陳軍安
(福建省將樂縣第一中學(xué),福建將樂 353300)
高中階段,化學(xué)實(shí)驗(yàn)多且復(fù)雜,教師如果一味地講授化學(xué)實(shí)驗(yàn),而不顧學(xué)生的實(shí)際接受能力,就無(wú)法使學(xué)生真正理解和掌握實(shí)驗(yàn)原理、結(jié)果。因此,教師有必要引導(dǎo)學(xué)生利用有效的方法進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索,而實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航圖就是一種有效的方式[1]。
實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航圖可以加深學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整體認(rèn)知,能夠引導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)知識(shí)、技能、目標(biāo)及操作等方面,逐漸對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)展開研究,從而幫助學(xué)生厘清學(xué)習(xí)思路。
實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航圖將化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要事項(xiàng)標(biāo)注了出來(lái),有利于學(xué)生盡快找到學(xué)習(xí)的方向,能夠有效鍛煉學(xué)生的分析與總結(jié)能力[2]。
教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航圖進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的構(gòu)建,能夠有效減輕學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的恐懼感,從而使學(xué)生更有探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)、參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的信心。
學(xué)生在了解和學(xué)習(xí)一項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先應(yīng)先掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作規(guī)則,如化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要用到的儀器、藥品、試劑等的使用規(guī)則。同時(shí),學(xué)生也要了解實(shí)驗(yàn)室中的一些常備檢驗(yàn)試劑,從而避免在實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)亂用的情況。其次,學(xué)生要了解實(shí)驗(yàn)儀器的物理原理,以便在實(shí)驗(yàn)過程中能夠迅速掌握實(shí)驗(yàn)操作。比如,容器內(nèi)壓強(qiáng)變低會(huì)導(dǎo)致尾氣吸收時(shí)倒吸水,這與物理壓強(qiáng)知識(shí)有關(guān)。最后,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及最多的還是化學(xué)原理,如雜質(zhì)與氧氣混合容易發(fā)生爆炸,水、二氧化碳能被多種物質(zhì)吸收等,因此,學(xué)生只有掌握相關(guān)的化學(xué)原理,才能確保實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性[3]。那么,根據(jù)上述這些內(nèi)容,設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)區(qū),并將這些基礎(chǔ)知識(shí)及注意事項(xiàng)填寫進(jìn)去,以構(gòu)建好基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)區(qū),就顯得尤為重要。而學(xué)生也可以從這個(gè)區(qū)域中了解到相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),從而有效地掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和現(xiàn)象。
每項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都有其教育的目標(biāo)和價(jià)值,那么,在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索過程中,教師也要注意引導(dǎo)學(xué)生明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索的主要目標(biāo),以促使學(xué)生有目的和有方向地參與化學(xué)實(shí)驗(yàn),從而幫助學(xué)生確定好化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的方向,進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。比如,針對(duì)定量的化學(xué)實(shí)驗(yàn),主要目標(biāo)是讓學(xué)生懂得如何在實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格控制好反應(yīng)物的使用量,從而在實(shí)驗(yàn)中獲得有用的數(shù)據(jù)信息。而定性實(shí)驗(yàn),則要求學(xué)生充分了解驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)流程,以得出有或者沒有的結(jié)論。此外,對(duì)于一些關(guān)于性質(zhì)、檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生要懂得掌握驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)的方法,如驗(yàn)證物質(zhì)溶解性、酸堿性及氧化還原性等的方法,并且懂得在某種已知或者未知物質(zhì)成分中,檢驗(yàn)是否存在指定的物質(zhì),以有效鑒別物質(zhì)。根據(jù)上述分析,學(xué)生可以根據(jù)具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行目標(biāo)導(dǎo)航區(qū)的設(shè)計(jì)[4]。
一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括的基本操作有化學(xué)用品的稱量,化學(xué)溶液的配制,相關(guān)檢驗(yàn)試劑的取用,物質(zhì)的加熱、蒸發(fā)、萃取、過濾等。學(xué)生只有掌握這些基本的技能,才能有效地參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究。同時(shí),學(xué)生還應(yīng)懂得根據(jù)實(shí)際的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,掌握一些關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)急措施,從而在保證自身安全的同時(shí)順利完成實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)。學(xué)生也可以根據(jù)相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn),自行構(gòu)建化學(xué)技能的導(dǎo)航區(qū),以明白自己應(yīng)掌握哪些基本的化學(xué)技能。
在確定上述化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)、基礎(chǔ)知識(shí)、技能等內(nèi)容之后,學(xué)生則應(yīng)確定好化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的主要內(nèi)容,包括實(shí)驗(yàn)的地點(diǎn)選擇、時(shí)間安排、應(yīng)該做什么、不能做什么,遇到突發(fā)事件時(shí)如何進(jìn)行處理,如何進(jìn)行實(shí)踐報(bào)告的記錄等,以做好具體的實(shí)踐操作準(zhǔn)備,從而由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。那么,學(xué)生就根據(jù)這些內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐操作導(dǎo)航區(qū)的設(shè)計(jì),進(jìn)而與上述各個(gè)功能區(qū)形成一個(gè)完整的循環(huán)系統(tǒng),從而開展高效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究。
以魯科版高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)“鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”為例,學(xué)生可以按照目標(biāo)、基礎(chǔ)知識(shí)、技能及操作等順序,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航圖的設(shè)計(jì):首先,“鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”屬于定性實(shí)驗(yàn),所以學(xué)生主要應(yīng)學(xué)習(xí)和探究鈉的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì);其次,“鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”涉及的實(shí)驗(yàn)器材包括酒精燈、鑷子、濾紙、燒杯、玻璃片、三腳架、膠頭滴管等,實(shí)驗(yàn)藥品有金屬鈉、酚酞等;再次,“鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”需要學(xué)生具備描述化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、寫出化學(xué)方程式、清晰記錄實(shí)驗(yàn)報(bào)告等技能;最后,“鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”的具體操作包含提出問題、猜想假設(shè)、驗(yàn)證及論證結(jié)論等步驟。
結(jié)合上述內(nèi)容,學(xué)生可以根據(jù)如下實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航圖進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究(見圖1)。
圖1
學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航圖中的關(guān)鍵詞及任務(wù),進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究,以明確自己要完成什么化學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)、達(dá)成哪些實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、需要掌握哪些實(shí)驗(yàn)過程中的基礎(chǔ)知識(shí)和技能等,從而構(gòu)建起完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而根據(jù)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航圖展開有序的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究。
綜上所述,高中化學(xué)知識(shí)抽象性和理論性非常強(qiáng),而實(shí)驗(yàn)則是學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)的重要手段。在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究時(shí),學(xué)生只有掌握一定的方式、方法,有序、有效地開展化學(xué)實(shí)驗(yàn),才能從化學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)。因此,在實(shí)際教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航圖的方式,讓學(xué)生根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目標(biāo)及技能進(jìn)行導(dǎo)航圖的設(shè)計(jì)與繪制,以將化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)流程、目標(biāo)清晰地羅列出來(lái),從而提升學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究效率。