陳照華
【摘要】 化學是一門以實驗為基礎的科學,化學實驗對于化學課程目標的全面落實具有重要的作用,新課程標準指出:“化學實驗是進行科學探究的重要形式?!奔訌妼嶒灲虒W對實施課程的三維目標具有不可替代的作用,在新課標下化學實驗教學應該注意實驗的操作規(guī)范性、探究性、關聯(lián)性和綜合性、開放性、趣味性和合作性。
【關鍵詞】 新課標 化學實驗 教學 問題
【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2014)03-030-02
以實驗為基礎是化學學科的重要特征之一。化學實驗對全面提高學生的科學素養(yǎng)有著極為重要的作用。化學實驗有助于激發(fā)學生學習化學的興趣,創(chuàng)設生動活潑的教學情景,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,訓練學生的科學方法,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和價值觀。正如戴安邦先生曾指出:“化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的形式,是化學學科素質(zhì)教育的有效組成部分。化學實驗以其豐富的內(nèi)涵在通過化學教學培養(yǎng)學生的素質(zhì)中發(fā)揮獨特的功能和作用?!毙抡n程標準指出:“化學實驗是進行科學探究的重要形式?!奔訌妼嶒灲虒W對實施課程的三維目標具有不可替代的作用,下面本人在實踐過程中,就有關新課標下的化學實驗教學中應注意的問題談一點體會。
一、要注意實驗操作規(guī)范性
新課程標準指出:“化學實驗是進行科學探究的重要方式,學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證?!被瘜W課程要求學生遵守化學實驗室的規(guī)則,初步形成良好的實驗工作習慣,并對實驗技能提出如下要求:
(1)能進行藥品的取用、簡單儀器的使用和連接、加熱等基本的實驗操作。
(2)能在教師指導下根據(jù)實驗目的選擇實驗藥品和儀器,并能安全操作。
(3)初步學會配制一定質(zhì)量分數(shù)的溶液。
(4)初步學會根據(jù)某些性質(zhì)檢驗和區(qū)分一些常見的物質(zhì)。
(5)初步學會使用過濾、蒸發(fā)的方法對混合物進行分離。
(6)初步學分運用簡單的裝置和方法制取某些氣體。
規(guī)范的實驗操作是保證實驗安全的基礎,教師在教學中應自覺地、有計劃地抓好跟實驗有關的各種技能的培養(yǎng)、訓練工作,力求使學生對基本實驗技能的掌握達到規(guī)范、熟練水平。下面是幾例基本的實驗操作不當現(xiàn)象。
1. 藥品的取用
操作不當:取粉末狀藥品,由于藥匙大,加藥品時不能伸入容器內(nèi)致使藥品灑落或粘附容器內(nèi)壁,而不知或不愿用V形紙槽代替藥匙送藥品入容器內(nèi);傾倒藥品時,試劑瓶口沒有緊挨接受器口致使藥品外流,標簽沒有向著手心,造成標簽被腐蝕。
正確方法:取用粉末狀或細粒狀固體,通常用藥匙或紙槽。操作時,做到“一送、二豎、三彈”,即藥品平送入試管底部,試管豎直起來,手指輕彈藥匙柄或紙槽,使藥品全部落入底部。取用塊狀或大顆粒狀固體常用鑷子,操作要領是“一橫、二放、三慢豎”,即向試管里加塊狀藥品時,應先把試管橫放,把藥品放入試管口后,再把試管慢慢地豎起來,使藥品沿著管壁緩緩滑到試管底部。使用細口瓶傾倒液體藥品時,操作要領是“一放、二向、三挨、四流”,即先拿下試劑瓶塞倒放在桌面上,然后拿起瓶子,瓶上標簽向著手心,瓶口緊挨著試管口,讓液體沿著試管內(nèi)壁流到試管的底部。
2. 量筒的使用
操作不當:手拿著量筒讀數(shù),讀數(shù)時有的俯視,有的仰視;有的不能依據(jù)要求選擇適合量程的量筒;液體加多了,又用滴管向外吸。
正確方法:使用量筒時應根據(jù)需要量取的液體體積,選用能一次量取的最小規(guī)格的量筒。操作要領是:“量液體,筒平穩(wěn);口挨口,免外流,改滴加,至刻度;讀數(shù)時,視線平?!比舨簧骷尤胍后w的量超過刻度,應手持量筒倒出少量液體于指定容器中,再用滴管滴至刻度處。
3. 儀器的連接
