化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)來(lái)自科學(xué)實(shí)踐,因而我們?cè)诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不僅要激發(fā)學(xué)生興趣,使之獲得知識(shí),提高技能,而且要啟迪學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力,以提高教學(xué)效率。
一、指導(dǎo)學(xué)生上好演示實(shí)驗(yàn)課,取得最佳教學(xué)效果,提高教學(xué)效率
1.課前預(yù)習(xí)。
對(duì)學(xué)生而言,演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是沒(méi)有學(xué)過(guò)的新內(nèi)容,如果不預(yù)習(xí),聽(tīng)課時(shí)心中無(wú)數(shù),沒(méi)有針對(duì)性,聽(tīng)課效果就不好。例如“黑面包”實(shí)驗(yàn)、噴泉實(shí)驗(yàn)、鋁熱反應(yīng)等,若實(shí)驗(yàn)前不明確觀察方向和重點(diǎn),學(xué)生的注意力很容易分散到聲、光、色等次要現(xiàn)象上,從而忽視了對(duì)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)現(xiàn)象的觀察,造成實(shí)驗(yàn)觀察的“負(fù)遷移”。同時(shí),養(yǎng)成良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣,能為學(xué)生自主地學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.指導(dǎo)觀察。
準(zhǔn)確、細(xì)致地觀察是創(chuàng)新的前提。因此,在觀察教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí),要看得準(zhǔn)、看得細(xì),善于抓住重點(diǎn),抓住實(shí)質(zhì)。實(shí)踐證明,記憶85%來(lái)自視覺(jué),11%來(lái)自聽(tīng)覺(jué),其它約占4%。視覺(jué)的效果是聽(tīng)覺(jué)的兩倍,而視聽(tīng)相結(jié)合的效果是聽(tīng)覺(jué)的十倍。因此,我們要善于挖掘?qū)W生的潛能,在觀察時(shí),充分運(yùn)用各種感觀,演示和講解有機(jī)結(jié)合,提高教學(xué)效率。
3.分析總結(jié)。
課堂演示實(shí)驗(yàn)的目的往往是為了幫助學(xué)生更好地理解、記憶。因此,我們應(yīng)該就觀察到的現(xiàn)象指導(dǎo)學(xué)生思考、分析,概括、總結(jié),把知識(shí)化為己有。例如,金屬鈉分別與水和無(wú)水乙醇反應(yīng),從兩者的劇烈程度及金屬鈉在反應(yīng)中所處的位置,學(xué)生稍加分析就能自己得出正確結(jié)論。這樣不僅能避免死記硬背,提高靈活運(yùn)用知識(shí)的能力,久而久之,分析總結(jié)能力也會(huì)不斷提高。
二、利用“反常”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,提高教學(xué)效率
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)之前,雖經(jīng)反復(fù)練習(xí),力求一次成功,但仍不可避免會(huì)出現(xiàn)一些“反常”現(xiàn)象,學(xué)生實(shí)驗(yàn)中也同樣可能出現(xiàn)這樣或那樣的“反常”現(xiàn)象。如何對(duì)待這些“反常”現(xiàn)象呢?我認(rèn)為:這些“反常”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的出現(xiàn)正好制造了認(rèn)知沖突和失衡,為師生提供了絕好的挑戰(zhàn)機(jī)遇。我們應(yīng)抓住這種機(jī)遇,創(chuàng)造條件,合理提出假設(shè),再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,讓學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
1.意料之反常,欲擒故縱布疑陣。
在苯酚的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),苯酚與濃溴水反應(yīng),當(dāng)向苯酚溶液中滴入少量濃溴水時(shí),振蕩,白色沉淀會(huì)消失,這與書(shū)上所說(shuō)不符,學(xué)生會(huì)感到不解。這時(shí),教師可及時(shí)告知:生成的三溴苯酚溶于過(guò)量的苯酚中,故振蕩后白色沉淀會(huì)消失。迷團(tuán)解開(kāi)后,學(xué)生在掌握課本知識(shí)的同時(shí),又能有所拓展。
2.不可意料之反常,急中生智找原因。
在一次化學(xué)選修課上的學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生用向上排氣法收集干燥的硫化氫氣體(五氧化二磷干燥,醋酸鉛試紙驗(yàn)滿),放置幾分鐘后發(fā)現(xiàn)瓶壁有模糊,是瓶子沒(méi)洗干凈嗎?經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn),反復(fù)核實(shí),結(jié)果仍然如此。根據(jù)糊狀物的顏色分析,硫化氫分子量為34,氧氣分子量為32,差別不大,硫化氫與氧氣反應(yīng)生成硫。由此學(xué)生得出結(jié)論,硫化氫不宜用排空氣法,那么用什么方法呢?學(xué)生不斷探究。學(xué)生要在實(shí)驗(yàn)中尊重事實(shí),實(shí)事求是,不迷信書(shū)本,感于質(zhì)疑,勇于創(chuàng)新,大膽探索。
3.試劑不當(dāng)導(dǎo)致“反常”,只言片語(yǔ)點(diǎn)迷津。
學(xué)生在做乙醛性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),會(huì)出現(xiàn)三種不同顏色的沉淀:黑、褐、紅。學(xué)生往往不得其解。這時(shí)教師只要稍加提示:氫氧化銅在80℃會(huì)分解,再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)照實(shí)驗(yàn),乙醛量不同,沉淀也不同。學(xué)生便會(huì)恍然大悟,思維能力亦會(huì)在實(shí)驗(yàn)中得到發(fā)展。
三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì),提高教學(xué)效率
