張力參
(酒泉市育才學校,甘肅 酒泉 7 35 009)
新課程理念下的初中化學實驗教學芻議
張力參
(酒泉市育才學校,甘肅 酒泉 7 35 009)
在新課改的理念教學中,科學探究是以實驗為核心的教學方式,是促進學生個體認知發展的重要途徑。教師應盡可能為學生在試驗教學中創造好條件,通過創設情境,培養學生善于思考、勤于思考的習慣和能力。
化學教學;能力培養;科學探究
在化學新課程改革中,實驗教學在傳統教育的基礎上更加注重對學生創新精神和動手能力的培養,強調一個“會”字,即學生要會設計實驗,會做實驗,會用實驗。通過中學化學實驗教學,幫助學生學會運用科學探究方法,了解科學探究的過程,培養學生觀察問題、分析問題的能力和實事求是的科學態度,同時要培養學生善于思考、勤于思考的習慣和能力。
新課程標準指出:讓學生有更多的機會去體驗探究過程,在知識的形成、聯系、應用過程中養成科學的態度,獲得科學的方法,在試驗中逐步形成終身學習的意識和能力。從該表述中,筆者認為“實驗”蘊含如下三種含義。
即學生通過對實驗課題的主動體驗與探究得出相應的結論,形成知識,同時也初步掌握知識間的聯系與應用。從實際的實驗教學來看,多是教師的演示性的實驗,學生動手機會少,主動探究更無從談起,實驗的性質基本上為目的明確、步驟確定、現象固定的驗證實驗。這些現象與新課程基本理念是沖突的、相背離的,所以必須加以改變。
[案例1]請學生自己設計實驗方案,證明二氧化碳密度比空氣大。同學在熱烈討論中產生了多種設計思路與方案:在空氣中二氧化碳下沉,在二氧化碳中空氣將上浮。有的同選用在二氧化碳氣體中吹肥皂泡,氣泡下沉;有的同學選用空氣在充滿二氧化碳燒杯中吹肥皂泡汽泡上升;有的同學用空氣充氣球放在裝二氧化碳燒杯中,氣球上浮,等等。
實驗有很多種方法,但需要用科學態度和科學方法去做,讓學生們知道不僅要“做實驗”還要“科學地做實驗”。
[案例2]探究面粉爆炸實驗是新教材新增加的內容,在實驗室中筆者提前做了十幾次的實驗,找到了做好該實驗的方法和技巧。我在課堂上作為問題提給了同學們,學生對這個問題非常感興趣,第二天大家都攜帶著大號可樂瓶子剪成的塑料筒、干面粉、長吸管、蠟燭來探究面粉是否能夠爆炸。這個實驗對學生來說新鮮而且好奇,大家分成幾個小組各自合作,試著完成實驗,一遍不行兩遍,兩遍不行三遍,終于有的小組做成了,大家圍過來仔細分析原因:面粉一定要干燥,顆粒要細小勻稱,最重要的是吹氣所用的力一定要適當,把面粉吹起來。有了這樣的經驗,各組很快都取得了成功。老師不是萬能的,萬能的是按照正確的道路和方法去動手、實踐、體會。科學的方法、態度是形成正確知識結果的基礎。
“科學地做實驗”與“做實驗”間存在相互聯系,兩者不是孤立的,而是相輔相成的,在實驗的過程中不斷探究、優化方法,從而形成科學的態度與方法,“科學的做”是形成正確結論的必要條件。
[案例3]在講述鹽酸的化學性質時,給學生們提供了試管、石蕊、酚酞、生銹的鐵釘、氧化銅粉末、氫氧化銅固體、硝酸銀溶液以及硝酸等儀器與藥品,要求四人一組,由學生自己去實踐與鹽酸發生的一系列實驗。然后根據所觀察到的現象,由學生討論、分析,最后讓學生歸納出鹽酸的化學性質。通過探究性實驗,由淺入深,由表及里,進行一步一步的分析討論、設疑、釋疑,這既培養了學生的實驗操作能力,又極大地激發了學生的科學思維能力和學習主動性。整個過程是在教師的引導下,由學生自己發現問題、提出問題、解決問題,最后總結出鹽酸的化學性質。整堂課上得生動活潑,充分體現了學生的主體作用,師生間也在不斷地進行情感交流。
新課程標準在“情感態度與價值觀”的目標中指出:要發展學生善于合作、勤于思考、嚴謹要求、勇于實踐和創新的科學精神,鑒于中學生的知識和能力水平,筆者認為學生的創新能力體現在兩個方面。
(1)對于同一個實驗,可從不同的角度去思考,從不同的方法去嘗試。以前的實驗教學中,實驗的思路、實驗的步驟都是由工作人員、教師優化組合的,它呈現給學生的都是一個鐵定的結果,教材沒有說,教師不愿說,學生說不出。這樣的實驗不符合創新的要求,一個實驗有不同的角度、不同的方法,在這些不同的比較中,才能培養學生思維的廣度。創造思維都是在提出問題中表現出來的,因此營造積極思維的問題環境便成了培養學生創造思維的重要方式之一。教師的指導工作,重點應該放在設計讓學生發現并提出問題的情境上,而不是在設計問題本身上,應著力于培養學生發現問題的能力。在平時的化學教學中,要認真鉆研教材,精心設計教案,巧設疑問,以趣激疑,以問設疑,以疑導思。
[案例4]在講到金屬的性質時,首先演示光亮的鐵釘置于CuSO4溶液中的實驗,讓學生觀察實驗現象后分析“為什么鐵釘表面會變成紅色?”并進而發問“如將金屬鈉放入CuSO4溶液中會是什么樣呢?”學生在Fe和CuSO4溶液反應的思維定勢下,很容易得出生成Na2SO4和Cu的錯誤結論,此時學生很是糾結,再演示Na和CuSO4溶液的實驗,卻得到了不同的實驗現象。利用學生感受后的興奮狀態,引導學生對問題作層層深入的思考,挖掘學生大腦潛在的能量,使學生能在一種輕松愉快的情緒下保持旺盛的學習熱情,這樣便激發了學生的思維積極性,極易點燃學生求異思維的火花。
(2)同樣的實驗操作,可以從不同的角度去闡述,得出不一樣的結論,教科書上的結論只是所得結果的一種,并非是唯一的一種。如“蠟燭燃燒的探究”實驗中,同是蠟燭,可以是白色,也可以是紅色,將石蠟切下一塊,放于水中,既可以得出石蠟密度比水小的結論,還可以得出石蠟不溶于水,也不與水反應的結論。將正在燃燒的石蠟吹熄,迅速引燃冒出的白煙,可觀察到石蠟被重新點著,我們認為冒出的白煙是石蠟的蒸汽,也可能是石蠟燃燒時產生的新物質。它有可燃性,故還可以設計一個在白煙上方罩一個冷而干的燒杯實驗來進行驗證。可見實驗往往在不同的角度,不同層面上有著不同的結果。教師有意識地利用這些,可培養學生思維的深度,從而提高學生的創新能力。
總之,培養學生實驗的能力是促進個體認知發展的重要途徑,也是教會學生學會學習的方法之一。著名物理學家楊振寧教授曾指出:“中國學生普遍學習成績出色,特別在運算和推理方面比國外學生有明顯優勢,但中國學生最大的缺撼,就是不善于提出問題,缺乏創新精神。”讓我們共同努力培養學生敢想、敢說、敢問、敢爭論的精神,逐步提高學生的創新能力。
[1]胡美玲.九年義務教育課程標準實驗教科書化學[M].北京:人民教育出版社,2001.
張華偉)