操作不當:把玻璃管使勁往橡皮塞或膠皮管中按;拆的時候使勁拉,手握彎管處用力過猛將管折斷,手被刺破。
正確方法:“左手持口大,右手持插入,先潤濕,稍用力轉動插入就可以?!奔醋笫殖挚诖蟮膬x器,右手握在靠近持插入儀器的那部分,先將其潤濕,然后稍稍用力轉動,使其插入。將橡皮塞塞進試管口時,應慢慢轉動塞子使其塞緊。塞進大小以塞進管口的部分占塞子的1/3為合適。拆時應按與安裝時的相反方向稍用力轉動拔出。
二、要注意實驗的探究性
探究性實驗能使學生帶著需要解決的化學問題來設計實驗,進行觀察和測試,分析實驗結果和得出結論。這樣不但可以使問題得到解決,使學生掌握生動的化學知識,而且可以學到實驗方法,有利于全面地培養(yǎng)和發(fā)展化學實驗能力,也有利于培養(yǎng)和發(fā)揮學生學習的主動性、積極性、獨立性和創(chuàng)造性。
探究實驗的教學模式通常按“問題——討論——實驗——結論”的程序進行教學。先提出問題,帶著問題引導、組織學生探討,然后根據(jù)在探究中產(chǎn)生的一些問題設計出實驗,并通過實驗給出最客觀的答案。因此,教師在教學中應精心設計各種探究性實驗,促使學生主動地學習,逐步學會探究。
例如:“鐵制品的銹蝕條件的探究”。
首先,播放一段在生活中和校園內(nèi)拍攝到的鐵制品特別是學生自行車銹蝕的錄像給學生觀看,學生觀看后,提問或啟發(fā)學生由生活現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題。要求學生把自己發(fā)現(xiàn)的問題,演變?yōu)橐粋€具體、明確的化學問題,這是提出問題的環(huán)節(jié),實施這一環(huán)節(jié)最簡單的辦法就是把觀察到的現(xiàn)象采用“問題化”的方式陳述。這個探究活動學生提出的問題是:鐵生銹的原因是什么?
然后引導學生充分思考后提出猜想與假設。
猜想1:鐵生銹是因為鐵與空氣接觸,和空氣中的氧氣化合所致;
猜想2:鐵生銹是因為空氣有水蒸汽,水和鐵起化學反應所致;
猜想3:鐵生銹是因為水和空氣中的氧氣共同作用于鐵的結果。
再指導學生根據(jù)以上猜想設計實驗方案,從操作的角度把探究的猜想具體化、程序化,并進行實驗:
(1)取一支試管,用酒精燈烘干,向里面放一根鐵釘,然后用橡皮塞塞緊試管口,使鐵釘只與干燥的空氣接觸。
(2)再取一支試管,向其中放入一根鐵釘,注入剛煮沸過的蒸餾水至浸沒鐵釘,然后在水面上注入一層植物油,使鐵釘只與水接觸。
(3)取第三支試管,往其中放入一根鐵釘,然后注入蒸餾水,不要浸沒鐵釘,使鐵釘同時與空氣和水接觸。
最后,啟發(fā)引導學生觀察鐵釘處于蒸餾水和空氣交界部位的生銹情況,學生不難發(fā)現(xiàn):試管(1)和(2)中鐵釘都未生銹,而試管(3)中的鐵釘生銹了。并通過分析和討論得出結論:常溫下,鐵在干燥的空氣中或隔絕空氣只與水接觸的情況下均不會生銹,而當同時與空氣、水接觸時,便會生銹。因此,鐵生銹的原因是鐵與水和氧氣共同作用的結果。
通過探究,獲得上述知識,引導學生解決實際問題,得出防止鐵生銹的方法有:保持鐵制品表面潔凈及在鐵制品上刷油漆,涂油及電鍍等。
再如,在“二氧化碳制取的探究”實驗中,對藥品的選擇,我們設計了如下幾個探究實驗:
三、要注意實驗的關聯(lián)性和綜合性
我國傳統(tǒng)的中學化學實驗的選題服從于學科中心的化學課程。實驗的選擇明顯地具有專業(yè)化的傾向,它容易割裂化學學科跟其他學科之間的關聯(lián)性和綜合性。因此不易適應學科知識的綜合、交叉和滲透,也難以使學生認識化學與社會、化學與技術發(fā)展的關系。為了加強對學生進行STS教育,我們在平時的實驗教學中,要在實驗中滲透社會關注的熱點問題,滲透技術教育,使學生體驗技術在科學與社會之間的橋梁作用,認識化學與技術的交互影響,認識化學與其它學科間的綜合。例如:2004年臨近春節(jié)我市出現(xiàn)了前所未有的用水緊張現(xiàn)象,經(jīng)常出現(xiàn)停止供水三到四天,有的地方停水高達七天,為此我們開展了如下調(diào)查研究實驗:
(1)水對生物體的生命活動有什么重大作用?(可上網(wǎng)或到圖書館查找資料)
(2)水對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么作用?
