實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容,在化學(xué)教學(xué)中有著舉足輕重的作用。怎樣通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化探究教學(xué)效果,引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象與化學(xué)規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,進(jìn)而通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題全面培養(yǎng)學(xué)生各種能力并發(fā)展創(chuàng)新思維?在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展探究教學(xué),是高中化學(xué)教學(xué)落實(shí)素質(zhì)教育要求的最佳教學(xué)模式。
一、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有很多現(xiàn)象比較生動(dòng)有趣,可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望。如果過(guò)于強(qiáng)調(diào)對(duì)課本中實(shí)驗(yàn)的記憶與規(guī)律的掌握,就會(huì)讓實(shí)驗(yàn)變得蒼白無(wú)趣。要改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn),不能讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)空洞、抽象,否則會(huì)越來(lái)越感覺(jué)枯燥。開(kāi)展實(shí)驗(yàn)可以選取生活常見(jiàn)化學(xué)物質(zhì)作為實(shí)驗(yàn)藥品,選取生活常見(jiàn)的化學(xué)現(xiàn)象作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生興趣。隨處可見(jiàn)的物品成為實(shí)驗(yàn)中的藥品,從一定程度上降低了化學(xué)實(shí)驗(yàn)在學(xué)生心中的神秘感。例如:“灼燒白砂糖與面粉”、“蔗糖的溶液配制”、“酒精的溶解”、“蛋殼與食醋反應(yīng)的測(cè)試”、“用碘酒檢驗(yàn)馬鈴薯中淀粉的含量”、“燉魚(yú)為什么用料酒與食醋”、“給雞蛋清的水溶液中加入食鹽”、“鐵釘銹蝕的實(shí)驗(yàn)”、“吸入與呼出氣體的比較”、“純堿、白醋、食鹽水、蔗糖水的酸堿性測(cè)試”等。通過(guò)這些常見(jiàn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生感覺(jué)到化學(xué)這門(mén)學(xué)科與生活的緊密聯(lián)系。由現(xiàn)行的高中化學(xué)教材可以發(fā)現(xiàn),很多教師演示的實(shí)驗(yàn)都改成了學(xué)生實(shí)驗(yàn),還有一些有危害或危險(xiǎn)有毒的實(shí)驗(yàn)改成了多媒體演示實(shí)驗(yàn)。要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn),優(yōu)化化學(xué)教學(xué)。
二、采取樣例引入策略,在未知實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)的目的就是把學(xué)生已有的知識(shí)與實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)遷移到新的、未知的實(shí)驗(yàn)中。這種教學(xué)策略要求我們?cè)诰哂幸欢▽?shí)驗(yàn)知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納與總結(jié),具備了一定的解決問(wèn)題的能力后,再通過(guò)遷移知識(shí),就能在未知實(shí)驗(yàn)中加以應(yīng)用,從而掌握相關(guān)知識(shí),使知識(shí)得到內(nèi)化。例如:制取氫氣與二氧化碳實(shí)驗(yàn)中所用的啟普發(fā)生器;制取氯氣實(shí)驗(yàn)中所用的固、液加熱型發(fā)生裝置;制取乙烯的液加熱型確定溫度發(fā)生裝置等。弄清楚這些種類(lèi)的發(fā)生裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn)及對(duì)藥品條件的要求等。在學(xué)生還未知的目的實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生分析藥品、條件等因素。通過(guò)運(yùn)用這種策略,學(xué)生就能自主分析實(shí)驗(yàn),如演示實(shí)驗(yàn)與趣味性實(shí)驗(yàn)等,例如:銅與稀硝酸制取氧化亞氮、石油分餾實(shí)驗(yàn)、乙醚的制取實(shí)驗(yàn)等;能自主設(shè)計(jì)如氫氧化亞鐵的制取的要求較高的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的創(chuàng)新能力是我們無(wú)法想象的,他們的思維不受已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的限制,總是在一種放松的狀態(tài)下進(jìn)行的,是成人無(wú)法比擬的。
三、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力
新課程改革倡導(dǎo)通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展探究活動(dòng),讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,強(qiáng)化探究意識(shí),改進(jìn)學(xué)習(xí)方式。從實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)事實(shí)、實(shí)驗(yàn)史實(shí)與實(shí)驗(yàn)方法等方面“突出化學(xué)的學(xué)科特征,更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的功能”。可以采用這樣的步驟實(shí)施:①引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)開(kāi)展學(xué)習(xí)。例如:通過(guò)“不同溫度下Na■S■O■溶液與H■S0■反應(yīng)速率”的實(shí)驗(yàn),通過(guò)探究讓學(xué)生了解溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。