摘要:自然科學是以實驗為基礎的科學,自然奧秘探索中的想象、思辯、推斷或推論需要通過實驗或實地考察,才能得到可信的結論,才會被人們認可和肯定。科學知識的學習也是這樣,最基本的特征就是以實驗為基礎,通過實驗才能真正地學到科學知識、技能、科學觀、科學精神和科學方法等必要的科學素養。
關鍵詞:化學實驗;演示實驗;思維能力
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2011)2-129-001
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,實驗教學能為學生正確認識物質及其變化規律提供實驗事實。它具有目的性、探索性、現實性和易感知性。中專化學教學大綱強調指出:實驗教學可以幫助學生形成化學概念,理解和鞏固化學知識,培養學生能觀察現象、分析問題、解決問題,初步掌握一些常用的化學實驗技能,培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學方法。因此,化學實驗是化學教育的一種最有效的教學形式,它可以幫助學生獲取化學知識,培養科學素質。所以在實際教學中,教師應該重視化學實驗教學,以提高化學實驗教學質量。本人認為要提高化學實驗教學質量,在實驗教學就應該注意培養思維方法。對此談一下幾點看法。
一、通過演示實驗,培養學生的思維能力
演示實驗為學生提供感性認識材料,并在此基礎上引導學生探求新知,學生在觀察的同時便會伴隨積極的思考,它是訓練學生創造思維的重要契機。所以教師應善于利用從演示實驗的現象中所獲得的感性材料,引導學生進行去粗取精,去偽存真,由此及彼,由表及里的思維加工,經過科學的抽象,形成概念,進一步作出判斷,進行推理,從而實現由感性認識到理性認識的飛躍。
起初在做演示實驗時,應注意把每個演示操作交代清楚,同時要說明道理,即為什么要這樣做。比如在演示氯氣的實驗室制取時,若教師只告訴學生怎樣做,這是不夠的,因為學生不明白為什么要這樣做,因而只能硬記。如果教師先根據實驗室制取Cl2氣體的原理,說明為什么要采用課本中的氣體發生裝置——固液反應需要加熱的氣體發生裝置;第二根據初中教材中已把“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,再根據氯氣和雜質的性質。提出應該如何除去這些雜質(即用什么試劑和什么樣的裝置);第三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一有毒氣體,為防止污染環境,提出解決剩余氯氣處理的方法(即用什么試劑和什么樣的裝置)。這樣一來,學生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,就懂得應根據下列幾個方面熟練地運用到化學實驗中去:(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。從中培養了學生圍繞著具體的實驗內容有針對性地進行思考,展開思維訓練活動,培養學生的邏輯性思維能力。
學生的思維活動是在他們感到迫切需要解決新問題時開始,因此在教學中還應充分發揮實驗設疑作用,使實驗內容和所學知識具體化、條理化、問題化,啟發學生強烈求知欲望,使學生始終處于有效的積極思維狀態。例如,在學習了HCI氣體的實驗室制取的方法和氧化還原反應之后,可以對氯氣的實驗室制取實驗進行如下的設問:(1)如果實驗室沒有濃鹽酸,可以用什么藥品代替?(2)若沒有二氧化錳該用什么藥品代替?(3)在藥品中準備了二氧化錳、濃鹽酸、硝酸、硝酸鉀等,那么制取氯氣用什么藥品好呢?以上幾種藥品兩兩組合有幾種制氯氣的反應呢?學生帶著這些問題,經過動手、動腦,不僅提高了學習興趣,鞏固了所學知識,同時培養了獨立思維能力。
二、通過設計實驗,培養學生的思維能力
在學生具備了一定的化學基礎知識、掌握了一定的化學實驗操作技能的基礎上,教師應有目的地設計一些實驗習題(也可用課后的實驗習題),要求學生按照實驗目的要求,根據已學過的實驗原理和方法,設計出實驗方案,同時對學生的實驗操作提出具體要求。這是對學生進行科學訓練,培養實事求是、獨立思考、開拓創新的一種途徑。
學生實驗跟演示實驗的最大區別是學生實驗多由學生親自動手做實驗,而演示實驗大多數是根據課堂教學的需要,由老師操作演示,做出必要的實驗現象或結果,引導學生觀察、分析、思考得出課堂教學所需要的結論。在此過程中,雖然也有讓學生參與少量操作的,但畢竟學生活動有限,對學生親自參與和體驗實驗過程,培養學生的實驗能力特別是實驗技能和動手能力極為不利。再說,課堂所學習的科學知識,僅憑觀察、思考,而不親自動手驗證或練習,是難以印象深刻或達到技能熟練的。同樣,如果學生不通過親手做實驗,親自經歷實驗探究的過程,也實難體驗科學探究的復雜和艱辛,難以感悟科學探究中必不可少的協作精神、創新精神和嚴謹的科學作風與態度,所以任何科學課程的設計和教學實施,都少不了安排一定數量的學生實驗。