化學教學離不開化學實驗,特別是新教材中更加強化學實驗,然而,我們有的化學教師沒有全面認識到化學實驗的功能,只是停留在創設教學情境、突破教學難點等淺層上。實踐證明,中學化學實驗對于激發學生學習化學興趣,培養和發展學生的觀察能力和創新實踐能力等都有其獨特的作用。
一、運用化學實驗培養學生的學習興趣
初中階段的學生好奇心很強,他們學習的動機往往是以滿足好奇心和感興趣為主,因此,初中化學實驗教學的首要任務是如何激發學生對學習化學的興趣,使這種“短暫”的興趣能夠穩定地保持并得以發展,從而提高他們學習化學的主動性和積極性。
1.強化學生的合作小組實驗。
新教材中安排了很多學生合作實驗,即“請你嘗試”。這些合作實驗是學生學習化學的先導。學生喜歡化學這門學科,往往是因為它有豐富多彩的實踐內容和自己能夠動手做實驗,從而引發學生對學習化學的好奇心和興趣,在心理上產生一種探索化學世界的欲望。合作實踐對象中所涉及的實驗問題,雖是被人們早已認識了的科學事實,但是作為實踐過程的認識主體——學生來說,仍是一個未知的科學事實,所以在合作實驗中就要充分發揮教師的主導作用,充分調動學生學習的主動性和積極性,激發學生的學習興趣和熱情,鍛煉和提高學生自己動手的實驗能力,培養他們的互助合作精神。在教學中,只要是教材安排的,我都盡可能讓學生自己動手實驗,如果實驗儀器不夠,在課堂上也叫學生代表上臺演示,盡可能地讓學生表演,極大地激發了學生的學習興趣。
2.開發家庭小實驗。
新教材配合化學課程標準,設置了很多家庭小實驗。教學實踐表明,家庭小實驗的引入使課堂教學得以延伸到課外,對激發學生學習興趣、鞏固知識技能、培養能力、開發智力起到一定的作用。例如當我把教材中《聯系實際》的有關蠟燭的色態、性質和燃燒現象改為家庭探究實驗。讓學生第一次可以回家做實驗時,他們覺得特別高興,興趣極濃;我還把過程和步驟設計成小問題,以填空形式設計成表格給學生帶回去,讓學生帶著問題來做實驗,在實驗中掌握知識點,在實驗后提出自己不理解、不能解釋的問題和現象,再通過集體討論得出答案,從而培養了他們提出問題、解決問題的能力。同時我還開辟了“廚房中的化學”實驗課題,讓學生利用家庭廚房里現有的物品進行觀察、做實驗。例如觀察沒有擦干凈的鐵鍋和菜刀表面留下的鐵銹;將雞蛋殼放入盛有食醋的杯子中,觀察雞蛋殼表面產生的氣泡,等等。通過這些活動使學生感到化學就在自己身邊,化學和生活有著密切相關的聯系,引起他們更大的興趣,也培養了他們的智力。
3.開展形式多樣的課外實驗活動。
化學課外實踐活動是化學課堂教學的再一次的延伸和補充,是化學教學獨特的形式和組成部分,它具有內容廣泛、形式多樣、靈活開放、實踐性、趣味性等特點。不但可以豐富學生的課外活動,而且可以配合課堂教學。因材施教,使學生擴大知識面,經受實踐鍛煉和發展智能,培養他們對化學的興趣,十分有利于他們發揮特長和全面發展。因此,化學教師應該特別重視化學課外實踐活動,并且要善于組織和指導。
實踐證明,組織化學興趣小組是開展課外活動的很好方式。興趣小組活動除了舉辦擴展課內所學過的知識內容的專題講座外,還以做化學趣味實驗、制作實驗教具、出化學版報、組織學生參觀、進行社會調查等多種形式開展。在小組活動中,我盡量發揮學生的特長,鼓勵學生多動手、多動腦、多實驗,不怕失敗。例如在學習《保護水資源》這一單元中,剛好我們學校周圍有很多工廠,特別是有一個化肥廠,它排出的污水是黑糊糊、發臭的,使得附近的農田里的莊稼不能生長了,附近的水也不能飲用,所以我就帶領學生到那里看,給他們一種觸目驚心的感覺,讓學生覺得保護水資源是很重要的,以后不能再浪費每一滴水,要好好愛惜每一滴水。
二、運用化學實驗培養學生的觀察能力
觀察是一種能力。觀察能力是思維能力、實驗能力、自學能力的基礎,是學好化學的最重要的一種能力。然而對于大多數的學生來說,觀察實驗現象往往是隨意的、模糊的、籠統的、雜亂無章的。這就需要我們教師在教學中逐步培養有計劃、有目的、有步驟的觀察能力,這也是我們新教材中所要求的。
1.明確目標,分清主次。
化學實驗變化多端、新奇、生動、五光十色,學生愛看,但愛看不是真正的觀察,學生往往在實驗中覺察到的東西不是最關鍵的。這就需要我們教師啟發、引導學生如何仔細觀察,只有讓學生在觀察時明確觀察的目的,知道觀察什么,才能自覺地把注意力集中在與之有關的事物上,認真觀察,從而得出準確結論。
