孫宇紅 董小川
摘要:文章通過對九年級化學(xué)教材的實(shí)驗(yàn)安排分析,認(rèn)為通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施,能促進(jìn)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展,形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn)安排;分析;教學(xué)
文章編號:1008-0546(2014)04-0083-03 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
《全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》的基本理念之一是:讓學(xué)生有更多的機(jī)會主動地體驗(yàn)探究過程,在知識形成、聯(lián)系、應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度,獲得科學(xué)的方法,在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)恰恰能很好地體現(xiàn)這一目標(biāo),實(shí)驗(yàn)不僅對學(xué)科知識起著引領(lǐng)與鞏固的作用,也能促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)過程中的重要環(huán)節(jié)。筆者通過對九年級化學(xué)教材上、下冊(滬教版)教材中實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的具體內(nèi)容進(jìn)行分析,現(xiàn)交流如下。
一、對化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)安排的認(rèn)識
1. 從零亂到系統(tǒng),由常規(guī)儀器引領(lǐng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)
學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科之前已經(jīng)從小學(xué)科學(xué)、初中生物、物理等學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中初步接觸了許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,對實(shí)驗(yàn)有了一定的感性認(rèn)識,但還是處于比較零亂的狀態(tài),還缺乏從化學(xué)視角或化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的角度認(rèn)識化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器或化學(xué)實(shí)驗(yàn)。教材中的第1章第1節(jié)中就出現(xiàn)了加熱碳酸氫銨固體的實(shí)驗(yàn),為了使實(shí)驗(yàn)介紹得更清晰,而且引發(fā)學(xué)生化學(xué)的興趣,從此也拉開了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的帷幕,此時教師們都會通過具體的實(shí)驗(yàn)儀器的呈現(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行常規(guī)儀器的介紹、識別、用途和使用的注意事項(xiàng)等,讓學(xué)生對各種化學(xué)儀器有一個較為詳細(xì)、具體和系統(tǒng)的認(rèn)識,以達(dá)到引領(lǐng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的。如:酒精燈,不論是小學(xué)科學(xué),還是初中生物、物理實(shí)驗(yàn)課中都已經(jīng)多次使用,但這些學(xué)科教學(xué)中只是涉及酒精燈的具體使用,而不能象化學(xué)學(xué)科這樣系統(tǒng)、規(guī)范的介紹和使用酒精燈。
2. 從生活走向化學(xué)實(shí)驗(yàn),啟蒙“做科學(xué)”
教材中的第1章第2節(jié)“活動與探究”中安排了“蠟燭的燃燒”實(shí)驗(yàn),蠟燭是學(xué)生日常生活中常見的物品,蠟燭的燃燒也是每位學(xué)生都能熟知的生活現(xiàn)象,但在學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科之前,大多數(shù)學(xué)生不會對蠟燭燃燒進(jìn)行過多的思考,也不會想到會與化學(xué)實(shí)驗(yàn)有過任何聯(lián)系,而化學(xué)教材中通過“蠟燭的燃燒”引入化學(xué)實(shí)驗(yàn),充分體現(xiàn)了教材編寫是從學(xué)生生活走向化學(xué)實(shí)驗(yàn)的意圖。這個實(shí)驗(yàn)比較簡單,每位學(xué)生都能做、都會觀察、都能描述所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而且通過該實(shí)驗(yàn)還可達(dá)到以下目的:⑴讓每個學(xué)生都能積極參與實(shí)驗(yàn),并能初步感受到“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”就在我們身邊,同時激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和興趣;⑵讓學(xué)生初步認(rèn)識到什么是化學(xué)實(shí)驗(yàn),感知化學(xué)實(shí)驗(yàn)并非深奧的內(nèi)容;⑶實(shí)驗(yàn)過程中如何去觀察、記錄、思考、描述等;⑷化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中自己應(yīng)該是怎樣的角色;⑸實(shí)驗(yàn)過程中自己有沒有新的認(rèn)識、體會;⑹化學(xué)實(shí)驗(yàn)如何做等。
3. 科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),形成實(shí)驗(yàn)規(guī)范
