摘要: 化學是一門以實驗為基礎的學科?;瘜W實驗是化學學科的靈魂,化學實驗不僅是學生獲取直觀信息、認識化學世界的窗口,而且是幫助學生認識化學規(guī)律、形成化學概念、理解和鞏固化學知識、提高各種能力的重要途徑,化學實驗對激發(fā)學生學習興趣、啟迪學生思維、培養(yǎng)科學方法和創(chuàng)新精神均能產(chǎn)生積極有效的作用。
關(guān)鍵詞: 實驗激趣 設計實驗形式 運用實驗
化學是一門以實驗為基礎的學科?;瘜W實驗是化學學科的靈魂,化學實驗不僅是學生獲取直觀信息、認識化學世界的窗口,還是幫助學生認識化學規(guī)律、形成化學概念、理解和鞏固化學知識、提高各種能力的重要途徑,更重要的是化學實驗過程本身就是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的最佳途徑,是其他學科所不能替代的?;瘜W實驗設計的特點是:思維量大、綜合性強、能力要求高、情境新,主要側(cè)重學生的發(fā)散思維能力?;瘜W實驗設計是最能激發(fā)學生的創(chuàng)新意識并培養(yǎng)、提高其思維品質(zhì)的一種有效方式。化學實驗對激發(fā)學生學習興趣、啟迪學生思維、培養(yǎng)科學方法和創(chuàng)新精神均能產(chǎn)生積極有效的作用。課堂上教師應千方百計地提供機會,讓學生親身體驗化學實驗操作過程,使化學創(chuàng)新式的學習過程成為一種“活、樂、動”的過程,在化學實驗操作過程中去發(fā)現(xiàn)新問題、萌發(fā)新思想、形成新思路、尋找新方法、開拓新領(lǐng)域、獲得新知識和技能。
一、巧用實驗激發(fā)興趣,使學生主動探索知識
實驗是激起化學興趣的首要外部因素。教師在導入新課時,如果能巧妙地安排一些簡單易做、色彩鮮明、變化莫測甚至讓人匪夷所思的小實驗,能激發(fā)起學生的好奇心,激起學生探知究竟的欲望,有利于矯正被動型接受式的學習情緒,使學生產(chǎn)生極大的學習興趣。如對《鈉》一節(jié)的教學,首先演示“水生火”的實驗(在蒸發(fā)皿中放入少量乙醚和綠豆大小的金屬鈉,然后用滴管滴入2—3滴水,結(jié)果蒸發(fā)皿中冒出熊熊火焰),學生觀看到這一違反“常規(guī)”的現(xiàn)象,既興奮、又好奇,產(chǎn)生“水火不相容,為何水又能生火呢?”的疑問。這樣巧妙地創(chuàng)設求知氛圍,將學生引入到“憤”、“悱”狀態(tài)之中。教師在激揚了學生學習情緒、口欲言而說不能的情況下,根據(jù)本節(jié)課的教學目標,提出與新課有緊密聯(lián)系,富有趣味性、啟發(fā)性、開放性的問題。如①水為什么能生火?②發(fā)生了哪些反應?③結(jié)合本實驗,能設計出其它類似“水生火”的實驗嗎?設計問題的目的,是不把每個知識點現(xiàn)成的結(jié)論硬塞給學生,而是引導學生帶著問題閱讀書本,有針對性地獨立思考甚至激起學生產(chǎn)生親身體驗實驗操作的欲望,通過實踐探究得出結(jié)論。
目前,中學化學教材中的實驗多為驗證性實驗。驗證性實驗是用實驗來論證已學過的化學知識的正確性,在實驗中學生處于被動接受知識的狀態(tài),這種實驗模式缺乏對學生的思維能力、動手實踐能力、創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將教材中的某些驗證性實驗改為探究性實驗,可將學生帶入科學探索的情景中,使學生處于一種主動探索知識的興奮狀態(tài),這對激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神等方面所起的作用是驗證性實驗所無法替代的。
二、讓學生學會自我設計實驗形式,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
