摘要:化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)的優(yōu)勢(shì)乃至生命。如何在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)中學(xué)生的觀察能力、操作能力、科學(xué)素質(zhì)、探究能力、創(chuàng)新能力等,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,熱愛(ài)科學(xué),服務(wù)社會(huì),是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:化學(xué)課堂;實(shí)驗(yàn)教學(xué);學(xué)生能力
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)中學(xué)生的觀察能力、操作能力、科學(xué)素質(zhì)、探究能力、創(chuàng)新能力等,有不可替代的作用;對(duì)塑造中學(xué)生的求真務(wù)實(shí)的人格、百折不撓的意志、團(tuán)結(jié)合作的精神,有十分重要意義;對(duì)訓(xùn)練中學(xué)生的科學(xué)方法、科學(xué)精神,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力,有一定作用。
一、 化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力、操作能力
首先,科學(xué)地觀察一個(gè)實(shí)驗(yàn),需要調(diào)動(dòng)視、聽(tīng)、嗅、觸等多種感官,全面地觀察裝置、現(xiàn)象、操作。不僅要觀察實(shí)驗(yàn)的局部,還要觀察實(shí)驗(yàn)的整體;不僅要觀察主反應(yīng)的現(xiàn)象,還要觀察次反應(yīng)的現(xiàn)象;不僅要觀察主要現(xiàn)象,還要觀察次要現(xiàn)象;不僅要觀察實(shí)驗(yàn)的明顯現(xiàn)象,還要觀察實(shí)驗(yàn)的隱含現(xiàn)象。如Na與水的反應(yīng)中,若沒(méi)有仔細(xì)的觀察,就難以將Na的浮、熔(直到消失)、游、響、紅(滴加無(wú)色酚酞溶液)的現(xiàn)象觀察全面。Cu和稀HNO3的反應(yīng)中,我們不僅要把觀察重點(diǎn)落在Cu片的變化及溶液的變化上,還要注意到無(wú)色氣體產(chǎn)生,到試管口后變成紅棕色氣體。在比較電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力實(shí)驗(yàn)中,燈泡的明暗程度固然是觀察的核心,但同時(shí)還有一個(gè)易被忽略的隱含現(xiàn)象:電極上有氣體產(chǎn)生。隱含現(xiàn)象往往更能激發(fā)人的求知欲,最終獲得偉大的發(fā)現(xiàn)。學(xué)生不能全面地、準(zhǔn)確地去描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,往往是學(xué)生不能科學(xué)地進(jìn)行全面觀察的表現(xiàn)。
其次,在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,鑒于以往學(xué)生帶著實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,看著報(bào)告做實(shí)驗(yàn),對(duì)照教材填報(bào)告的“照方抓藥”,為了報(bào)告而實(shí)驗(yàn)的狀況,我們提出了帶著“手、眼、腦”進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的要求,要求學(xué)生除了做記錄外,不準(zhǔn)帶教材或?qū)嶒?yàn)報(bào)告進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。由于失去了“藥方”,學(xué)生就必須在課前認(rèn)真預(yù)習(xí),在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中仔細(xì)觀察,認(rèn)真分析,小心“診斷”,從而由“看一步做一步”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙贿呄胍贿呑觥?,達(dá)到了眼的細(xì)心觀察,手的認(rèn)真操作,腦的積極思考協(xié)同發(fā)展的目的,從根本上改變了“玩實(shí)驗(yàn)”的不正確態(tài)度。
教師要為學(xué)生的動(dòng)手操作創(chuàng)造盡可能多的機(jī)會(huì),這不僅活躍了課堂氣氛,更重要的是鍛煉了學(xué)生的操作能力。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)考查或考試中,常出現(xiàn)下列問(wèn)題:使用天平時(shí),游碼不在“0”處,就急著去調(diào)橫梁螺絲;沒(méi)有關(guān)閉分液漏斗活塞,就往里面加液體;噴泉實(shí)驗(yàn)中,擠壓膠頭滴管前忘記打開(kāi)止水夾;不會(huì)檢驗(yàn)裝置的氣密性等。這些問(wèn)題反映出,學(xué)生平時(shí)缺乏操作訓(xùn)練,只是在看教師的個(gè)人演示或“紙上談兵”。
二、 大力開(kāi)辟第二課堂,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)
教育的首要任務(wù)應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的精神。為此,我們?cè)诜磸?fù)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,開(kāi)放了學(xué)生實(shí)驗(yàn)室,提供第二課堂陣地。鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)的需要自行設(shè)計(jì)一些驗(yàn)證性或探索性實(shí)驗(yàn)(有時(shí)也可以由老師提供課題),調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性,同學(xué)們說(shuō)“有一種做科學(xué)家的感覺(jué)”。正是在這種感覺(jué)的驅(qū)動(dòng)下,科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作態(tài)度和獻(xiàn)身科學(xué)的精神日益在學(xué)生身上形成并得以強(qiáng)化。
三、 以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù),訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維方法,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力