②通過(guò)典型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)幫助學(xué)生熟悉物質(zhì)及其變化的本質(zhì)規(guī)律。例如:通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)引導(dǎo)學(xué)生討論堿金屬元素的性質(zhì)與遞變規(guī)律。③講述一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)史實(shí),幫助學(xué)生了解化學(xué)概念、化學(xué)原理的形成與發(fā)展過(guò)程,懂得實(shí)驗(yàn)在化學(xué)發(fā)展中的重要作用。例如:讓學(xué)生查閱元素周期律的發(fā)現(xiàn)史料,討論元素周期律對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要意義。④引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)與技能,開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)操作,分析與解決與化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。例如:讓學(xué)生設(shè)計(jì)一份實(shí)驗(yàn)探究市場(chǎng)上食鹽中碘元素的含量,這就讓化學(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)了。
四、設(shè)計(jì)探究型實(shí)驗(yàn),形成知識(shí)的正遷移
怎樣遷移課本中的知識(shí),并運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,這是課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移的目的。探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成和知識(shí)的遷移具有很重要的作用。探究活動(dòng)就是知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程,只有知識(shí)的鋪陳才是探究實(shí)踐的意義,才是探究的目的所在。缺乏在實(shí)驗(yàn)中的探究活動(dòng),那么實(shí)驗(yàn)是不具備任何意義的。化學(xué)課本中的知識(shí)結(jié)構(gòu)是學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)的必要條件與準(zhǔn)備。我們必須根據(jù)課本內(nèi)容的實(shí)際與學(xué)生認(rèn)知能力的實(shí)際,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究活動(dòng),指導(dǎo)學(xué)生探究。例如:在教學(xué)“沉淀溶解平衡原理應(yīng)用”時(shí),要求除去硫酸銅溶液中的少量鐵離子。我們可向溶液中加入氫氧化銅或堿式碳酸銅,調(diào)節(jié)溶液的pH值到3~4。這樣,鐵離子就會(huì)轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去。當(dāng)溶液的pH值超過(guò)5時(shí),銅離子才開(kāi)始轉(zhuǎn)化為氫氧化銅而沉淀。那么設(shè)計(jì)溶液的pH值3~5,在常溫下屬于什么性質(zhì)的溶液呢?鐵、銅離子為何會(huì)轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀?能否生成新的鹽與新的堿?學(xué)生積極開(kāi)展探討與實(shí)踐,最終找到了滿意的答案。
五、倡導(dǎo)綠色低碳,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)
綠色環(huán)保理念已逐步深入課堂。化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往有一定的環(huán)境污染,因此,教師要設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境污染較小或負(fù)面作用較小的實(shí)驗(yàn)。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)保護(hù)人類(lèi)賴以生存的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育,培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí),促使學(xué)生“知、情、意、行”協(xié)調(diào)發(fā)展。化學(xué)實(shí)驗(yàn),特別如制備硫化氫、二氧化硫、氯氣等有毒氣體,做銅與硝酸、濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)等,應(yīng)注意對(duì)有害氣體盡可能作化學(xué)處理,消除或減少有害氣體的排放。可通過(guò)導(dǎo)管把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣,有些如氯化氫、氨氣再經(jīng)一倒掛漏斗后,導(dǎo)入相應(yīng)的吸收液。不斷改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn),如鑒別濃硝酸與稀硝酸時(shí),銅片改用銅絲,實(shí)驗(yàn)完畢后,只要抽出銅絲,反應(yīng)即停止。盡可能采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),如進(jìn)行氯離子檢驗(yàn),碘升華實(shí)驗(yàn)等。這樣,既節(jié)約了藥品,又減少了廢液、廢渣與有害氣體的產(chǎn)生;對(duì)實(shí)驗(yàn)后的廢液、廢渣盡可能回收利用,如銀鏡反應(yīng)的廢液等;實(shí)在不能回收利用的廢品,則應(yīng)倒在規(guī)定的地方,以便及時(shí)清理。
總之,化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)開(kāi)展各種研究的科學(xué)。化學(xué)中的理論與定理都是從實(shí)驗(yàn)中歸納出來(lái)的,同時(shí),化學(xué)理論上的應(yīng)用與評(píng)價(jià)依賴實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革仍然面臨諸多問(wèn)題,只要遵循客觀規(guī)律,那么化學(xué)課堂一定會(huì)更加豐富多彩。