在化學教學中,通常觀察實驗的內容有幾個方面:(1)反應前各物質的顏色、狀態、溶解性;反應過程中是否發光、有響聲、冒氣泡;反應后生成物質是否是沉淀物,是否有煙霧、變色等。(2)實驗過程中儀器的連接、組裝、操作、以及所見的圖表、模型等等。(3)各種儀器所測得的溫度、放電情況等。(4)皮膚所感覺到的溫度等。因此在實驗前,教師首先要求學生觀察藥品狀態,儀器形狀,連接方法。在實驗中,要求學生觀察產生的多種現象,同時,特別注意引導學生對實驗現象作全面觀察,及時糾正學生的片面性,例如:鐵絲在氧氣中燃燒,學生往往只注意火星四射而忽視瓶底產生的黑色固體。
2.靈活應用感官,全面觀察,如實記錄。
科學實驗表明,各種感官協同作用可使觀察到的信息更全面、更準確、更深刻,更容易捕捉到實驗中各種變化的本質特征。由于物質及變化是復雜多樣的,在教學中,我首先注重誘導學生動用各種感官去觀察反應現象。因為很多化學實驗,不但要“看”還要讓學生“摸”(如反應中的放熱、吸熱現象)或“聞”(如氨氣、二氧化硫氣體的氣味),我將看、聞、聽、掂、摸等方法有機結合起來用于觀察,并教給學生技巧。比如看的方式有按反應順序看,按裝置順序看,按操作程序看,等等,有序地增加學生的感性認識。例如觀察硫在空氣和氧氣中燃燒時的現象,強調觀察的內容:點燃前硫的顏色;在空氣中燃燒時火焰的顏色;在純氧中燃燒的劇烈程度;火焰顏色的改變;是否放出熱量以及生成物的色、態、味、形等。
其次,由于一般的化學反應進行得很快,有些甚至一瞬即逝。所以必須要求學生掌握觀察的方法,迅速進行全面的觀察。以往很多學生常常在觀察時,對于一些強刺激的現象產生興趣,忽略了觀察實驗的一些重點。例如,在鎂條的燃燒實驗中,學生對發出耀眼的白光產生興奮,而忽略了白色的固體氧化鎂的形成;鐵在氧氣中的反應,學生也是對火光四射產生極大的興趣,而忽略了黑色的四氧化三鐵的生成。所有這些就需要教師在實驗前明確指出,引導學生的注意觀察,才能得到全面的反應現象,從而得到正確的結論。
三、運用化學實驗培養學生的創新實踐能力
實施素質教育的核心就是創新教育,而創新教育的重點是培養學生創新精神和實踐能力。在化學實驗教學中實施創新教育有著廣闊的空間、豐富的內容。化學實驗在化學教學中不僅僅是一種為學生提供知識的直觀手段,更以其生動的魅力和豐富的內容在培養學生的創新精神和實踐能力方面,發揮著其獨特的作用。
1.利用教材的探究活動,培養學生的創新實踐能力。
新教材將“科學探究”作為義務教育階段化學教學的重點內容,充分體現了以學生發展為本的基本理念,有力地促進了學生學習方式的轉變。在新教材中學生學習方式的轉變是通過提出問題、猜想和假設、實驗探究、解釋與結論、反思等欄目體現的。在實驗探究觀察中,教師不再只是知識的傳授者、課堂的控制者,還是學生探究活動的支持者、引導者和合作者,是和學生平等相處的伙伴。因此,當探究過程中出現問題時,教師不要急于求成,而應當是充分信任、肯定學生,放手讓學生盡情地發揮自己的聰明才智,培養他們的創新實踐能力。可以讓學生通過探究,自主地發現規律和自主尋找解決問題的方法、思路。如在《用途廣泛的二氧化碳》的“探究活動”中,我讓學生自己設計實驗方案,然后由各小組成員把自己設計的實驗方案進行匯總,找出最好、最合理的方案,組長進行具體分工,分別到各個地方去取空氣樣品,回到實驗室進行探究實驗,通過自己的實驗得出“在什么場所空氣中二氧化碳的含量相對較高”的結論,也明白了在人群密集的公共場所要注意通風換氣。
2.把驗證性實驗發展成探究性實驗。
教師要為學生創設更多的探究機會,學生通過探究活動來學習科學知識,培養他們的技能。那么,教師怎樣提出探究問題呢?大家都知道,問題過于簡單,就沒有什么探究的價值,而問題過難,也難以激發學生的探究動機和探究興趣。所以就需要我們教師精心設計符合學生實際情況的探究問題,讓它可以穿插在實驗過程中,既易于操作,耗時少,使課堂教學中實施科學探究的學習變得高效可行,也利于培養學生創新精神和實踐能力。如在“空氣中氧氣含量的測定”中,在完成教材中“請你嘗試”的合作實驗的基礎上,我要求學生探究“能否把木炭、硫磺或鎂條代替紅磷來做實驗?”把氧氣、二氧化碳的實驗室制法改為探究性實驗等。
化學實驗教學的作用非常重大,化學科質量的提高也離不開化學實驗。因此,不斷地加強實驗教學,巧妙地運用化學實驗進行教學,既能培育學生的實驗意識,擴大和鞏固學生的知識,更能達到提高學生素質的目標。