化學教學本身并不只是傳授給學生一些化學概念和規律,而是通過一系列有效的教育教學手段,提高學生的智能,使學生能夠掌握和運用一些化學原理和實驗手段,學會科學研究的基本方法;辯證客觀地認識世界,將來能夠獨立地、有創造性地進一步深入學習和參與社會主義現代化建設。運用化學實驗,通過一系列有效的方法和手段,能夠較好地發展學生的智能。
一 圍繞實驗的“三大原理”引導學生展開思維活動
化學實驗理論的主體內容可概括為:實驗原理、裝置原理和操作原理這三項。教師應當在具體的化學實驗教學過程中,引導學生圍繞對這三大原理的探索、理解和辨析,自始至終滲透思維訓練。
例如,實驗原理的思維訓練。實驗原理即反應原理,指的是每個具體的化學實驗,反映了(或說明了或推斷了)什么樣的物質發生何種變化的理論。可以圍繞如下的角度引發學生思考:
變化實質──什么化學物質(有時還應進一步分析為什么要選用這些物質)?
定量關系──反應物之間采用怎樣的物質的量(或質量,或體積,或微粒數目)的關系?
為什么要采取此種定量或過量關系?反應條件──實驗時應選擇怎樣的物質狀態、變化溫度、壓強或催化劑條件?為何要選擇這樣的條件?
儀器選用──根據實驗原理,對特定的反應物或生成物,應選用哪種量取、混合、反應、加熱、除雜、干燥、檢驗、收集、吸收、分離、緩沖(安全)的儀器?為何選用這些儀器更適宜?
配套組合──根據實驗需要,選用的儀器之間,大小、規格應怎樣協調、搭配?如若不這樣組合會出現什么弊端?能否作某種調換或代用?
連接順序──為達到良好效果,選用的儀器應采取怎樣連接的位置順序和安裝與拆除的先后順序?為什么要安排這種順序?不遵循此順序會帶來什么不良后果?
二 養成細心觀察的習慣,為創造性思維夯實基礎
愛因斯坦說過,他沒有特別的天賦,只有強烈的好奇心。在人類認識史上,正是個別人對事物或某種現象產生了好奇、驚奇,最終導致了重大的發明創造。
化學與我們的生活息息相關,各種與化學有關的現象隨處可見:用磚砌墻和貼瓷磚時,先要將磚和瓷磚用水濕潤;新買的鋁鍋,燒過自來水后有黑色斑點;經常雷雨交加的地方禾苗長得茂盛。這些奇妙的現象激起學生的好奇心后,就能促使他們去學習掌握水泥、鋁和氮氣的性質。
一般來說,學生對化學實驗都頗有興趣,但往往只是好奇心驅使,觀察實驗時目的不明確,不善于集中注意關鍵設備的主要現象,加之演示實驗時儀器小而教室范圍寬、學生多,學生觀察實驗并不準確。為此,在可能條件下,教師宜改演示實驗成并進實驗,或借助CAI軟件或光盤、錄像帶等播放實驗錄像,盡可能地結合并進實驗或錄像播放,穿插圍繞三大原理的系列思考題,引導學生有針對性地思考,展開思維訓練活動。
化學實驗的觀察一般按下列順序進行:(1)觀察裝置圖,選擇所用的儀器,了解它們的用途和用法;(2)觀察反應物的顏色、狀態;(3)注意反應發生的條件,同時注意觀察發生的現象;(4)觀察反應后生成物的顏色、狀態等。要依次進行,不遺漏。實踐證明,注重觀察程序對培養學生的創造性思維確是行之有效的方法。
三 運用典型實驗灌輸創造性思維的方法
為了提高化學實驗教學中思維訓練的效能,教師應當借助典型的化學實驗來誘導、激發學生的思維活動,主要從三個方面著手。
第一,教師宏觀地把握大綱、教材的整體,通過典型實驗對學生進行思維訓練的規劃,分階段、分層次實施。例如,物質燃燒時有不同的特征;氣體燃燒時產生火焰,固體燃燒時產生火星或火花。而硫在通常狀況下是固體,但它在空氣中燃燒時為什么產生火焰而不產生火星呢?只要引導學生仔細觀察硫燃燒的特征就能把握其中的奧妙:原來燃燒時,固態硫先液化,再氣化,因此硫蒸氣在空氣中燃燒時產生淡藍色火焰也就不足為奇了。
第二,激發學生的主觀能動性,將教材規定的某些演示實驗或學生實驗,改為實驗設計或實驗習題,讓學生根據實驗要求自己提出實施方案,以提高其創造性思維的能力。例如,分別講鐵的性質時,做鐵釘生銹這個演示實驗,可先讓學生自己找材料。每人在實驗前十天準備三支干凈的醫用針劑小藥瓶。分別裝滿水、裝少量水、不放水,并各放入鐵釘一枚。讓學生每天觀察,并做好記錄。等到講這部分內容時,讓學生帶來“成果”。教師講解與學生討論結合,直到得出正確結論,效果就比較好。
第三,選用一些中考試卷的典型綜合實驗題,指導學生解題,與動手實驗結合起來訓練。中學教材和歷屆高、中考試題,不乏優秀的典型化學實驗題,如氫氣、氧氣、二氧化碳、一氧化碳等的制取與系列性質實驗,對于培養學生的思維能力頗有作用。
綜上所述,化學實驗教學中的思維訓練不容忽視,化學實驗活動中的思維訓練前景廣闊,大有可為。
四 靈活運用演示實驗及分組實驗,為學生的創造性思維創建展示平臺
演示實驗是化學教學中經常運用的教學形式,它生動、簡捷、有效,是培養學生的觀察力、思維能力和動手操作能力最好的教學手段之一。通常將教材中的演示實驗分為三種形式教學:對于重要實驗,教師演示、學生觀察分析得出結論;對一些要求不高的實驗,可對學生開放實驗室,要求學生設計或改進后上臺演示;對一些難度較大,要求較高,現象又不太明顯的實驗,教師先進行演示,學生在觀察中提出問題,讓學生討論分析實驗的缺陷在哪里,使學生始終處于探究的思維狀態,進而改進實驗。可以將分組實驗改為單人實驗,這樣可使每個學生都能親自動手操作并獨立進行,有利于培養良好的學習習慣,使學生們懂得辦任何事情都要有目的、有計劃,還要有堅持到底的決心。最重要的是,單人實驗有利于培養獨立工作的能力,這也是教育本身所急需培養的一種能力。
五 開展科技活動,展現創新能力
創新活動的基礎是科技活動,科技活動的開展情況左右著創新活動。為此在教學工作中教師必須千方百計、想方設法開展科技活動。從課外興趣小組開始,建立初步的創新活動基礎。通過教師的指導,充分發揮學生的創新能力,利用現有條件,想方設法開展課外科技活動。例如,可以先讓學生完成課本上的家庭小實驗,再結合課本,適當補充學習課外知識,拓寬知識面,進行一些趣味性并有意義的實驗,同時引導學生撰寫科技小論文,充分展示學生的創新才華。
在培養學生的創新活動中,要注意聯系社會實際。可以讓學生進行社會調查,到工廠、農村、商店等地進行參觀、訪問、調查。寫出專題調查報告,并聯系社會實際,提出改進意見和措施,條件許可的還可以制訂研究方案,并幫助實施。
〔責任編輯:李繼孔〕