實驗是化學的靈魂,是化學魅力和激發學生學習興趣的源泉之一,更是培養和發展學生思維能力和創新能力的重要方法和手段。學生參與化學實驗是培養他們對化學學科的興趣、激發學習動機的有效手段,同時也有利于發展學生的思維能力,培養學生良好的科學作風和科學態度。那么,怎樣才能讓學生有效地參與到化學實驗中去呢?
一、在優化實驗方式中讓學生廣泛參與實驗
1.變“演示實驗”為“學生實驗”。
日?;瘜W教學中的演示實驗是教師表演的“獨腳戲”,而學生卻只能作為觀眾欣賞教師的表演。課后在與學生交流時,許多學生的話提醒了筆者。學生說:“老師,我們看到你在前面嫻熟地表演,就覺得你是一個魔術師,經??茨惚硌?,有時會覺得可能是假的。如果讓我們親手做那才可信呢?!睂W生的感想引起了筆者的高度注意,如果學生潛意識中認為化學實驗現象是假的,那么他們就根本無法透過現象看本質,實驗效果也就不言而喻了。因此,筆者上課要做的演示實驗,在確保沒有危險性的情況下,能直接觀察到實驗現象的都讓學生親自完成。如,在探究“吸入氣體與呼出氣體成分比較”的實驗中,全部的探究過程都可以由學生來完成的。這樣,學生不但會相信實驗現象,而且能很快地得到實驗結論;對難度較大的操作,教師可進行適當指導,然后由學生來完成。教師要盡可能地創造條件多做學生實驗,少做演示實驗。這樣更有利于調動每一個學生的主動性、積極性。
2.變“學生”為“小老師”。
學生參與化學實驗的最好的形式是學生實驗,但如果教師采用“放羊式”教學,那么實驗教學任務就不能較好地完成。筆者在學生實驗中采用“合理分組,明確分工,角色互換”的教學方式,使每個學生都得到均等機會的全面練習,全面提高他們的實驗技術。
(1)合理分組。實驗小組一般由2—3人組成。分組時教師應將理論知識掌握得好的和差的,實驗技能強的和弱的,對實驗感興趣和不感興趣的,以及男、女學生交叉搭配。這樣有利于他們在實驗中互相幫助,共同提高。
(2)明確分工,角色互換。教師應通過分組把學優生和學困生分在一組,組內往往是學優生唱主角,學困生演配角,有時學困生只能當觀眾。這樣的參與對于學困生來說仍是假性參與。為了提高學生參與的有效性,筆者把組內角色進行明確分工:先讓學優生操作,學困生記錄,并要求學優生邊操作邊講解,然后互換。如在探究“物質在氧氣中燃燒的現象”時,筆者讓組內學生每人都做一種物質在氧氣中燃燒的操作,其余人記錄實驗現象,這樣學生就全部有了操作的機會。
二、在重視實驗設計中讓學生深入參與實驗
科學探究活動的關鍵一步是學生根據探究目的和已知條件設計實驗驗證猜想,這也是培養學生求異思維、發散思維的最佳時機。教師切忌讓學生照搬書中現成的方案,而應充分地讓學生去思考、去創造,并為學生創設一個展示自己設計成果的平臺,對學生有創意的設計要表揚、鼓勵,讓學生獲得成功的愉悅,保持學習的興趣,讓學生做好實驗設計必須注意以下幾點。
1.開放思路,改變預習形式。
古人云:“學起于思,思源于疑?!币龑W生質疑,就能誘發學生探究反思嗎?教師在傳授新知識前,通過精心設疑,給學生創設一個個恰當的問題情境,可激發學生的學習興趣和求知欲,進行探索的思維活動。受傳統教學思想的影響,教師在教學前都強調預習課本內容,抓住每節課的重點。這在一定程度上明確了學習目的,但無形中學生思考的范圍變得相對狹小了,質疑空間也相對縮小,學生由于無法擺脫書本上框框的束縛,創造欲望減弱,更無法從創造中體會學習的樂趣,以至于課堂上出現教師講得手舞足蹈、學生聽得無精打采的現象。因為對他們來說,“一切都在預料之中”。當然這不是說不要預習,而是要改變預習形式。筆者在教一些生活中有的探究活動時,都是先讓學生觀察生活中這些物質有關的化學性質的實驗現象。例如:在探究“蠟燭的燃燒實驗”時,筆者就先讓學生回去觀察有關蠟燭的燃燒現象,并讓學生在此基礎上提出其他想要探究的問題。這樣讓他們對所要學的知識建立起豐富的表象認識。
