化學實驗在培養和發展學生科學素養方面具有其他教學手段無法替代的功能。因此,在中學化學實驗教學中,樹立學生的探究意識、創新意識、環保意識和美育意識,可以使學生在學習化學知識的過程中,掌握科學方法,提升科學素質。
一、突出實驗教學的探究意識
突出實驗教學的探究意識,目的是培養學生探究的習慣和能力。在教學中,教師針對教材實驗內容,結合學生認知水平設計出一個個問題;學生在教師引導下,提出假設,設計實驗,實踐實驗,分析實驗結果,進行類似于科學探索的學習,在問題的解決過程中獲得知識,培養能力,學會科學研究的方法、態度,是獲得積極的情感體驗的一種教學模式。其目的是使學生通過實驗對知識“再發現”,讓學生主動地去觀察、分析、綜合、歸納和遷移等,展示學生思維過程,讓學習者感悟科學研究的思維方式和研究方法。如教師在講二氧化碳的實驗室制法時,可事先準備以下幾組實驗:一是碳酸鈉與稀鹽酸反應,二是純碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應, 三是石灰石與稀鹽酸反應, 四是石灰石與濃鹽酸反應, 五是石灰石與稀硫酸反應。讓5名同學分別依次做這5個實驗,然后讓同學們共同討論:在實驗室條件下制取二氧化碳選用哪組實驗最合適?為什么?在經過討論之后,同學們得出共同的結論:實驗室應用石灰石(或大理石)跟稀鹽酸反應制二氧化碳最合適。不僅使學生們牢固地掌握了二氧化碳的實驗室制法,而且也使學生們學會了對比實驗和優化實驗的方法。
二、加強實驗教學的創新意識
在實驗教學中,教師可以在實驗改進中求創新,如在用實驗推導孔雀石分解產物的實驗時,常規的方法是采用將孔雀石加熱的辦法,這時就可以鼓勵學生再去發現別的辦法,于是有的同學想出了從化學式入手,分析得出黑色物質可能是碳或氧化銅,再經過討論后,得出了要證明黑色固體的成分可以向其中加入稀鹽酸,驗證了黑色物質中有銅元素存在,說明黑色固體是氧化銅,而由碳元素的變化猜想到了二氧化碳,用澄清石灰水即可檢驗出來。在整個實驗過程中,學生利用已有的化學知識,獲取關于探究的直觀經驗,增強了解決問題的能力和創新意識。另外,還可將演示實驗改為師生同步實驗,將驗證性實驗改為探究性實驗,將模仿性實驗改為設計性實驗,將書面練習改為實驗操作練習等,都不失為培養學生創新意識的一種好的方法。
三、滲透實驗教學的環保意識
實驗教學的新方向之一,是在化學實驗教學中滲透環保意識,防治污染問題。實驗操作中,廢氣、廢液、廢渣的處理以及尾氣的回收是重要的,且是必不可少的。因此,教師在實驗時教育學生一定要嚴格遵守操作規程進行操作,盡量利用少量的反應物來制取少量的物質,要求學生每次實驗完畢后,廢液一定要按指定處傾倒或回收,嚴禁隨意胡亂傾倒,力爭把污染減少到最低程度。同時還可以考慮在整個化學實驗過程中,能否在實驗的方法和原料的選擇上有所改進,想方設法從頭到尾很少產生甚至不產生對環境和人類的污染和危害,強調了綠色化學教育,提高了學生關心環境的意識,感受了化學對社會可持續發展的重要性,培養了學生的社會責任感。
四、展示實驗教學的美育意識
化學實驗是揭示微觀世界的窗口,通過化學實驗可以使學生獲得直觀美的感受,培養他們鑒賞的情趣,增強創造美的能力。因此在化學實驗教學中,教師應努力發展美育素材,捕捉實驗每一時機潛移默化地進行美的教育,讓學生感受到實驗裝置設計的美,化學實驗的變化美,化學實驗瞬間的美,如硫在氧氣中燃燒產生的藍紫色火焰,鐵絲在氧氣中燃燒時的火星四射等,都給人以賞心悅目的美感,讓學生在審美和享受美中激發思維,在美的享受中學到知識。
總之,在化學實驗教學中,教師應不失時機地設置疑惑,營造強烈的問題情景,激勵學生深入思考實驗裝置的改進、過程的設計、特殊現象或奇異的結論,同時,培養學生樹立探究意識、創新意識、環保意識和美育意識。
(作者單位:張家口技師學院、張家口機械工業學校)