化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗為學生提供了化學學習的認知背景,不但有助于學生形成化學概念,理解化學定律和化學原理,并且能激發他們化學探究的興趣。實驗教學可以訓練學生科學地思維,培養他們操作、觀察、分析等多種能力,以及動手操作與動腦思考相結合的科學方法。實現這一目標的關鍵在于實驗教學的有效性,通過提高化學實驗教學有效性的研究,力求改變教師只需按教材“照方抓藥”,學生則“依葫蘆畫瓢做實驗”的狀況,讓學生也參與實驗的設計,不僅知道怎么做,并且還明白為什么要這樣做,更多地用“腦”做實驗,從而習得知識、獲得方法、提高能力,也讓教師以盡可能少的時間、精力和物力投入,取得盡可能多的教學效果。本文重點談談初中化學實驗教學的策略。
一、領會新課程標準精神,充分認識實驗教學重要性
新的課程標準在“初中化學教學目的”中除了規定學生需要學習一些化學基礎知識和基本技能外,特別突出強調要重視情感領域的教學和對學生能力及創新精神的培養。在教學內容方面,從義務教育實際出發,新標準適當降低化學基本概念和原理的要求,較大幅度降低化學計算的要求,在適當拓寬元素化合物知識面的同時,加強了化學實驗,把演示實驗列入教學標準的教學內容。 在教學要求中除了“使用儀器的技能”(13種儀器)和“實驗操作的技能”(8項)外,還把“要求學生初步學會觀察和記錄實驗現象,能夠根據實驗現象分析得出初步的結論,并如實書寫實驗報告”以及“要求學生遵守實驗室規則,注意安全操作”也規定為實驗的教學要求,體現了實驗教學的整體功能,其目的在于轉變教育思想和教學觀念,真正變應試教育為素質教育。因此,我們在教學中必須改變以往只重講授,輕視實驗的傾向,糾正為了應付中考用講實驗、背實驗代替做實驗的錯誤做法,以及比較普遍存在的只滿足于完成規定的實驗教學任務而忽視通過實驗教學養成學生良好實驗習慣,訓練觀察思維能力和培養科學態度、科學方法等問題。深刻領會新課標精神,通過實驗教學激發學生學習化學的興趣,調動學生學習的主動性和積極性,把化學實驗的教學與理論、元素化合物知識的教學與思想政治教育,以及情感、能力、科學態度和科學方法的培養有機結合起來,達到全面提高化學教學質量的目的。
二、實驗設計要化繁為簡
化學實驗在保證實驗效果的前提下,一定要直觀、顯明、省時、準確、安全。 例如:在探究二氧化碳的性質實驗時四個實驗可以用一個裝置完成,方法是,取一個三通管,在它的上部和下部各放一張濕潤的藍色石蕊試紙,然后,將它與二氧化碳的發生裝置連接。不一會,可觀察到下部的試紙變紅,而上部的試紙不變色,證明了二氧化碳密度比空氣大,二氧化碳能與水反應生成碳酸。再將一燃著的木條放在三通管的上方,觀察到火焰無變化,再把燃著的木條放在下口處,觀察到木條立即熄滅,由此證明了二氧化碳的密度比空氣大,同時還證明二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒的性質。最后將三通管取下來,把試紙變紅的那端放在酒精燈火焰上加熱,很快看到試紙由紅色重新變成藍色,說明碳酸不穩定。此實驗的優點是:操作方便,快而明顯,證明性質更多,更能引起學生的興趣。特別是學生分組實驗,更加實用。
三、注意排除探究實驗中的干擾因素,增強組織歸納能力
學生參與探究實驗教學時,如果實驗過程中出現與所學反應不相符合的現象,就容易使學生感到困惑,不利于學生進行分析。然而,我們的實驗儀器不一定潔凈,藥品有時不一定是純凈物,干擾現象時常會出現。這就要求我們廣泛閱讀有關資料,積極鉆研探索,努力排除實驗中的干擾因素。例如,我在準備鐵絲與硫酸銅溶液的置換反應時,將打磨后的鐵絲放入硫酸銅溶液后,鐵絲表面竟出現了暗紅色或變黑了!不知道各位老師在做這個實驗時出現過這種現象沒有,如果讓學生做出這種實驗現象,就會對他們的思維產生嚴重的干擾。面對這種情況,是直接告訴學生為什么嗎?我的做法是鼓勵學生大膽設想產生這一干擾因素的原因。結果收集到以下信息:(1)鐵絲的含碳量過高,使生成的銅中可能混有碳而顯黑色。(2)鐵絲的表面鍍了一層鋅,放入硫酸銅溶液時發生了鋅和酸的反應(說明:鋅和酸反應時表面會變黑,我在制硫酸銅溶液時為了抑制其水解,加入幾滴硫酸)。(3)可能是氧化銅。(4)硫酸銅溶液可能太濃,反應速度快,使生成的粉末狀的鋼在鐵絲表面排列不均勻,造成顏色變暗(說明:學生可能是聯想鐵和鐵粉顏色的差別而得知)。
四、以化學實驗創設問題情境
探究性學習是學生在發現“問題”的情境下產生的一系列學習活動。問題激發引起學生探究的興趣,問題引發了學生的探究活動。在化學學習中,除學生自主地發現問題外,教師更要通過各種途徑創設問題情境,引導學生發現和提出問題。而化學實驗是最形象、生動、直觀的創設問題情境的方法之一。 以化學實驗創設問題情境,要注意將與人類生產、生活密切聯系和學生熟悉、感興趣的內容開發成化學實驗。因為學生在其感到熟悉和認為有用的情境中特別能發現問題和產生解決問題的迫切需要。
五、根據物質的化學性質,設計趣味實驗
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,根據二氧化碳既不能燃燒又不能支持燃燒的性質,可以設計比較有趣的滅火實驗:先收集一瓶二氧化碳氣體,然后將蘸有酒精的棉條點燃后放進集氣瓶中(注意不要將棉條全放進瓶中),可觀察到浸入瓶中的那部分熄滅,若把棉條提出后又恢復燃燒。通過這一簡單的實驗設計,學生的思維火花也耀燃紙上。
總之,化學實驗的教學要有助于學生觀察能力、思維能力、創新能力和綜合分析能力的培養。化學實驗所起的作用和其地位非常重要,因此,加強化學實驗教學及其改革是提高教學水平和質量必不可少的環節,同時也是我們每個化學教師在教育教學中都應該不斷思考的問題。
(作者單位:江蘇省泰州市姜堰區
白米初級中學)