鼓勵(lì)學(xué)生如實(shí)記錄自己觀察到的一切現(xiàn)象,包括實(shí)驗(yàn)失敗時(shí)“異常現(xiàn)象”、某些因副反應(yīng)干擾產(chǎn)生的“異?,F(xiàn)象”等,以塑造學(xué)生的求真務(wù)實(shí)的人格。在上初三化學(xué)《氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法》時(shí),在用KClO3和MnO2制出O2后,我讓幾個(gè)學(xué)生描述自己觀察到的現(xiàn)象,只有一個(gè)學(xué)生說(shuō)所得氣體中冒白煙;又讓幾個(gè)學(xué)生扇聞所得氣體的氣味,盡管每個(gè)學(xué)生都被嗆得直咳嗽、眉頭緊鎖、手捂鼻子,但學(xué)生都照背上節(jié)教材的結(jié)論說(shuō):“沒(méi)有氣味。”只有一個(gè)學(xué)生說(shuō):“好難受!刺激性氣味太強(qiáng)了。”我首先熱情地贊揚(yáng)了他尊重事實(shí),敢說(shuō)真話的精神,教育其他學(xué)生要以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù),然后再給指出原因——這個(gè)反應(yīng)同時(shí)生成少量有刺激性氣味的Cl2和氯的氧化物,所以所得O2有刺激性氣味且有白煙,激發(fā)學(xué)生的探知欲望。
以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)很有說(shuō)服力,可以訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維方法,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。再如Na與水反應(yīng)的產(chǎn)物:從加入的酚酞變紅,確定有堿生成;通過(guò)收集產(chǎn)生的氣體并驗(yàn)證其可燃性,確定有H2生成。Cu與濃H2SO4反應(yīng):從溶液呈藍(lán)色,確定CuSO4的存在;從產(chǎn)生的氣體的漂白性,確定SO2的生成。
生活中的很多問(wèn)題,都可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)去探究,如尾氣、酸雨、水質(zhì)等。操作→現(xiàn)象→結(jié)論及解釋,既是以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)鑒定一種物質(zhì)的基本步驟,也是一種科學(xué)思維方法。
四、 認(rèn)真開(kāi)展實(shí)驗(yàn)制作,培養(yǎng)學(xué)生積極靈活的思考能力
創(chuàng)造性思維是所有思維形式中品質(zhì)最高、最有價(jià)值的一種思維形式,為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,我們開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)和微型實(shí)驗(yàn)裝置制作的一些活動(dòng)。
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、討論,鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),然后選出最佳實(shí)驗(yàn)裝置。以鈉在氯氣中燃燒為例,教材中的演示裝置有以下三點(diǎn)不足:一是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有氯氣殘留和逸出,污染空氣;二是所用氯氣需課前事先制取,不僅不方便、有時(shí)還會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果;三是有時(shí)操作不慎會(huì)引起燃燒匙的燃燒。學(xué)生在改進(jìn)過(guò)程中積極踴躍,設(shè)計(jì)了很多微型實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的改進(jìn)方案。微型實(shí)驗(yàn)裝置的研制意義,是它促使學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行再認(rèn)識(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的再設(shè)計(jì),而在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生的積極靈活的思考能力也得到了極大的開(kāi)發(fā)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)和研制,有助于學(xué)生綜合能力的提高,也是素質(zhì)教育行之有效的重要手段,只要我們能堅(jiān)持不懈地開(kāi)展下去,就一定會(huì)碩果累累。
五、 鼓勵(lì)分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新能力
分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,實(shí)際上就是一個(gè)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程,也是一個(gè)鑒賞評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。如在學(xué)習(xí)了金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的判斷標(biāo)志之后,首先讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證Mg、Al、Fe金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱。雖然實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)并不困難,但留給了學(xué)生一個(gè)思維的空間。
教材中有些實(shí)驗(yàn)可以和環(huán)保、健康、能源等問(wèn)題有機(jī)聯(lián)系起來(lái),讓學(xué)生進(jìn)一步設(shè)計(jì)或改進(jìn)。如在Na和水的反應(yīng)中,為便于H2的收集和檢驗(yàn),可對(duì)書上的裝置做哪些改進(jìn)?經(jīng)過(guò)討論,學(xué)生設(shè)計(jì)出正確的排水集氣裝置:用試管或錐形瓶,百葉窗尖嘴導(dǎo)管的橡皮塞。很多定性、定量、分離提純等操作,都可讓學(xué)生去分析、設(shè)計(jì)。同時(shí)還要著意去挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)造性因素,如通過(guò)加碘鹽的有關(guān)實(shí)驗(yàn),除了使學(xué)生明確:加碘鹽的鑒定、測(cè)量方法,微量元素與健康的關(guān)系之外,還應(yīng)使學(xué)生知道:并非所有食品都要使用加碘鹽。
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是素質(zhì)教育的一個(gè)重要陣地,必須引起化學(xué)教學(xué)工作者的高度重視。只要擺正化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)生素質(zhì)教育中的正確位置,樹立以學(xué)生為主體的指導(dǎo)思想,認(rèn)真總結(jié),深入研究,素質(zhì)教育就會(huì)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]于榮華.普通高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施現(xiàn)狀及改進(jìn)對(duì)策的研究[D].遼寧師范大學(xué),2012.
[2]李環(huán)宇.基于教師教育的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力研究[D].陜西師范大學(xué),2014.
作者簡(jiǎn)介:
宋青松,四川省南充市,四川省南部縣建興鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)。