摘 要: 化學實驗是進行科學探究的重要方式,實驗可以有效培養學生的注意能力、觀察能力、分析能力、思維能力、探究能力。
關鍵詞: 化學實驗 多種能力 有效培養
隨著新課程標準的深入實施,在化學教學中,實驗教學越來越得到重視,大家已達成這樣的共識:化學實驗是進行科學探究的重要方式,運用化學實驗可以有效培養學生的多種能力。
一、利用趣味實驗,培養學生的注意力
興趣是最好的老師,興趣是學好知識的動力,人對自己感興趣的東西能夠引起足夠的注意。學生注意聽課,他們的心理活動就指向和集中于教師的講述;學生注意觀察實驗,他們的心理活動就指向和集中于教師的示范操作上。這樣,學生就能專心致志地獲取知識,學習興趣盎然,從而產生探究知識的強大動力。在教學過程中,教師要善于培養學生的注意力,這是取得良好教學效果的重要條件之一。初中化學學科可以利用實驗操作,很好地培養學生的注意力。
初中第一節化學課,教師可以演示趣味實驗:用一塊棉手帕,在盛有70%酒精的燒杯中浸泡,待均勻浸透后取出。展開手帕,用鑷子夾住兩角,在酒精燈上點燃,當火焰熄滅后,手帕完好無損。這樣的實驗,可以大大激發學生學習化學的興趣,使學生的課堂注意力高度集中。在初中化學教學中,教師多進行這樣的趣味實驗,有助于調動學生的積極性,激發學生的學習興趣,在這樣的情境下,學生的注意力自然會得到很好的培養。
二、引導關注細節,培養學生的觀察能力
良好的觀察能力是每一個學生必須具備的素質。在化學實驗教學過程中,教師應注意對學生觀察能力的培養。如觀察鐵絲在氧氣中燃燒的現象時,學生很容易觀察到“劇烈燃燒,火星四射”,但是容易忽略“放熱,有黑色固體產生”。為了使學生能夠觀察并注意到所有的實驗現象,開始實驗時,教師應讓學生注意相關細節,看一看鐵絲是銀白色的,集氣瓶內有少量水,摸一摸集氣瓶外壁是涼的。燃燒后,讓學生再一次看看集氣瓶內有什么,用手摸一摸集氣瓶外壁,這就不難使他們觀察到“放熱,有黑色固體產生”。
化學實驗中的類似細節很多,學生忽視,這就需要教師在必要時給予提示和安排,使學生真正用心觀察,從而有更多的收獲。這樣可以有效防止學生把做化學實驗看成是耍魔術,而一味看熱鬧,使化學實驗教學環節對學生觀察能力的培養真正落實到處。
三、指導解釋實驗現象和結論,培養學生的分析能力
現象是事物的表面特征,它包括光、熱、狀態、氣味、溶解性、沉淀、液化、燃燒等,而結論是通過對現象的分析得出的事物的本質特征,二者有聯系,但不能相互代替。我們可以通過指導學生解釋實驗現象和結論,培養學生的分析能力。如解釋鎂在氧氣中燃燒實驗的現象之一是“有白色的固體產生”,而相應結論的推出,自然離不了對現象的準確分析。再如在指導學生解釋實驗室制氧氣實驗時,學生就要分析“為什么實驗前應先檢驗裝置的氣密性”“試管口為何要略向下傾斜”“實驗結束時,為何要先將導管從水槽中取出,后熄滅酒精燈”“導氣管伸入反應試管為什么不可太長”“充滿氧氣的集氣瓶為什么要正放在桌面上”等一系列問題,使得分析能力得到增強。當學生反復進行如此訓練,他們的進步甚至可能超出我們的預期。
四、通過選擇實驗方案,培養學生的思維能力
很多實驗,可以選擇不同的方案,教師通過分析不同方案的優缺點,對各種不同實驗方案進行取舍,可以引導學生運用已掌握的實驗知識,在對實驗進行觀察、分析、綜合、歸納、概括等過程中,認識物質變化的規律和實質,從而有效培養學生的思維能力。
比如,教師先根據實驗室制取氯氣的原理,指導學生說明為什么要采用課本中的氣體發生裝置,即固液反應需要加熱的氣體發生裝置;然后根據教材中已把“氣體的凈化”列入知識內容,學生對氣體的凈化基本原理及其分析方法已有了初步的了解,引導學生分析從發生裝置產生的氯氣可能含有什么樣的雜質,并根據氯氣和雜質的性質,提出應該如何去除這些雜質(即選用什么試劑和什么樣的裝置);再根據氯氣的物理和化學性質來說明為什么要用排飽和食鹽水或用向上排空氣法收集氯氣;最后根據氯氣的性質——有毒氣體,為防止污染環境,提出解決剩余氯氣處理的方法(即選用什么試劑和什么樣的裝置)。這樣一來,學生很容易記住實驗的現象和內容,以后在遇到類似的氣體制取實驗時,就會懂得應根據下列幾個方面進行化學實驗:(1)先根據實驗原理選擇氣體發生裝置;(2)根據所含的雜質選擇除雜試劑和除雜裝置;(3)根據氣體的性質選擇收集裝置和尾氣處理裝置。這樣能培養學生圍繞具體的實驗內容有針對性地進行思考,展開思維訓練活動,培養學生的邏輯思維能力。
五、指導設計驗證實驗,培養學生的科學探究能力
學生在自主設計驗證實驗時,需要獨立思考,特別是實驗條件不充分時,學生需要去探究、去鉆研問題,在不同程度上創造性地運用知識,這有助于學生智力與創造才能的發展,培養科學探究能力。如,要求學生自己設計一個家庭小實驗,證明蠟燭的組成中含有氫。再如,給出一個情境,某學校的化學實驗室有一只破底試管,燒杯,帶導管的橡皮塞,等等,還有從廢舊電池上剝下的鋅皮和稀硫酸,該校初三的學生用以上材料和儀器制得了氫氣。要求設計一個驗證實驗,判斷他們是否能夠做到。學生在遇到這樣的問題時,一定會積極動腦去思考,去探究,去聯系過去所學的知識,發現解決問題的辦法,根據實驗原理,設計出可行的實驗方案,達到實驗成功的目的。而學生的科學探究的能力,在這樣的驗證實驗設計中,一定會不斷得到提高。
總之,在初中化學教學中,實驗教學對學生多方面能力的培養的作用,是無可替代的,我們在這一領域的探索,對學生科學素養的形成,具有很高的價值。