從科學(xué)的認(rèn)知角度看,化學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生探究有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及物質(zhì)間的相互反應(yīng)提供了一種方法,也是獲得新物質(zhì)的一條重要途經(jīng)。通過前一階段的化學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)了解了諸多化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,而在教材第2章第1節(jié)介紹了氧氣的性質(zhì)和用途之后安排了“氧氣的制法”,“氧氣的制法”是學(xué)生第一個物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c意義要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“蠟燭的燃燒”實(shí)驗(yàn),這個實(shí)驗(yàn)涉及制備新物質(zhì)時應(yīng)考慮的一些因素,如:原料的選擇、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)條件(包括催化劑)、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、操作的步驟、氣體收集、安全問題和規(guī)范問題等內(nèi)容。因此,在教學(xué)的過程中要根據(jù)制備物質(zhì)的一般原則來思考,實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、論證、實(shí)驗(yàn),真正起到教材中安排該實(shí)驗(yàn)的目的與作用。如:⑴原料的選擇時,實(shí)驗(yàn)室制備氧氣時選擇原料的大方向是什么?通過對KMnO4、H2O2、KClO3三種藥品的分析,也就是說對原料有什么樣的要求,即如何選擇藥品。⑵根據(jù)所選擇的藥品,實(shí)驗(yàn)的原理如何?反應(yīng)在什么樣的條件下能順利進(jìn)行?又如何實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來認(rèn)識二氧化錳的催化作用?⑶在介紹實(shí)驗(yàn)儀器的特點(diǎn)同時結(jié)合原理,若要得到一瓶氧氣應(yīng)該如何選擇儀器、如何收集?⑷實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該如何規(guī)范操作?即實(shí)驗(yàn)的順序是什么?其中哪些可能會涉及到安全性問題等等。由于學(xué)生第一次完成物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn),學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)處在初始階段,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方法、操作、能力和結(jié)論形成等方面還達(dá)不到理想的境界,學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)是非常匱乏的,因此,在完成“氧氣的制法”時,一方面教師要給學(xué)生必要的啟示,充分做好引導(dǎo)作用,另一方面需要給學(xué)生一個循序漸進(jìn)的過程,讓學(xué)生有充分思考、討論、交流、動手和糾正的機(jī)會,在此基礎(chǔ)上達(dá)到提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)規(guī)范的目的。
4. 實(shí)驗(yàn)知識聯(lián)系,滲透遷移
課本在安排了“蠟燭燃燒”、“氧氣的制法”的基礎(chǔ)上又在第2章第2節(jié)“奇妙的二氧化碳”中安排了制備二氧化碳的制備。此實(shí)驗(yàn)的安排一方面在時間上保持了連續(xù)性,因?yàn)橛星懊娴难鯕獾闹苽鋵?shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ),學(xué)生完全可以根據(jù)已有的“氧氣的制備”的相關(guān)知識,產(chǎn)生聯(lián)系、遷移、比較、選擇和改進(jìn),進(jìn)而完成制備二氧化碳的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn);另一方面在內(nèi)容上保持了遞進(jìn)性,教師在組織這一實(shí)驗(yàn)時不應(yīng)該是對課本中實(shí)驗(yàn)的依葫蘆畫瓢,簡單重復(fù),而是在原料的選擇、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、操作的步驟、氣體收集、安全問題和規(guī)范問題等內(nèi)容討論的基礎(chǔ)上有所發(fā)展,起到了既鞏固實(shí)驗(yàn)又運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的目的。
5. 運(yùn)用實(shí)驗(yàn),提高綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
通過一階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué),此時,學(xué)生也已經(jīng)接觸化學(xué)一段時間了,學(xué)生也已經(jīng)具備了一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)、技能和能力,同時學(xué)生也具備了相應(yīng)的化學(xué)學(xué)科知識,在此基礎(chǔ)上學(xué)生也會在實(shí)驗(yàn)的目的指引下,懂得如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)驗(yàn)方案的引領(lǐng)下開展實(shí)驗(yàn)活動。課本中以后所設(shè)計(jì)的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都可依附于前階段所形成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γó?dāng)然也有少數(shù)個性化的實(shí)驗(yàn)),如:氫氣制備的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì);在給予信息如何制備一氧化碳后,讓學(xué)生進(jìn)行對一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)的探究設(shè)計(jì)等。這一階段主要是讓學(xué)生能靈活運(yùn)用前面所形成的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,是學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中讓實(shí)驗(yàn)作為一種認(rèn)識物質(zhì)的一種方法,讓學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識更加生動、更加豐富,學(xué)生各方面能力都得到訓(xùn)練和提高。endprint
二、教學(xué)建議
1. 儀器的介紹由單一的認(rèn)識到有所拓展,豐富學(xué)生的認(rèn)識
