為了國家發展和民族前途,在“以人為本,以提高國民的科學素養”為總目標的新一輪高中課程改革已在部分省市展開。由此帶來的課程目標、內容、教學模式、評價方式都發生了變革。
《普通高中化學課程標準》規定了化學課程的基本理念:立足于學生適應現代生活和未來發展的需要,著眼于提高21世紀公民的科學素養,構建“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”相融合的高中化學課程目標體系。其核心是“讓學生在知識探索的過程中,在知識、學法、人文等諸方面得到發展”。其中第5條特別強調:通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發學習化學的興趣,強化科學探究的意識,促進學習方法的轉變,培養學生的創新精神和實踐能力。
在新課程理念下,“實驗化學”作為獨立課程模塊出現,我們必須認真審視。因而.如何上好實驗課,培養學生的科學素養,也正是每個課改省市化學教師在認真思考的問題。我將自己的教學嘗試總結成文,與廣大同行交流。
一、明確實驗探究的目的
在新課程標準教材中,為了激發學生學習化學的興趣和強化科學探究意識,設置了大量的演示實驗和學生分組實驗。要充分發揮實驗教學的作用,收到良好的課堂效果,必須讓學生對每個演示實驗或分組實驗都要明確目的,做到心中有數。然后再去設計實驗方案,動手實驗,完成探究過程。
以新課程標準教科書(山科版)P8“觀察金屬鈉的物理性質及鈉與水反應的現象”實驗為例。學生首先要明確本實驗的目的:①鈉的物理性質;②鈉與水反應的實驗現象。然后根據實驗目的,設計實驗方案,完成探究過程。
二、提出問題,分組討論.設計實驗方案
教師引導學生,結合實驗進行分析,列出需要解決的問題。如上述實驗,在鈉的物質性質中,顏色、狀態可直接觀察到,那么鈉的硬度、密度大小、熔點高低應怎樣實驗,才能得出結論?此外鈉與水的反應如何做?怎樣證明產物的成分?這些問題都是同學們設計實驗方案時,需要討論解決的。
教師根據班級人數,將同學分成若干平行小組,讓每小組同學根據實驗的目的,再結合提出的問題,進行討論,最后每小組整理出一個共同認可的實驗方案。
教師對各小組實驗方案進行歸類,然后再組織全班同學進行討論,篩選出合理的實驗方案。對鈉與水反應,氣體產物的檢驗方案主要有以下幾種。
方案一取一支小試管加入約左右的蒸餾水,切一塊黃豆粒大小的鈉投入到水中,迅速用大拇指堵住試管口,反應結束后,將試管口移近點燃的酒精燈,松開大拇指,檢驗試管中的氣體。
方案二在鈉與水的反應的小試管口套一只氣球,用氣球收集產生的氣體,然后將收集的氣體靠近點燃的酒精燈,檢驗鈉與水反應生成的氣體。
方案三在一個空塑料瓶中加入約體積的水,用手擠壓瓶子,使水面接近瓶口,排出瓶中大部分空氣。在膠塞上插一根大頭針,針上扎一塊黃豆粒大小的鈉,迅速用膠塞塞住瓶口,倒置,并不斷搖動塑料瓶。待反應結束,取下塞子,迅速用拇指堵住瓶口,將瓶口移近火焰,檢驗鈉與水反應生成的氣體。
方案四在250mL的廣口瓶中加入約150mL的水,切一塊黃豆粒大小的鈉放入到廣口瓶中,迅速將一只_漏斗倒罩在廣口瓶口上,再在漏斗頸上套上一支小試管,收集產生的氣體,然后將集滿氣體的試管,移近酒精燈火焰,檢驗試管中的氣體。
方案五在一只試管中加入約體積的水,再加入一塊黃豆粒大小的鈉,迅速在試管口塞上帶尖嘴導氣管的膠塞,然后靠近點燃的酒精燈,點燃氣體,并在火焰上方罩一干燥的燒杯,檢驗鈉與水反應生成的氣體。
三、熟悉相關儀器的使用和藥品的性質
學生在分組實驗前,教師應指導學生查閱資料,熟悉實驗中所用藥品的性質,掌握實驗所用儀器的正確使用方法等。
對實驗中用到的藥品,要讓學生了解其性質。如鈉與水反應實驗中,鈉是否有毒、有腐蝕性,實驗時應如何取用等。此外在實驗中用到的相關儀器,也要讓學生掌握其正確的使用方法,比如常見的托盤天平、膠頭滴管、容量瓶的使用等。
學生熟悉了實驗中所用藥品的性質和相關儀器的使用,才能有條不紊地去完成整個實驗的探究,取得良好的實驗效果。
四、分組實驗。實施方案,發現問題
根據學生設計的實驗方案,教師為學生準備好所需的儀器和藥品,組織學生到實驗室進行分組實驗。在學生動手實驗時,教師應到學生中巡視,發現實驗中存在的問題,師生共同討論解決。比如發現實驗操作不當、儀器使用不正確等,要及時進行糾正指導。
實驗過程中,由于學生多,也常有偶發事件,比如濃硫酸濺到實驗臺上或其他藥品灑在衣服、皮膚上等,教師要及時指導學生進行處理,免得造成財產損失和人員傷亡。
教師在巡視時,還可能會發現存在的其他問題,如膠頭滴管的使用(滴管口接觸試管內壁)、氣體的聞味(不用手輕輕扇動)、藥品的用量不當等典型性的問題,應進行及時講解,糾正錯誤的做法。
五、分析實驗現象或數據。得出結論
實驗過程中讓同學做好記錄,實驗結束后,讓每個同學對實驗現象或數據進行分析,獨立完成實驗報告,得出實驗結論。
如鈉與水的反應,有的小組記錄現象如下:鈉浮在水面上熔成。