陳永勝
摘要:實驗教學是中小學教學工作的重要組成部分,學校的實驗室則是實施素質教育的重要陣地,實驗課教學中我們把培養學生的創新意識、創新思維和創新能力作為教學目標,在培養應用型、創新型人才方面發揮著十分重要的作用。本文就新課改化學實驗教學中存在的問題作一些初步的探討,闡明了學校實驗教學的改革方向。
關鍵詞:新課程;化學實驗教學;改革
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)09-0054
隨著素質教育的不斷深化,對實驗教學的要求也越來越高。如今的實驗教學已經存在明顯的不足。因此,我們要樹立全新的化學實驗教學理念,充分發揮實驗教學的探究功能。實驗教學中要以學生為主體,關注實驗探究的過程與方法,促進學生科學素養的發展。
一、樹立化學實驗教學方法的創新理念
1. 改造實驗儀器及裝置,使操作簡便易行體現化學反應的“綠色化”
在教學中,我們已習慣使用傳統的實驗儀器,雖然會帶來較好的效果,卻往往忽視儀器的笨拙和使用時的千萬小心,這種視經典為權威的思想往往就是教師缺乏創新的癥結所在。實際上,科學的實驗方法就是應該不斷的發現問題,傳統儀器的不當之處無疑給我們提供了實驗創新的課題。對于一個傳統的實驗裝置,其可行性是不容置疑的,但或多或少也存在一些弊端:如連接儀器較多,操作起來不方便;產生有毒尾氣,危害人體健康等等。要進行實驗的創新與改革,這些都應成為考慮的因素。
例如:乙炔的制備、性質等系列實驗是中學化學教材中非常重要的實驗。該實驗一般都使用電石和水反應來制取乙炔,利用教材上的方法來制乙炔,筆者認為有不妥之處:
首先,常見乙炔實驗室制備中,由于電石含硫化鈣、磷化鈣、砷化鈣等雜質,與水作用放出硫化氫、磷化氫、砷化氫等氣體使制取的乙炔氣體具有強烈的惡臭味,污染實驗室環境,影響師生的身心健康。
其次,常規乙炔性質實驗是分步、敞口式的,這樣勢必造成藥品用量過多,耗時較長,操作也較繁瑣,造成化學藥品和實驗時間不必要的浪費。
鑒于此,根據綠色化學要求從源頭上阻止污染,實現污染的零排放這一思想,從化學教學課堂角度和實驗整體設計角度出發,對乙炔性質實驗進行組合設計,使實驗合理,操作簡捷,即可解決上述弊端。圖1就是該實驗的“綠色環保”設計,具體做法是:
(1)在夾有棉花的銅絲上依次滴加溴水,酸性KMnO4溶液,將銅絲插入橡皮塞,裝入硬質玻璃管中。
(2)向蒸餾燒瓶中加入一定量的CuSO4溶液(H+),裝好整套裝置。下滑包有電石塊的銅絲,使電石與CuSO4 溶液(H+)接觸,立即產生氣體,將氣體通入硬質玻璃管中,過一段時間可以發現,帶有橙紅色的溴水和紫色的酸性KMnO4溶液的棉花各自顏色逐漸消失,說明乙炔與它們分別發生了化學反應。
(3)待硬質玻璃管中棉花上溶液完全褪色后(此時空氣已排盡),在試管與大氣相通的玻璃管口處點燃乙炔氣體,可以看到明亮的火焰,并伴有大量濃煙產生,上提銅絲,使電石脫離液面,仍有氣體產生,但很緩慢,乙炔平靜的燃燒至熄滅。
本實驗的優點是在封閉的條件下完成,有利于環境保護,符號綠色化學的要求。讓學生在改進后的裝置中完成實驗,不但能加深他們對實驗原理的理解,更為重要的是能培養學生科學的“實驗”觀。
2. 設計趣味實驗,激發學生的求知欲
教學中,可以根據物質化學性質的特殊性,設計一些有趣的實驗,既能豐富課堂內容,鞏固所學知識,又能提高學習興趣,激發學生的求知欲。例如木器上刻字法。
反應原理:稀硫酸在加熱時成為濃硫酸,具有強烈的脫水性,使纖維素失水而碳化,故呈現黑色或褐色。洗去多余的硫酸,在木器上就?得到黑色或褐色的字。
實驗步驟:用毛筆蘸取質量分數為5%的稀硫酸在木器上畫花或寫字。晾干后把木器放在小火上烘烤一段時間,用水洗凈,在木器上就得到黑色或褐色的花樣或字跡。
二、加強高中化學實驗教學改革,培養學生的實驗操作能力
1. 改革學生分組探究實驗模式,培養學生的實驗操作能力
教學中,凡是學生能做的實驗,教師都應積極地讓學生動手去做,充分調動他們的積極性。讓他們自己提出問題,進行大膽的猜想、假設,然后為驗證自己的猜想和假設進行實驗。
為了提高學生分組實驗的效率與效果,我們可以從以下幾個方面做起:(1)變部分教師演示實驗為學生分組探究實驗。如果我們能夠把部分簡易演示實驗,在教師輔助的情況下,改為學生探究實驗,學生做實驗大都興致勃勃,實驗效果往往也都出人意料地好。(2)重視家庭小實驗,構建家庭實驗室。化學教師如果能夠恰當引導學生,積極開展家庭小實驗活動,不僅可以提高學生對于所學化學知識的理解,提高學生的實驗探究能力,還可以培養與加強學生對于化學科學的興趣。因而,作為化學教師,我們應該重視開發和利用家庭小實驗,有效延伸化學課堂,培養學生的學習興趣。(3)積極開展社會調查,延伸學生實驗課堂。化學是一門與社會生活聯系密切的科學,它與我們的衣食住行關系密切。開展社會調查活動,可以讓身邊的生活,成為學生的一個大課堂,體會到“教學、生活和社會”之間的密切關系。
2. 開放實驗室,激發學生發明創造的欲望
《化學課程標準》要求學生以實驗室的活動為手段,自己去設計實驗,選擇儀器,進行實驗探究活動,總結規律,得出結論,并允許學生到實驗室補做或復習尚未熟練的實驗內容。在開齊課本實驗的前提下,開放實驗室,讓學生有機會進行家庭小實驗和課外實驗,放手讓學生去設計、動手操作實驗,觀察、記錄現象,并查閱資料、分析實驗,培養學生的創新精神和實踐能力。因此,教師要充分發揮實驗室在培養學生創新精神和實踐能力方面的作用,讓學生帶著自己的問題運用實驗加以解決,培養實驗(下轉第69頁)(上接第54頁)能力。同時,教師要根據實驗教學和儀器設備的現狀,因陋就簡,充分利用日常生活中的廉價器具、材料或廢棄物,制成簡易的實驗儀器,或替代實驗用的化學藥品,這樣有助于解決實驗儀器、藥品的短缺問題,彌補實驗經費的不足,豐富教學資源,又能增強學生的節約和環保意識。例如,用雞蛋殼代替碳酸鈣,用食用堿代替碳酸鈉,用廢棄小藥瓶做反應容器等。
當然,基礎教育課程改革和新課程標準的實施任重道遠,我們廣大教師要更新教育理念,以創新的精神投入到實驗教學中,充分發揮實驗教學的作用,讓學生通過實驗能夠有效地改變自己的學習方式,從而培養他們的創新精神和實踐能力。
(作者單位:甘肅省白銀市靖遠縣第二中學 730600)