■王成
隨著新課程改革的全面實施,江蘇高考方案在新課改帶領下也搞得如火如荼,轟轟烈烈。2010高考化學試題難度、深度、廣度都有所加大,主要是因為實驗內容由原來的18%增加到20%。由此可見,實驗教學在新課標中的地位和作用變得更加突出。那么實驗教學中,如何體現“知識與技能,過程與方法,情感態度與價值觀”三方面相互融合的課程目標體系,則成為每位教師所面臨的一個重要課題。本文擬就新課程下實驗教學談一些做法和體會。
課堂實驗教學是培養學生探究能力的主陣地,是完善高考試題中那些“常規實驗但不常規做法”的主要教學方式。教師要深入做教材實驗研究,確定課堂所要解決的實驗問題,在教學中巧設疑問,創設豐富的問題情境,讓學生動手實驗,體驗成功的喜悅,這將使他們學習化學的興趣更濃,探索動機更強烈。
例如,在講“鹽的水解”實驗教學時,筆者認為可采用下列步驟進行教學。
提出問題:1)鹽溶液都顯中性嗎?2)檢驗酸堿性的方法是什么?
解決方法:通過課堂分組實驗和演示實驗相結合進行分析。
實驗操作:取少量CH3COONa、NH4Cl、NaCl溶液分別于3支試管中,用pH試紙檢驗其酸堿性。
實驗探究:填寫實驗現象,討論鹽類水解的實質。
拓展:通過實驗驗證NaHSO3和NaHCO3溶液的酸堿性,綜合分析二者性質不同的原因。
設疑:1)所有的強酸強堿鹽都不水解、顯中性嗎?(NaHSO4)2)所有的強堿弱酸鹽都水解、顯堿性嗎?(N a H S O3、N a H2P O4、NaHC2O4)3)所有的鈉鹽都不水解嗎?(含鈉的強堿弱酸鹽)
以上設疑都要通過實驗去解決。通過學生動手實驗、積極討論、歸納總結,會使學生印象深刻,學生通過動手實驗得出結論,知識與技能得以提高,同時培養了嚴謹治學的科學態度。
質疑和聯想,是發現問題的始源,是敢于創新的前提。針對高中生對化學實驗好奇、探究欲望極強的特點,教師應該引導學生大膽對實驗提出質疑,進行改進,最終使之完善。這不僅可以培養學生善于思考問題、分析問題、解決問題的綜合實驗探究能力,而且還能適應于新課標下的高考化學實驗考查模式。
例如,NO在尾氣處理的這個環節,教師可以引導學生就教材上直接將導管伸到NaOH溶液中的這個裝置提出質疑:如此操作能達到吸收NO的效果嗎?學生通過討論分析,得出結論:不正確,因為NO是不成鹽氧化物,與NaOH不反應。再回顧“NO2與濃堿發生歧化反應”的知識點,得出改進措施:往燒杯中鼓入空氣,達到實驗目的。又如教材對Cu與稀H2SO4反應現象的描述中,強調“溶液變藍”,可實驗現象并不能看到;如果將反應后的溶液進行稀釋,藍色就能出現。如此改進,就可以在驗證H2SO4的氧化性的同時亦鞏固其吸水性、稀釋放熱的性質。
又如溴代烷中溴原子檢驗的實驗方案:1)學生甲往溴代烷中加AgNO3溶液,無淺黃色沉淀生成;2)學生乙在教材提示的“鹵代烴水解”的前提下操作,先往溴代烷中加N a O H溶液并加熱,再加A g N O3溶液,充分振蕩,仍沒有看到預期實驗現象。學生一臉茫然,教師適機讓學生討論,翻閱資料。最后學生丙自信地回答了實驗失敗的原因:1)溴代烷是非電解質,水溶液中無法電離,不存在Br-,不能和Ag+產生沉淀;2)溴代烷水解后,溶液顯堿性,OH-與Ag+產生的沉淀對鹵化銀生成有干擾,固應該用硝酸酸化調節溶液的pH,再做實驗,就能得出正確結論。課堂氣氛此時已經達到高潮。通過這個實驗探究,教師可向學生繼續設疑:鹵代烴中Br原子轉變成Br-,水解和消去反應哪個實驗效率更高?在學生探究欲望強烈之時,教師適機點撥,可培養學生實驗探究和改進能力。
質疑需講究藝術,要在學生已有知識上進行質疑,達到知識的遷移。注意疑問的隱蔽性和梯度,不宜太直接,也不能太難,要讓學生在解疑時有一定的出發點,順藤摸瓜,才能水到渠成。通過實驗的改進與完善,既鞏固了教學內容,又培養了學生敢于創新的實驗能力。