創(chuàng)新能力是在掌握一定知識(shí)技能的基礎(chǔ)上去解決新問(wèn)題、探索新知識(shí)的能力。現(xiàn)行中學(xué)教材中化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,易成功,但也存在著一定的“負(fù)面效應(yīng)”,尤其是學(xué)生的個(gè)性發(fā)展空間狹窄。而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)既動(dòng)手又動(dòng)腦,能激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,拓寬學(xué)生視野,更能發(fā)展學(xué)生的求異思維、發(fā)散思維和創(chuàng)新思維,還提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
1.利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)聯(lián)想,學(xué)會(huì)創(chuàng)造。
學(xué)生的思維能力的形成和提高,不可能一蹴而就,要有一個(gè)發(fā)展過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,教師的作用應(yīng)是“導(dǎo)師”而不是“教師”。在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中,教師要積極創(chuàng)設(shè)情境和引導(dǎo)學(xué)生思維,讓學(xué)生通過(guò)自身主體的努力,逐漸提高能力。例如鹽酸滴定氫氧化鈉的實(shí)驗(yàn),我提問(wèn):若以氯水代替鹽酸滴定氫氧化鈉,以酚酞做指示劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明最后一滴氯水滴入后錐形瓶中溶液褪色是由于酸堿中和引起還是氧化所致。在我的指導(dǎo)下,學(xué)生思考、分析、討論:中和滴定指示劑顏色隨溶液酸堿性變化是可逆的,而氧化褪色不可逆,于是設(shè)計(jì)出返滴法來(lái)觀察。通過(guò)這一設(shè)計(jì),學(xué)生的整合思維和逆向思維能力得到訓(xùn)練,創(chuàng)新欲望得以極大地發(fā)揮,其聰明才智也得以充分展示。
2.根據(jù)實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)分析、學(xué)會(huì)綜合。
綜合能力,特別是跨學(xué)科的綜合分析能力是人的綜合素質(zhì)的反映,只有具備良好的綜合素質(zhì)的人材,才能突破學(xué)科的局限,使創(chuàng)新有更廣闊的空間。例如,設(shè)計(jì)用最簡(jiǎn)便的方法測(cè)出自己呼吸中的二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)。學(xué)生大膽設(shè)想,結(jié)果五花八門(mén)。哪些可行?誰(shuí)的方法最好呢?實(shí)驗(yàn)結(jié)果最有說(shuō)服力。學(xué)生發(fā)現(xiàn)動(dòng)口容易動(dòng)手難。最后有幾組用不同的方法得到了結(jié)果。各組各自小結(jié),然后交流,最后討論得出最佳方案:向一玻璃管中吹滿自己呼出的氣體,兩端用橡皮塞緊,移入氫氧化鈉溶液中,直立,打開(kāi)塞子,待管內(nèi)液面上升靜止后,測(cè)出管內(nèi)液柱高度和總管長(zhǎng),兩者之比的百分?jǐn)?shù)即結(jié)果。操作簡(jiǎn)便,綜合性好,有創(chuàng)新。同學(xué)們發(fā)現(xiàn),動(dòng)腦不能代替動(dòng)手,動(dòng)手也要?jiǎng)幽X。
四、開(kāi)展家庭實(shí)驗(yàn),拓展實(shí)驗(yàn)空間,提高有效教學(xué)
家庭實(shí)驗(yàn)基于課本,源于生活,就地取材,不受時(shí)間和空間的限制,學(xué)生可以盡情發(fā)揮,大膽探索,在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、操作、改進(jìn)的過(guò)程中,不斷提高操作能力,同時(shí)也不斷獲得創(chuàng)新意識(shí)的熏陶,以及信息技術(shù)和媒體的潛移默化,理解理論與實(shí)踐的關(guān)系,學(xué)以致用。因此,家庭實(shí)驗(yàn)是課堂演示實(shí)驗(yàn)的繼續(xù),是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的升華,更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的沃土。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),形成學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì),需要一個(gè)長(zhǎng)期實(shí)踐的過(guò)程,但只要我們不懈地努力,這項(xiàng)持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略會(huì)讓學(xué)生終身受益。我們并不要求學(xué)生都像科學(xué)家那樣有偉大的發(fā)明創(chuàng)造,但應(yīng)要求學(xué)生在原有基礎(chǔ)上有所突破、有所創(chuàng)新,形成良好的創(chuàng)新思維的習(xí)慣。正如布魯納所說(shuō):“發(fā)現(xiàn)不限于尋求人類尚未知曉的事物,確切地說(shuō),它包括用自己的頭腦親自獲得知識(shí)的一切方法。”我們?cè)趶?qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多功能訓(xùn)練的同時(shí),還要加強(qiáng)全方位及各層面間的聯(lián)系,積極構(gòu)建以學(xué)生為主體、能力為本位、師生雙向活動(dòng)和學(xué)生自主活動(dòng)為主要特征的多元化、開(kāi)放型的教學(xué)體系,把創(chuàng)新教育滲透到各種實(shí)踐中。實(shí)施素質(zhì)教育,根本目的就是為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和未來(lái)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的科學(xué)文化基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生良好的創(chuàng)新思維習(xí)慣和能力,使之可持續(xù)發(fā)展以適應(yīng)時(shí)代進(jìn)步的需要。從培養(yǎng)思維能力入手,以達(dá)到創(chuàng)新之目的,正是我們強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高教學(xué)效率的目的。