韓洪榮
青島經濟技術開發區第九中學 山東青島 266426
作者:韓洪榮,先后獲得全區優質課一等獎、開發區教學能手、開發區政府先進工作者、青島市青年教師優秀專業人才、全國初中化學競賽“園丁獎”等獎勵和榮譽稱號。
創新和實踐是當代素質教育的主題,也是新課程改革的目的所在。實驗教學是素質教育的一種有效形式,其中演示實驗教學是實驗教學的支柱。因此,化學教學應當抓住演示實驗教學這一環節,肩負起培養學生觀察、思維、實踐、探究和創新能力的重任。
學生實驗操作能否規范,與教師演示實驗是否規范有直接關系,“身教重于言教”,教師演示的一點一滴都潛移默化地影響著學生。因此,教師應做到以自己規范、精湛的實驗操作技藝去培養學生的實驗操作能力。同時,學生對演示實驗總是感興趣的,總是想看看將要發生什么新奇的現象,容易引起學生探究問題、解決問題的求知欲。實驗時,學生注意力高度集中,思維活躍,求知欲強,因此演示實驗必須成功,實驗現象必須無懈可擊。為此,課前必須充分準備,堅持預演,確保課堂上演示成功。
如“氫氣與空氣混合點燃爆炸”是初中化學最精彩的一個演示實驗,筆者的經驗是:把一個易拉罐的底部打一小孔,小孔恰好能被火柴的頭端堵著;用向下排空氣法收集純凈的氫氣(此時小孔被插入的火柴的頭端堵著);收集2分鐘后,一邊拔出火柴,一邊用燃著的長木條點燃,過一小會兒,就會聽到“砰”的一生巨響,易拉罐被高高地掀起。看到這樣的實驗效果,學生為之歡呼雀躍,有效地激發了求知欲。
演示實驗時,不要先給結論,而應先做實驗。盡可能地模擬發現知識時的情景,讓學生通過自己的觀察、探索、分析實驗提供的一切信息,發現其中的知識、科學原理,最后得出結論。因此,觀察是“門戶”,觀察能力是實驗能力的基點。
在實驗中,需要觀察的內容很多,如物質的顏色、狀態、氣味、熔沸點、溶解性、揮發性、硬度、光澤,化學實驗中儀器的連接、操作方法,實驗中發生的顏色變化、沉淀、氣體的生成以及聲、光、熱等,這些都是需要觀察的對象。只有掌握正確的觀察方法才會獲得觀察結果,才能了解事物變化的規律及本質。好的觀察方法是:1)明確觀察目的;2)確定觀察對象;3)設計觀察程序;4)敘述或記錄觀察現象;5)分析觀察結果。
如“氧氣的制取與收集”的觀察計劃可擬定為:1)反應物過氧化氫和催化劑二氧化錳的顏色、狀態;2)反應條件(是否需要加熱);3)實驗儀器及裝置;4)實驗操作步驟;5)實驗過程的現象;6)生成物的特征(氧氣的檢驗);7)反應物的質和量的變化。實驗做完后,請學生回答,并互相補充,再結合教材上對實驗現象的描述,得出正確的結論。這樣的觀察也有利于以后學習二氧化碳等氣體的制法時,順利進行知識遷移,并逐步掌握科學的方法觀察實驗現象。
實驗現象是給學生一個生動、直觀的感性材料。這僅僅是認識階段的初步感知,還應啟發、引導學生對這些感性的東西進行分析、推理、歸納,實現“從現象到本質,從宏觀到微觀,從感性到理性”的知識飛躍。在學習“化學變化與物理變化”時,筆者(或讓學生)做了有4個探究性演示實驗:一是剪斷鎂帶;二是加熱水使之變成水蒸氣;三是鎂帶燃燒;四是在硫酸銅溶液里滴加氫氧化鈉溶液。在做完前兩個實驗后,讓學生通過觀察到的實驗現象思考這兩個實驗的共同特征,然后引誘、啟發,讓學生分析討論:這兩個實驗的共同點是實驗前后僅僅是物質的狀態發生改變,并無新物質生成,進而得出物理變化的概念。同樣的方式,后兩個實驗的共同特征是有新物質生成,由此得出化學變化的概念。最后再引導學生得出這兩種變化的本質區別是:有無新物質生成。
這樣通過一系列富有啟發性的、由表及里的、由淺入深的揭示事物本質的思考題把學生的積極性推向高潮,達到教師的主導作用和學生的主體作用的最佳結合,有利于學生掌握“實驗→現象→本質”的科學探究學習方法。
為了講解某些化學原理和概念,教材中沒有安排實驗或實驗效果不理想,教師可自己或發動學生設計增加新實驗。如學習堿的通性時,學生能回憶起氫氧化鈣與二氧化碳反應的現象及原理,而不知二氧化碳和氫氧化鈉反應。將帶蓋的塑料瓶內充滿二氧化碳氣體,然后往瓶內注入適量濃氫氧化鈉溶液,立即把蓋子擰緊、振蕩,可以看到瓶子變癟的現象。通過演示,讓學生知道二氧化碳和氫氧化鈉是能夠反應的。同時培養了學生多學科知識相互聯系設計創造實驗的能力。
現行教材中的演示實驗多為驗證性實驗,在教學過程中,要創造條件,盡量改驗證性實驗為探索性實驗。因為探索性實驗的現象和結論都是未知的,學生在實驗中必須認真仔細觀察和記錄,有利于培養學生的探究能力和嚴謹認真的科學態度。對實驗的全部記錄通過去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的分析得出結論,也有利于提高學生的思維素質。如“鐵釘生銹”實驗簡便易做,但需要的時間較長,可改為探索性家庭小實驗。
如“酸堿鹽”部分,既是重點也是難點。重點在于這一部分占全書比重較大,內容較多;難點在于學生難以掌握各類物質的性質及反應規律。如果把這部分內容安排在實驗室進行,將演示實驗改為邊上課邊讓學生來實驗,實驗后讓學生根據生動的現象總結各類物質的共性和個性,這樣學生可以牢固地掌握這些物質的性質及相互間的反應規律。
教材中既安排了演示實驗,又安排了學生實驗的同一教學內容,則可將兩種實驗合二為一該為并進式實驗,這樣既縮短了課時,又增強了實驗教學的效果。
在課堂演示實驗中要留有“空白”“開發區”,讓學生去發現去創新,鍛煉他們的創新實踐能力。“二氧化碳的實驗室制法”,可只提供藥品、儀器,讓學生自行設計二氧化碳的發生、收集并檢驗的整個實驗裝置,對于設計優秀的可上臺“表演”,親自設計并親自實踐,領略“創新”成功的滋味。
為了激發學生的學習興趣,可開放實驗室,讓學生課后在實驗室里把課堂的演示實驗再做一遍。像鎂帶的燃燒、燒不壞的手帕、魔棒點燈、氫氣吹肥皂泡、測不同溶液的pH值等,這些課后實驗所用時間短,但它所產生的效果是非常好的。
以上是筆者對初中化學演示實驗教學的實踐與探索。無論采取什么措施,都是以培養學生的素質、提高學生的能力為目的,服從于教學目的和要求的。既幫助學生揭示自然現象的本質和規律,又與化學基礎知識的學習緊密結合。筆者望廣大化學教師為之共同探索,為新時代的課程改革和素質教育做出努力。