談對中學化學實驗作用的認識

李 成

化學是一門以實驗為基礎的自然科學,從一定意義上說實驗是化學學科的生命線。因此,化學實驗現象有色、有聲、有形、有味、有熱、有光,豐富多變,可以全方位地刺激大腦,這是化學所特有的。獨特的刺激方式必有其特有的智能開發(fā)價值。抓住“以實驗為基礎”這一基本特征,組織運用好各種實驗,能激發(fā)學生的學習興趣,使學生在認知、情感、意志、思維等方面獲得較大提高。下面筆者就化學實驗在教學中的作用談談自己粗淺的認識。

一、化學實驗有助于激發(fā)學生興趣,創(chuàng)設教學情境

實驗是學生認識化學的窗口,形象、鮮明、生動的實驗現象可以吸引學生的注意,激起學生學習興趣,能使課堂氣氛生動活潑。只有徹底摒棄按課本背實驗的不良做法才是創(chuàng)造學習最佳境界的有效手段。

在教學過程中教師可以多為學生創(chuàng)造一個動手參與、動腦思考的課堂氣氛,盡可能地將一些演示實驗變?yōu)閷W生的小組實驗。還可讓學生自己設計實驗,提出改進實驗的思路和方法,變被動為主動,充分調整、調動學生學習的積極性和對化學課的興趣。例如,在有機化學學習中,原來學生只在作業(yè)本上完成乙醇和苯、甲醛和乙酸等物質的鑒別、分離,現在改為首先由他們設計合理方案,自己選擇儀器,然后獨立在實驗室完成自己設計的實驗。這樣安排,雖然老師費時費力,但學生的實驗積極性和參與意識增強了。他們會千方百計翻書查資料,設計出最好、最合理的方案來,甚至有的同學還能找到連老師都沒想到的簡單易行的好方案來。學生普遍反映這種實驗解題比過去只按書本背幾種混和、分離、鑒別、加什么試劑、有什么現象的死背硬記更有意義。

二、化學實驗有利于學生正確認識化學學科性質

化學基本概念、基本理論和基本規(guī)律在化學教學中占有重要的地位,但它們比較抽象,不易理解。為了幫助學生形成化學概念和化學理論,常通過化學實驗為學生提供一定的感性認識材料,并在此基礎上,引導學生對觀察到的宏觀現象、化學事實及數據進行研究和處理,通過比較、分類、分析、綜合、抽象和概括,以形成化學概念和化學理論,從而達到對學習對象和規(guī)律性的認識。形成物質的概念,要從揭示物質的性質入手,而物質的性質,特別是物質的化學性質,只有借助一定的化學手段,在人為的控制下,使物質發(fā)生物理和化學變化時才能顯露出來,才能被認識。如氧氣、硝酸等物質概念,就必須通過一系列的化學實驗,給出直觀、真實的感性材料,讓學生逐步形成。只有對具體的物質及其發(fā)生的變化進行實驗觀察,才能形成對物質的科學認識。

三、化學實驗有利于培養(yǎng)學生的思維能力

化學實驗為學生提供了感性認識材料,在此基礎上教師可以設計一系列問題,由淺入深、由表及里,引導學生探求新知,進行“去粗取精、去偽存真”的思維加工,逐步培養(yǎng)具體、全面、深入地認識物質及其變化的本質和內在的規(guī)律性,使學生的思維從表象到本質,從感性認識到理性認識得以升華。

例如,在演示二氧化碳的實驗室制取時,教師可提出以下問題:①實驗室制取二氧化碳可采用制氫氣還是制氧氣的發(fā)生裝置?為什么?②若實驗室沒有大理石,能否用其他藥品代替?③鹽酸的濃度較大時,反應速率較快,能否用濃鹽酸代替稀鹽酸?④采用此方法制取的二氧化碳氣體是否純凈?若混有其它雜質,應如何去除?⑤根據二氧化碳的物理和化學性質,推測其收集的方法……這樣一來,學生不僅容易記住實驗的現象和內容,而且形成了實驗室制取氣體的一般思路,即:(1)先根據實驗原理選擇氣體發(fā)生裝置;(2)根據所含的雜質選擇除雜試劑和除雜裝置;(3)根據氣體的性質選擇收集裝置和尾氣處理裝置。這種圍繞演示實驗層層設疑,不斷深入的教學,可以使學生的思維能力得到提高。

四、化學實驗有利于提高學生的記憶能力

在化學實驗教學中教師應抓住實驗中的有關現象,向學生提出有興趣且易引起爭論的問題,啟發(fā)他們的求知欲望,使其對所學知識有深入理解,有利于提高學生的記憶能力。例如:在實驗“一氧化碳的性質”后,可根據學生觀察到的現象提出:一氧化碳通過熾熱的氧化銅時有什么現象?從盛氧化銅的試管末端出來的氣體是哪些氣體?這些氣體通往澄清的石灰水,石灰水有什么變化?此實驗說明了一氧化碳的什么性質?再問:從石灰水中出來的是什么氣體?此氣體在導管口點燃又是什么現象?此實驗又說明一氧化碳有什么性質?這樣,學生在一連串問題的刺激下,對知識會記得比較牢固。

五、實驗能培養(yǎng)學生的科學探究精神

化學科學的形成和發(fā)展離不開實驗,通過探究性的實驗可以讓學生自己探究未知的世界,探究其規(guī)律,發(fā)現真理。學生在探究的過程中可以掌握實驗操作技能,理解和鞏固化學知識,激發(fā)學習興趣,拓展知識面。學生通過科學探究活動來學習化學,既能使他們自主地獲得化學知識,又能使他們理解人類對物質世界的認識是通過不斷的探究得以實現的。例如:我在講二氧化碳的實驗室制法時,事先準備以下幾組實驗:(一)碳酸鈉與稀鹽酸反應;(二)純碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應;(三)石灰石或大理石與稀鹽酸反應;(四)石灰石或大理石與濃鹽酸反應;(五)石灰石或大理石與稀硫酸反應。并讓五位學生依次演示這五個實驗,其他同學認真觀察現象,然后讓學生共同討論:在實驗室里,制取二氧化碳應選用哪組實驗最合適?為什么?經過學生的討論和分析,學生會得出共同的結論:實驗室應選用石灰石或大理石與稀鹽酸反應制取二氧化碳最合適。在新課程改革的形勢下,培養(yǎng)探究性人才是重要目標,這就要求教師在教學過程中培養(yǎng)學生的實驗探究能力,也就是“授人以漁”。

總之,在實驗教學中可增強他們的素質教育,改造自然,服務社會。除了課堂實驗教學質量的提高外,還要倡導學生配合課內學習。在課外日常生活中,開展力所能及的化學小實驗和解釋社會生產、生活中的某些化學現象的活動。如對土壤成分的檢測,對大氣、水質的分析以及對污染防治的調查,對鋼鐵腐蝕及保護的認識,對建筑合成材料性能的應用和了解等。學生通過這些實驗和調查活動,能運用化學原理積極思維,逐步提高分析問題和解決問題的能力。化學實驗教學在化學教學乃至整個教育中具有重要作用,以實驗為基礎是化學學科的重要特征之一,化學實驗教學對全面提高學生的科學素養(yǎng)有著極為重要的作用,化學實驗教學有利于化學學科全面、和諧的發(fā)展。