣,培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)
知識(shí)始于問(wèn)題。敢于提問(wèn)、善于提問(wèn)的“問(wèn)題意識(shí)”是科學(xué)素養(yǎng)的核心。如果沒有問(wèn)題,也就沒有探究的興趣和必要。中學(xué)生受生理、心理和知識(shí)水平的限制,缺乏敏銳的觀察力,甚至對(duì)一些異常現(xiàn)象也視而不見,不能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。教師的任務(wù)就是創(chuàng)設(shè)一定的情景,激發(fā)矛盾,促使學(xué)生提出問(wèn)題。
[案例1]在《乙炔》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我的設(shè)計(jì)方法是:首先提出問(wèn)題:“水能滅火嗎?”學(xué)生高一學(xué)過(guò)鈉的知識(shí)后知道不一定;然后,我讓學(xué)生進(jìn)行了一個(gè)改進(jìn)后的小實(shí)驗(yàn),往裝有電石的鐵坩堝中滴水并點(diǎn)燃,等待火變小以后再滴加水,發(fā)現(xiàn)火又變大了,他們的學(xué)習(xí)興趣立刻被激發(fā)了;接著,我讓學(xué)生觀看了一則關(guān)于火災(zāi)救援現(xiàn)場(chǎng)的新聞報(bào)道,看后議論紛紛,學(xué)生提出了許多感到困惑的問(wèn)題,如:(1)現(xiàn)場(chǎng)是什么物質(zhì)燃燒而產(chǎn)生濃濃的黑煙?(2)為什么有的地方可以用水來(lái)滅火,有的地方不可以?(3)火災(zāi)是怎樣產(chǎn)生的?(4)什么物質(zhì)燃燒的火焰能產(chǎn)生那么高的溫度能把建筑物里的鋼筋燒熔了?等等。教師這時(shí)把學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行歸納,結(jié)合模擬實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際情況,通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答上述問(wèn)題,并歸納出乙炔的一些性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制法。由于實(shí)驗(yàn)探究情景與日常生活,與學(xué)生的切身感受緊密聯(lián)系,學(xué)生探究的熱情很高。
(二)參與問(wèn)題研究,體驗(yàn)探究過(guò)程,培養(yǎng)科學(xué)方法
如果在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生參與問(wèn)題研究及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程,學(xué)生不但逐步認(rèn)同了實(shí)驗(yàn)方案,自己總結(jié)操作注意事項(xiàng),而且在多種方案的比較過(guò)程中,逐步掌握方案評(píng)價(jià)的方法。最終模仿老師應(yīng)用知識(shí)的方法和手段,獨(dú)立得出結(jié)論,甚至創(chuàng)造性地得出結(jié)論,使所學(xué)知識(shí)得以應(yīng)用。
[案例2]在學(xué)習(xí)《鐵化合物和亞鐵化合物間的相互轉(zhuǎn)變》時(shí),絕大多數(shù)學(xué)生是不理解為什么要用KSCN溶液來(lái)指示“Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化”。我首先讓學(xué)生觀察氯水、KSCN溶液、FeCl2溶液和FlCl3溶液的顏色。設(shè)問(wèn)“如何判斷Fe2+轉(zhuǎn)化成了Fe3+?”學(xué)生回答“由溶液顏色的變化來(lái)判斷,溶液由淺綠色變成棕黃色?!苯又腋魅∩倭柯然瘉嗚F和氯化鐵溶液,加水稀釋,隨著水量的增加,兩種溶液的顏色都逐漸變淺直至變成接近無(wú)色。這時(shí)學(xué)生意識(shí)到自己的方法并不可靠,至少在離子濃度很稀時(shí)不可靠。最后我再分別滴加幾滴KSCN溶液,氯化鐵溶液變?yōu)檠t色,而氯化亞鐵溶液不變色。此時(shí)我再做課本上的演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生不但接受了我的實(shí)驗(yàn)方案而且知道自己的方案的局限性,深刻理解了實(shí)驗(yàn)的不確定性,即:化學(xué)現(xiàn)象的出現(xiàn)是有一定條件的。
(三)注重觀察順序,掌握觀察方法,培養(yǎng)觀察品質(zhì)
在教學(xué)實(shí)踐中,常常發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)或自然現(xiàn)象時(shí),表達(dá)不完整,零亂無(wú)序,避重就輕,難以抓住事物的本質(zhì)特征。要改變這種現(xiàn)狀,必須培養(yǎng)他們有條不紊地按順序進(jìn)行全面觀察的技能和方法,也就是要訓(xùn)練學(xué)生由先到后、由左到右、由遠(yuǎn)及近(或由近及遠(yuǎn))、由上到下(或由下到上)、由外到內(nèi)(或由內(nèi)到外)、由顯到微(或由微到顯)、由整體到局部(或由局部到整體)地進(jìn)行觀察。