實踐是創(chuàng)新的搖籃,學生自己思考設計實驗,既可以培養(yǎng)動手動腦解決問題的能力,體驗到成功的喜悅,又可以培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新設計能力。例如,在鈉的氧化物性質(zhì)的教學中,我便要求學生根據(jù)反應原理:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2設計一個實驗來證明CO2與Na2O2是否反應及反應后生成的產(chǎn)物。實驗設計要求:(1)根據(jù)實驗原理選擇實驗所需的試劑、藥品;(2)確定實驗所需的裝置、儀器及連接順序;(3)盡可能保證實驗設計的科學性和嚴謹性。這樣便迫使學生自己去發(fā)現(xiàn)問題、去查閱資料、去設計、去探索、去創(chuàng)新。布置任務后,給學生一段時間,讓他們?nèi)オ毩⑺伎肌⒉殚嗁Y料、設計實驗。然后組織學生一起對他們提出的設計方案進行分析、討論、比較設計方案的可行性和優(yōu)缺點等。選擇其中幾組方案由學生在課堂上進行演示,對比較好的設計給予表揚,對于較差的設計則從其中找出“閃爍點”給予肯定,從而調(diào)動了各層次學生的創(chuàng)造積極性,并培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
三、運用系列化學反應的實驗,培養(yǎng)學生形成各類化學概念
化學反應中有許多類似反應遵循著一定的反應規(guī)律。為了幫助學生掌握各類反應的概念,我們要安排、設計好一系列化學反應的實驗,培養(yǎng)學生歸納、概括這些反應的規(guī)律。例如,在化學基本反應類型的教學中,我們借助木炭、硫粉、鐵絲、紅磷等物質(zhì)在氧氣中燃燒的實驗,其中有非金屬與金屬的典型代表物質(zhì),通過這些典型、系列的化學反應,指導、培養(yǎng)學生基本上形成抽象的化合反應概念。此外,分解反應、置換反應和復分解反應的化學反應概念,也都是通過典型、系列的化學實驗后,歸納、總結(jié)而形成的。指導、培養(yǎng)學生形成各類反應的化學概念時,還必須安排、設計正確反映概念內(nèi)涵的感性實驗,讓學生在觀察的基礎上,通過分析、推理、綜合、歸納、總結(jié),直至思維加工,把獲得的感性知識進行深化,即把零碎的、片面的感性知識,進行科學的概括總結(jié)。例如,當學生做了木炭燃燒生成二氧化碳和蠟燭燃燒生成水與二氧化碳的實驗,教師必須引導學生分析前者燃燒生成一種物質(zhì),而后者燃燒生成兩種物質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別,從而培養(yǎng)學生正確形成化合反應的概念,否則學生容易產(chǎn)生凡是與氧氣燃燒的反應就是化合反應的錯誤概念。為此,教材安排了證明蠟燭燃燒生成二氧化碳和水的實驗,使學生清晰看到蠟燭燃燒生成二氧化碳和水這兩種物質(zhì)的反應。這樣的實驗對學生正確形成化合反應概念內(nèi)涵提供了典型的、必要的認識?;瘜W基本理論的有關(guān)概念比較抽象,學生較難理解。通過實驗教學,提供具有說服力的實驗,可使學生獲得一定的、有說服力的感性知識,對理解抽象的化學基本理論概念較為有利。
總之,注重實驗教學的探索與創(chuàng)新,給學生留出自由思考的空間,增加學生獨立設計、獨立操作實驗的機會,是提高學生素質(zhì),培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的有效途徑。這種讓他們親自參與親身體驗的學習方法,能極大地調(diào)動學習積極性,在知識的探究過程中,始終處于一種興奮的狀態(tài),有效地激發(fā)形象思維,提高學習效率。
參考文獻:
[1]華中師范大學出版.高中化學課程標準教師讀本.
[2]朱慕菊.走進新課程——與課程實施者對話[M].北京:北京師范大學出版社,2002.
[3]王祖浩,王磊.普通高中化學課程標準(實驗)解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2004.