摘 要: 演示實驗在化學學科的素質教育中有其不可代替的作用,本文提出了在化學演示實驗中如何培養學生的觀察、思維、操作、創新等能力的方式方法。
關鍵詞: 化學演示 實驗教學 觀察能力 思維能力 創新能力
化學是以實驗為基礎的科學,常常要通過演示實驗,從分析實驗現象入手,啟發學生運用感性材料進行分析、綜合,進而獲得結論。搞好演示實驗教學,不僅可以激發學生學習化學的興趣,而且可以培養學生觀察、分析和推理能力,是培養學生創新思維、創造能力的有效途徑。在多年的教學實踐中,我特別注重演示實驗,并在運用它來培養學生的觀察、思維、創新能力方面取得了好的效果。具體做法如下。
一、突出重點,培養學生的觀察能力
在中學化學課本中常有同一實驗的內容,在不同的實驗中說明不同的問題,其重點也有所不同的情況。教師有演示時,必須強調觀察的重點。如鎂帶燃燒實驗,在中學教材中共出現過四次,第一次在初中開始學化學時,安排鎂帶燃燒實驗,其目的是說明什么是化學變化,因止重點應要求學生看清鎂帶燃燒前是銀白色的條狀物,燃燒后變成了白色粉末,故鎂和氧化鎂這一重點必須突出;第二次在高一講氫氯混合氣體光照爆炸的實驗時,用燃燒著的鎂帶做強光源,這里的重點不是鎂帶的燃燒,而要突出氫氣和氯氣混合后見光爆炸現象的觀察;第三次是在高二講二氧化碳的性質時,演示了燃著的鎂帶能在二氧化碳中繼續燃燒的實驗,這里的重點是要觀察燃著的鎂帶在二氧化碳中能繼續燃燒,而不會熄滅,注重觀察黑點(碳粒)和白點(氧化鎂);第四次在高三講鋁熱劑時,燃燒鎂帶是為了引燃鋁熱劑,這個實驗的重點是觀察鐵的生成和鐵水的下流,而不是鎂帶的燃燒。不重視觀察的目的性,就會丟掉了觀察應當“捕捉”的主要對象,使觀察走向歧途,不利于觀察能力的培養。
二、因勢利導,培養學生的思維能力
教師在上課時不僅要“傳道授業”、“授人以魚”,更要“授人以漁”,要把學習的主動權交給學生,盡量讓學生自己發現問題、分析問題和解決問題。為此,必須努力創設一種良好的“研究”情境,同時還要適時因勢利導,啟發他們的思維活動,探索新的知識,而不至于成為消極接受信息的“容器”。
1.激發興趣,積極思考。
“興趣是最好的老師”。學生的學習興趣,是探求知識的巨大動力,是發明創造的源泉,教師可利用興趣這個“催化劑”來激發學生探求化學知識。生動有趣的演示實驗可使學生的認知活動處于最佳狀態,開展積極思考,達到“跳一跳,就能摘下桃子”的效果。例如,三價鐵離子的檢驗,我沒有按課本依葫蘆畫瓢去做,而是預先在一張白紙上用硫氰化鉀溶液和亞鐵氰化鉀溶液分別寫成無色的字,再用裝有三氯化鐵溶液的噴霧器對字噴霧,便顯出幾個紅藍大字。頓時,學生們興趣極濃。然后再做演示實驗,只提向題,不作解答,讓學生自己思考。再如原電池的演示實驗,教師設問:“化學能在一定條件下能否轉變為電能?”然后一邊演示,一邊引導學生根據觀察到的現象,逐一回答問題:(1)將鋅片插人稀硫酸中有何現象?(2)將銅片插人稀硫酸中能否反應?(3)將插人稀硫酸中的鋅片和銅片用導線連接起來,又有何現象?(4)給鋅片和銅片之間串接一電流計,指針是否偏轉?這一連串有趣的現象引起了學生的極大興趣和認真思考。他們很能夠自然地把宏觀現象與難以覺察的微觀粒子——分子、原子、電子的運動變化聯系起來。在教師引導下,通過對鋅片和銅片發生反應,以及電流方向的分析概括,弄清了實質,形成了原電池的概念。
2.設疑要巧,方法要妙。
教師設計的問題必須具有啟發性,才能引導學生的思路和激發他們產生疑問。如鹽類水解的演示實驗,教師先設問:“酸溶液呈酸性,堿溶液呈堿性,鹽溶液呈什么性?。”有的學生脫口而出:“中性。”接著教師演示:將碳酸鈉、氯化銨和氯化鈉三鹽分別溶于水,檢驗其酸堿性。結果出乎學生意料,有的呈堿性、有的呈酸性或中性。這樣就引起了學生的求知欲和積極思維興趣。教師便可因勢利導,講授鹽類水解的知識。