多媒體教學可使原本難做的化學實驗變得更加的形象直觀,能幫助教師理清教學思路,展示教學思想。無法完成的實驗在那跨越時空的動畫(Flash)中變得清晰易然。例如,在講解“晶胞法測阿佛加德羅常數”實驗時,實物模型太小,不能讓所有學生盡收眼底;掛圖雖直接,但無動態效果,無法吸引學生的眼球;教師的“畫功”較弱,黑板上難留下三維立體畫面。而利用多媒體則可以很好地解決這些難題,它的旋轉翻轉、放大縮小、加深加粗,讓學生對抽象實驗有了全新的認識,可刺激學生多種感官,增強求知欲望。
多媒體教學也可節省時間,提高講課速度,增大信息量。眾所周知,有機化學演示實驗成功率較低,若配上多媒體實驗教學,成功機率大大提高。例如,通過多媒體動畫制作可讓“化學鍵斷裂和重組”的實驗變得簡單明了,學生興趣極濃,記憶深刻,得到的學習成果就是有機方程式書寫變得容易了。
當然,多媒體實驗教學不能搞得太花哨,不能以取悅學生為目的,不能取代所有的動手演示實驗,要真正地讓其起到教學的輔助作用。
化學實驗來源于生活,在人們的身邊,一些微型實驗無處不在。近幾年新課標下的高考實驗題更貼近生活,善于把與人們息息相關的空氣、水、無機鹽、維生素、有機物等運用到高考化學實驗的舞臺。“生活實驗”會推動課堂實驗教學,讓學生感覺化學實驗并不神秘,還能體現到“學以致用”的學習效果。
例如,家用水壺中水垢的清洗方法,如果用食醋代替鹽酸是否可行?親自實驗后學生才發現,因為食醋中乙酸的濃度小,所以用食醋代替鹽酸,難以達到清洗的效果。家用大理石地板不小心灑了幾滴食醋,需要擔心由于產生CO2氣體而出現凹凸現象嗎?學生利用熟悉的生活材料完成實驗,自然會得出結論。水果刀切完蘋果后,蘋果斷面上為何出現紅色?實驗后學生自然明白苯酚與Fe3+顯色反應的道理。淀粉KI易被O2氧化,可試管中并沒有看到溶液變藍,為什么用自來水清洗時卻出現明顯的藍呢?學生分析后得出結論:Cl2氧化性強于O2。食用過的“老干媽”瓶子有何作用?教師將這個問題帶入課堂,引起學生強烈的興趣,其中一個學生用實際操作得出趣味應用——可制成簡易的“隨制隨停啟普發生器”。類似于這樣的實驗舉不勝舉,通過生活實驗,可讓學生鞏固已有的知識體系,溫故知新,使實驗達到事半功倍的教學效果,同時加深學生對教材上實驗問題的理解和延伸。
近年來,高考實驗題的一個突出特點,就是更加注重對實驗能力的考查。所有高考中涉及到的實驗,學生不可能都親力親為,那就需要通過習題去鞏固和強化。在實驗習題設計中,若能有計劃地挖掘一些開放性、趣味性的習題,就能開闊學生的視野,啟迪學生進行創造性思維。筆者專門利用一些課外活動時間,征集學生自主設計的一些實驗探究性極強的練習題。
例如,一個學生設計的如何證明醋酸是一元弱酸的實驗探究中,令人不可思議的是,學生共設計出十幾種方案。然后通過全班學生熱烈的討論,就實驗的可行性、操作的簡便性、環保問題等,給出以下兩種較佳的答案:1)測一定物質量濃度的醋酸溶液的pH;2)測CH3COONa溶液的pH。又如關于NO的收集方法,學生都知道是采用排水法收集——由于NO會和空氣中的O2反應,固不能采用排氣法收集,但一位學生收集了一道習題,就是如何利用帶有雙口塞導管的集氣瓶收集干燥且純凈的NO氣體?一些學生聽到后就議論紛紛,說不可能,資料上講的“只能用排水法收集”的思想禁錮了他們的思維。采集此題的這位學生說,既然要得到干燥的NO,就不能再采用排水法收集,只能采用排氣法收集,可又不能采用排空氣法,那怎么辦呢?在他還沒有說出答案時,有好多學生就已經憋不住了,大聲地搶著回答:采用排密度大的CO2氣體法收集。更有甚者,快速站起,把整個收集的操作步驟表述一通,贏得全班同學的掌聲。
學生自己思考設計實驗習題,需要閱讀和查找一些相關資料,甚至還要自己去找一些代用藥品并組裝實驗儀器,完成實驗的設計及操作。正是這些過程,鍛煉了學生的動手能力,拓寬了學生的視野,激發了學生的創新意識,培養了學生積極自主的學習習慣和能力。
綜上所述,在今后的化學實驗教學中,教師應該轉變傳統的教學觀念,豐富實驗教學功能,深入挖掘教材實驗的內涵,提高學生學習的積極性和主動性,努力培養學生的創新能力,使之成為適應新高考模式的真正的高材生。■