化學實驗是研究化學的重要方法和手段,加強實驗教學,不僅可提高化學教學效果,還可提高學生的實驗素質,有助于培養學生的創造性學習能力。初中化學實驗包括演示實驗、學生分組實驗和課外小實驗,它們都是很好的素材,只要教師做實施素質教育的有心人,對它們合理地加以應用,就會收到良好的教學效果。
幾年來,我們認真調查研究了學生學習化學的思想狀況,我們發現在做演示實驗的基礎上,認真做好學生分組實驗是激發學生學習化學興趣的較好手段,是大面積提高初中化學教學質量重要的一環。但是,在教學過程中,演示實驗和學生分組實驗都存在著一定的弊端。課堂中的演示實驗是教師為學生提供感性認識材料的過程,它無法代替學生自身的學習活動。同時,在學生化學分組實驗中,常出現兩種情況:一是學生多,儀器少,實驗中常出現“男同學搶著做,女同學怕動手;成績好的積極做,成績差的旁邊坐”的傾向;二是由于初中學生實驗能力差,學生對實驗的注意力常常集中在操作上,教師忙于協助學生排除故障,師生完全處于被動狀態,以致無法達到獲取知識、培養能力的目的。
作為一名化學教師,在教授學生化學知識過程中,如能正確的演示和指導學生實驗,不僅能激發學生求知欲望,促進學生掌握知識、運用知識,還可以培養學生嚴謹求實的科學態度,所以實驗教學能很好地實現“三維目標”。隨著中考的改革,化學實驗考查已作為一項必考內容,使化學實驗教學具有重要的現實意義。首先我們感到,不能打無準備之戰,在實驗前做好充分準備。
教師在做演示實驗時,必須把準確無誤的化學現象清晰地展現在學生面前,讓每個學生看清楚,使學生確信定律、概念的客觀性。老師協助學生找出錯誤原因,重做實驗,直到得出正確的結論為止。
教師將實驗教案從化學課時教案中分離出來,在實驗案中,教師應該將學生在實驗過程中出現的問題等備寫出來。教師還應該在實驗案中備寫出“實驗探究目的、實驗探究猜想、實驗探究設計(其中分為實驗器材、實驗原理圖、實驗原理、實驗步驟)、實驗探究數據統計表設計、實驗論證、實驗結論等六大環節”。并且,不是寫在紙面上,而且都要親自預做實驗,做到心中有數,實現“探究”。
然后,教師在平時的實驗教學中,及時指導學生實驗時抓住“觀察、操作、記錄、分析、整理”。實驗中,數據的讀取角度、現象的鑒別、線路的連接等,幾乎每一實驗的全過程,都離不開觀察。觀察是人類認識世界的窗口。經常注意要求學生一定要仔細觀察,防止走馬觀花,粗枝大葉。
操作是學生實際動手參與實踐的具體過程。每一種儀器,都有它的使用規則和要求,特別是在做一些帶危險性的或損壞性的實驗時,應先通過教師的檢查,避免一些不必要的損壞和意外。例如,點燃氫氣時必須先檢驗純度。如果你在用鋅和鹽酸反應抽取氫氣的演示實驗過程中,當鋅粒反應完后,打開反應器的塞又裝上鋅粒,馬上就點燃,就會引起儀器爆炸。為什么會發生爆炸事故呢?這是因為你違背了點燃氫氣前必須檢驗純度的操作規定。實驗過程中打開反應器塞裝鋅粒跟實驗開始時裝鋅粒相同,反應器里進入了空氣,氫氣和氧氣混合,點燃都會發生爆炸。
記錄即在實驗中,正確的讀取和記錄數據,它包括:讀取的姿勢;讀取的方法(讀到分度值的下一位)和準確的記錄(數字與單位要準確)。在此過程中,我們可以通過多媒體演示錯誤的讀取姿勢或方法,加深學生對錯誤和誤差的了解,加強學生對動手操作的掌握。同時,也應注重實驗的事實,而不能任意加大或減小實驗數據,有意迎合實驗的真實結果,應著力培養學生實事求是的科學態度。再次對于實驗數據的記錄,還應該讓學生自己制作實驗數據統計表,使學生很容易從數據中總結規律等。分析:由于操作者不同,實驗器材的不同,操作方法的不同等因素的影響,對于記錄的數據,可能導致同一實驗結果的不同。我們應及時加以總結和分析。幫助學生分析哪些是錯誤導致的結果,哪些是誤差造成的原因,與學生共同探求對實驗器材和實驗方法的改進,進一步激發學生學習興趣,拓寬他們的思維。整理:實驗器材的適當選取,實驗過程的正確操作,實驗數據的準確讀取,記錄和分析,并不意味著實驗的完整結束。實驗后器材的歸類、整理是各類實驗的掃尾工作,也是一個不可忽視的工作,它培養學生愛護儀器,培養學生有始有終的科學態度的重要環節。為了加強化學實驗教學,教師在平常實驗操作技能檢查中,還可以通過口試、筆試、操作等方式對學生進行考核。從而促進學生自主探究,真正達到對知識的理解和掌握。
課本實驗及創設性情景實驗考查:如:利用氣壓的變化解決化學問題:如何測定空氣中氧氣的體積含量?當足量的紅磷在集氣瓶中充分燃燒,消耗盡氧氣后,集氣瓶中的氣壓減小,待集氣瓶完全冷卻后,打開止水夾,在壓強差的作用下,燒杯中的水進入到集氣瓶中。通過集氣瓶中水占的體積,可以推測出氧氣在空氣中的體積含量。該試驗成功的關鍵是:用足量的紅磷消耗盡集氣瓶中的氧氣,使得集氣瓶中形成氣壓差。
學習最根本的途徑是學習者自己的活動,把這一原則應用于教學過程,就是要放手讓學生動手、動腦探索萬物,通過活動及其協調,逐步形成、發展和豐富自己的認知結構。化學實驗教學作為一種基本活動形式,應當努力通過動手做的實踐活動,突出實驗教學的實踐性,具體來說要做到:
1.開拓實驗的范圍
演示實驗在化學實驗中占有“絕對多數”的比例。我們有必要想方設法將嘗試實驗擴展到學生自己動手實驗,可以把演示實驗通過改進、改組和改造等方法適合于學生自己去實驗。
2.增加實驗時間
將主要在課上實驗的時間向課外延伸。由于課外活動的時間比較充裕,形式上可靈活多樣,并照顧到學生的興趣、愛好等特點,有針對性地通過實驗操作加強學生動手能力的培養。
總之,隨著新課改的穩定推進,教師在學生實驗中應該大膽嘗試,通過實驗真正做到:“學生力所能及,教師避之;學生力所難及,教師助之;學生力所不及,教師為之”的新課程理念。所以,加強化學實驗教學,是提高化學質量的十分有效的途徑,對提高學生抽象邏輯思維能力很有幫助,能為學習高中乃至大學化學知識打下堅實基礎。因此,初中化學教學中,應大力推廣加強和優化化學實驗教學,從而進一步提高化學教學質量。
(作者單位:江西省于都實驗中學)