3.設疑爭論,及時演示。
提出問題,引起爭論,再通過演示實驗加以驗證,得出結論。如講二氧化碳的性質時,先提出:鎂帶能否在二氧化碳中燃燒?學生意見不統一,展開激烈爭論。大多數同學認為不能燃燒,理由是二氧化碳能滅火。這時再進行演示實驗,想錯的同學才恍然大悟,從而留下深刻印象。
三、引導學生設計實驗方案,培養學生的創新能力
課堂教學是實施素質教育的主陣地和重要渠道。作為課堂教學的主導者,教師應根據各自學科的特點立足于培養學生的創新精神和實踐能力。化學是以實驗為特點的自然學科,原理相同、方法可多樣的化學實驗含有豐富的創新內容和多種操作手段,它最能激發學生的興趣,調動學生的積極性,所以在化學課堂教學中,應充分挖掘實驗的創新內容和多種操作手段,培養學生的創新精神和實踐能力。照方抓藥式的實驗能提高學生操作的熟練程度,但不利于培養和鍛煉學生的創造能力。如果引導學生把課本上的演示實驗改成設計實驗,則有利于培養學生的創新能力。例如要做NH和HCl反應的實驗,可誘導學生思考:如果不用課本上的操作方法,自己設計一個實驗方案,需要什么儀器?采用什么裝置和措施?經過學生分析討論,教師引導設計如下兩個實驗方案。
方案一:在一支試管內滴兩滴濃氨水,搖動試管使濃氨水附于管壁,再用一根玻璃棒或玻璃管蘸取少量濃鹽酸立即伸入試管內,觀察試管內的現象。
方案二:取兩個集氣瓶分別在瓶內滴加2—3滴濃氨水與濃鹽酸,加蓋,搖動集氣瓶,然后瓶口相對放好,抽去玻片,觀察現象。
然后請同學們比較設計的兩個方案與課本上的演示實驗的優缺點。學生通過實驗的現象對比可發現課本上的實驗只能看到白煙產生,而不能看到晶體(NHCl)。上述兩個方案不僅可看到大量白煙產生,而且均可見在容器壁上附著白色晶體。并且設計方案二還防止了濃氨水、濃鹽酸揮發對教學環境的污染。這樣不僅激發了學生求異創新的愿望,而且培養了學生的創新精神和實踐能力。
四、變教師演示為學生演示,培養學生的實踐能力
演示實驗真正目的是讓學生掌握做實驗的要領和技能,達到規范、準確操作的目的,同時理解化學基本知識,不斷提高實驗技能。根據教學內容和學生實際水平將某些演示實驗改為學生上臺實驗,也可增加學生動手的機會,提高其實踐能力。
例如,學生已經學過HCl的“噴泉”實驗,在學習NH的“噴泉”實驗時,若仍采取教師演示、學生觀察的教法,則學生沒有新鮮感,不能產生興趣和求知欲。可以改為讓個別學生代替老師上臺演示,老師在一旁引導,臺下學生注意觀察“小老師”的操作是否正確,老師及時提出問題讓學生觀察并思考:(1)氨為什么會形成噴泉?表明氨的什么性質?(2)無色酚酞為什么變成了紅色?說明了什么問題?(3)氯化氫和氨的“噴泉”實驗有哪些異同點?為什么?(4)哪些氣體可以做噴泉實驗,有什么條件?
給學生創設實踐的條件和研究問題的情境(實驗條件、討論氣氛等),讓學生通過實驗、思考、討論、分析等環節,自己解決有關向題,使學生感到學習知識的樂趣,認識到知識是通過自己的思維等活動學習到的,而不是老師教會的;使學生既學會了知識又培養了能力,真正實現由“學會”到“會學”的轉變;使學生的創新能力和實踐能力在獨立解決問題中不斷提高。
總之,在教學實踐中重視學生觀察能力、思維能力、創新能力的培養,最大限度地發揮學生的主觀能動性,真正做到教為主導,學為主體,練為主線,思為核心的有機統一,必然會收到良好的教學效果,從而大面積提高學生的素質。
參考文獻:
[1]譚增森.化學實驗設計與創新能力的培養.化學教育,2002.3.
[2]劉知新.化學教學論.高等教育出版社,2001.1.