2.合理安排,分散難點。
設計實驗是一個創造性的工作,對于基礎較差的學生來講,設計一個完整的實驗還是有較大難度的。筆者在教學中把所要設計的實驗分成幾個部分,先對各個部分分別設計,再進行總體設計,這就可以分散難點,形成梯度。如,在探究“二氧化碳溶于水是否發生化學變化”的實驗時,先讓學生思考化學變化的概念,要想探究是否發生化學變化,應該用哪個方面入手等。然后設計如下實驗:①將蒸餾水噴在紫色石蕊試紙做成的紙花上;②將干燥的紙花放進裝有二氧化碳的集氣瓶中;③將噴有水的紙花放入裝有二氧化碳的集氣瓶中;④在紙花上噴上白醋。學生逐步觀察實驗現象,能很快得出實驗結論。
3.巧妙引導,拋磚引玉。
學生設計遇到困難時,教師要給予必要的引導,保護學生設計的積極性。但引導要巧妙,要達到“一石激起千層浪”的效果,切不可把現成的答案告訴學生。如在實驗過程中,學生常會得出一些反常的實驗現象,有的甚至實驗失敗。對此,學生往往會向教師提出各種各樣的問題,面對這些提問,教師應該與學生共同分析實驗操作中每一個環節,引導學生找出問題所在,并讓學生自己思考解決問題的途徑與方法,這樣才利于學生的智力開發。學生通過參與設計,能培養從各個方面探求解決問題的能力,使思維更具靈活性、發散性、創造性。
三、在從課內走向課外中讓學生時時參與實驗
化學實驗從課內走向課外,可以擴展學生學習化學的時間和空間,使學生創造力的發揮有更加廣闊的舞臺。拓展實驗時可從以下三個方面著手。
1.開放學校實驗室。
學校實驗室除了滿足正常的實驗教學需要,還應定期向學生開放,學生可以選擇合適的時間到實驗室進行自己的實驗,這些實驗可以是對書本上的實驗的改進,也可以是將自己的一些設想付諸實踐,包括小制作、小魔術、小創造等。
2.建立家庭實驗室。
世界上的許多大發明家如愛迪生、諾貝爾等,他們的發明創造就是從自家的小實驗室起步的。筆者班上的學生從開始學化學,自家的小實驗室也就同步建立。器材由學生隨著教學內容的進展,同步制作補充。筆者也經常指導學生自制器材,如,透明的一次性飲料杯,借助量筒和水標上刻度可做成量杯;用天平稱出大小不等的石子質量,并標在它們身上就可當作砝碼,等等。學生有了自己的實驗室,有了一個極其寬松、自由的環境,他們的想象力、創造力就得到了充分的發揮。
3.從實驗走向應用,在應用中做實驗。
我們在日常生活、生產中時時處處都要應用化學知識,而這些應用過程實質就是一些具體的化學實驗,我們要認真觀察、分析和研究。如,筆者在考前復習時布置了一個作業:讓學生去學校飯堂參觀、調查,找出飯堂里用到的化學知識。結果每個學生都能找到幾十處的應用,內容包括食鹽、食醋、白糖等各種調味劑的應用,還有洗滌劑的去污原理,以及水垢的形成原因,等等。
綜上所述,教師引導學生主動有效地參與化學實驗,有助于培養學生終生探索的樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力,有助于學生盡快地步入自主學習的軌道。