九年級化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個化學(xué)實(shí)驗(yàn)的起始階段,此階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況對學(xué)生今后的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)意識的形成有很大影響,如:在介紹試管、燒杯、量筒時,有的教師只是按常規(guī)逐一介紹三種的規(guī)格、使用方法及相關(guān)操作,但對試管的用途,如果能在盛放少量液體(固體)、溶解物質(zhì)、收集氣體、反應(yīng)容器、液封作用等常規(guī)介紹的基礎(chǔ)上,也可適度介紹試管常見的款式有平口、圈口、喇叭口,底部有圓形的和平底的兩種;在介紹完試管后向?qū)W生提供試管、燒杯、量筒,讓學(xué)生在觀察三種儀器,根據(jù)三種儀器的特點(diǎn)及儀器上所具有的信息,教師提出若要粗略和較為精確量取液體體積應(yīng)如何選擇儀器?在此基礎(chǔ)上再介紹燒杯和量筒。因此,在教學(xué)中除解決學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)之外,要能力求開闊學(xué)生的視野,拓展學(xué)生的認(rèn)知空間,提升學(xué)生的思維層次。
2. 做好配角,凸顯學(xué)生主體
如教材中設(shè)計(jì)“蠟燭的燃燒”實(shí)驗(yàn)的目的是想讓學(xué)生從生活走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究之旅,但此時學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識、認(rèn)識態(tài)度、行為習(xí)慣和實(shí)驗(yàn)操作都沒能進(jìn)入真正實(shí)驗(yàn)的要求,因此,此時教師的實(shí)驗(yàn)角色對學(xué)生今后實(shí)驗(yàn)意識和行為影響很大。所以,在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中,教師要能恰當(dāng)?shù)厝谌雽W(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動之中,既能積極的引導(dǎo)而又不越位,并能恰當(dāng)?shù)貐⑴c,通過對學(xué)生行為的觀察和學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理的分析,適時地滲入方法與實(shí)驗(yàn)技巧,讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)的奧妙和樂趣,感悟?qū)嶒?yàn)在學(xué)習(xí)化學(xué)過程中的意義、價值等,以此培養(yǎng)學(xué)生初步的“做科學(xué)”的意識。
3. 將化學(xué)實(shí)驗(yàn)生活化
“生活即課堂”,如果教師能從學(xué)生較為熟悉的生活中常見的感性材料入手,然后將這些感性材料通過理性思維提升為學(xué)科內(nèi)容?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的生活化會極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,不僅有利于鞏固和內(nèi)化學(xué)科知識,也會讓學(xué)生將化學(xué)知識運(yùn)用到解決實(shí)際問題之中,同時也會真正地讓學(xué)生的動手技能提到發(fā)揮,也會讓學(xué)生用生活的視角來看待化學(xué)。如:在課本介紹電解水的實(shí)驗(yàn)后,建議學(xué)生用平時日常生活中的一些素材來設(shè)計(jì)和搭建一個電解水的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,結(jié)果有的實(shí)驗(yàn)小組利用一些生活中的廢棄材料組裝成如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)教師將該作品展示于課堂時,引起學(xué)生的驚嘆。
4. 改進(jìn)課本實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生“做科學(xué)”的愿望
課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為學(xué)生進(jìn)行探究提供了范本,但實(shí)驗(yàn)效果并不一定理想,如果對課本實(shí)驗(yàn)作一定的改進(jìn),對學(xué)生進(jìn)行“做科學(xué)”的意識的激發(fā)將會起到意相不到的效果。如第1章第2節(jié)中“蠟燭燃燒產(chǎn)物”的鑒定,課本實(shí)驗(yàn)方法是將燒杯罩在蠟燭火焰上方,時間過短燒杯內(nèi)水珠不明顯;時間過長會因?yàn)闊瓋?nèi)溫度過高,水以水蒸氣的形式存在觀察不到明顯現(xiàn)象,且燙手而使實(shí)驗(yàn)失敗。
改進(jìn)方法:用試管夾加持試管倒扣在火焰上方。優(yōu)點(diǎn):燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣溫度高、密度小,正好進(jìn)入試管,遇到試管底部的冷壁冷凝成水珠,再用膠頭滴管滴入石灰水,現(xiàn)象很明顯,成功率百分之百(見下圖2)。
總之,教材中通過實(shí)驗(yàn)的合理安排讓初中學(xué)生實(shí)驗(yàn)從模糊認(rèn)識到清楚認(rèn)識再到熟練運(yùn)用的過程,初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)在引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)知識本質(zhì)的同時,也讓學(xué)生開始體會到用實(shí)驗(yàn)的視角來看世界與其他學(xué)科視角有什么不同,感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)的神奇、規(guī)范,也進(jìn)一步理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的和價值。倘若我們每一位初中化學(xué)教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程有正確、科學(xué)的認(rèn)識,那么在教學(xué)中我們就會選擇符合學(xué)生認(rèn)識實(shí)驗(yàn)的策略,從而真正達(dá)到教材設(shè)計(jì)者實(shí)驗(yàn)安排的目的,也能真正提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓展學(xué)生思維,促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯W(xué)生的綜合素質(zhì)的提高,為學(xué)生今后的發(fā)展奠定厚實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 教育部. 全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)[S]. 北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.1
[2] 李家亮. 用好三個標(biāo)志性實(shí)驗(yàn) 促使研究性學(xué)習(xí)產(chǎn)生三次飛躍[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2009,(5):16-17endprint