(3)家庭用水情況的調(diào)查。
(4)造成我市水資源短缺的原因是什么?
(5)每小組拍攝三張水資源被污染的生活照片。
(6)假如你是環(huán)保局局長,對解決我市水資源短缺有什么對策?
(7)你作為一名公民,對如何構建節(jié)約型社會,特別是節(jié)約用水,有什么建議?
通過此次活動,不但引導學生對社會熱點問題的關注,而且更主要的是加深了學生節(jié)約用水、愛護水資源的社會責任感。
四、要注意實驗的開放性
傳統(tǒng)教材中對常規(guī)實驗的操作、實驗步驟和方法等也規(guī)定得過于“規(guī)范”和“具體”。這些過于刻板的手段和做法既不利于化學實驗教學的開展及各學科知識之間的溝通,也不利于培養(yǎng)開拓型、創(chuàng)造性思維的人才。新課程標準對實驗有更大的開放性,對實驗沒有列出具體的步驟,而是給學生提供更大的發(fā)展空間。因此在實驗教學中,要充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造性,要給學生提供展示個性的平臺,鼓勵學生多用家庭替代品做實驗,鼓勵學生對實驗設計的多樣性,更應允許實驗結果的多樣性,要以一個開放的觀點對待每一個實驗,只要符合安全、簡便、有效等原則的設計或操作,就是好的設計或規(guī)范的操作,應予以表揚和激勵。
例如:“二氧化碳制取的研究”。
要求學生以小組為單位,討論:從下列給定的儀器(也可以從其它未給出的儀器,也可以用生活代用品)中選擇適當儀器,能夠設計出幾組制取二氧化碳的裝置?
各小組間的成員經(jīng)過討論、交流,分別設計如下幾種裝置,并要求各小組代表交流設計的意圖:
五、要注意實驗的趣味性和合作性
愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師,它往往勝過責任感?!睘榱思ぐl(fā)學生對學習化學的興趣,體會到化學與社會、生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系,讓學生步入化學神圣的殿堂。在教學中要注意設計趣味性強的實驗給學生探究,無論從心理學的角度還是從教育學的角度來看,實驗的趣味性不僅能吸引學生,而且還會轉化為學習的動力。通過興趣小組的分工合作,小組間互相討論設計實驗方案,收集實驗材料,進行實驗操作,整理實驗報告。讓學生從合作探究的實驗中得出新的知識。例如在“自制酸堿指示劑”的趣味實驗中,各興趣小組間的同學,有的找牽?;?、月季花,有的找紫卷心菜、胡蘿卜,有的甚至帶來榨汁機等,相互間分工合作、交流討論,得出“牽?;?、紫卷心菜在酸溶液中的顏色變化效果較好,而月季花在堿溶液中的顏色變化效果比較好”的結論。對此我及時總結,舉行實驗報告會,讓每個小組的小組長闡述他們每個小組的實驗方案,怎樣分工合作進行實驗,得出實驗結論。氣氛很熱烈,學生們得到了成功的體驗,愉悅的情感得到升華,奠定了學生的自信心。
[ 參 考 文 獻 ]
[1]中華人民共和國教育部制訂《全日制義務教育化學標準》(實驗稿),北京:北京師范大學出版社.
[2]王祖浩主編《全日義務教育化學標準解讀》.湖北教育出版社.