[案例3]以“鈉與水反應(yīng)”為例,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)“鈉是否能與水反應(yīng),如果反應(yīng),產(chǎn)物可能是什么?”實(shí)驗(yàn)觀察的對(duì)象是“鈉”和“水”,觀察的內(nèi)容是“鈉”和“水”在反應(yīng)前、反應(yīng)中、反應(yīng)后的性質(zhì)、狀態(tài)等變化情況。可設(shè)計(jì)如下的觀察記錄表:
(四)抓住反應(yīng)本質(zhì),引導(dǎo)現(xiàn)象分析,培養(yǎng)歸納能力
教師在設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,可設(shè)計(jì)一系列有梯度的問(wèn)題組,由表及里,層層深入,引導(dǎo)學(xué)生的思維,在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析中認(rèn)識(shí)、把握化學(xué)反應(yīng)中的規(guī)律,自己得出結(jié)論,并進(jìn)行討論和應(yīng)用,從而理解概念的內(nèi)涵與外延,掌握原理的內(nèi)容與思想,能夠恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用概念和原理來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。
[案例4]我在《鹽類的水解》一節(jié)教學(xué)過(guò)程中,先設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),測(cè)定純水、NaCl、CH3COONa、NH4Cl溶液的pH值,讓學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)鹽的水溶液也有酸堿性,與原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖突。然后提出“為什么醋酸鈉溶液顯堿性?”這時(shí)如果要學(xué)生自己分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生會(huì)感覺無(wú)從入手,找不到思維的方向。此時(shí)我們抓住這個(gè)問(wèn)題的核心和本質(zhì)——“水電離平衡的移動(dòng)”,并設(shè)計(jì)問(wèn)題情景進(jìn)行點(diǎn)撥:(1)醋酸鈉晶體中有哪些離子?(2)醋酸鈉溶液中有哪些離子?溶液中有哪些電離過(guò)程?(3)它們能否結(jié)合成難電離物質(zhì)?(4)離子相互作用時(shí)對(duì)水的電離平衡有何影響?(5)最終會(huì)引起溶液中[H+]與[OH-]如何變化?引導(dǎo)學(xué)生從水的電離平衡來(lái)考慮問(wèn)題。有了實(shí)驗(yàn)提供的基本實(shí)驗(yàn)事實(shí),再加上這組問(wèn)題的引導(dǎo)、分析,學(xué)生自己就可抽象出鹽類水解的概念。
在這里,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)感性材料,通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析參與概念形成過(guò)程,不但有利于概念自身的教學(xué),而且能夠向?qū)W生傳授良好的學(xué)習(xí)方法,有利于學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
總之,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革是化學(xué)教學(xué)改革中永恒的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。我們要從認(rèn)識(shí)論和實(shí)驗(yàn)方法論的角度出發(fā),讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究方法來(lái)發(fā)展學(xué)生形成知識(shí)的能力,訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思想和方法?;诨瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法可以引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,從關(guān)注學(xué)什么,轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾螌W(xué)和學(xué)會(huì)學(xué)習(xí);從關(guān)注自我學(xué)習(xí),轉(zhuǎn)變?yōu)閳F(tuán)隊(duì)合作與溝通;可以培養(yǎng)適合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展所需要的高素質(zhì)人才。
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作者簡(jiǎn)介:
李志敏,廣東省佛山市,李兆基中學(xué)。