摘要 面對實際教學中課時少內容多、不得不為考核而教、高考中涉及的實驗分比重大及實驗條件的限制,很多教師對實驗教學草草了事。可從事先錄像、實驗改進、教學生“看”實驗三個方面緩解上述窘境,以還實驗之本色。
關鍵詞 化學;實驗;錄像
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2014)13-0127-02
全面的化學教育,要傳授系統的化學知識和技能,更要訓練可學得的思維和方法,同時應培養科學精神和品德。實驗教學是實施全面化學教育最有效的教學形式,具有重要作用。
1 化學實驗的教學功能
化學實驗對提高教學質量,落實培養學生科學素養目標,有極為重要的作用,在化學教學中無可替代。以實驗為中心組織教學,可使學生將操作技能的訓練、觀察能力的培養、思維的發展和分析問題、解決問題能力的提高有機地結合起來,形成一個完整的學習過程;可使學生更易掌握教學內容,更加樂于學習并學好化學。
教科書中化學實驗的特點高中化學教科書(除實驗化學),實驗分“觀察與思考”“活動與探究”兩欄,沒“學生實驗”這欄,這有利于教師在實際教學中根據學生水平和實驗條件進行不同處理。“觀察與思考”欄目以基礎性的演示實驗為主,主要讓學生觀察、記錄實驗現象并思考產生此現象的原因,培養學生觀查和思考的能力。“活動與探究”欄目引領學生積極投身實踐活動,有基礎性、探究性和設計性實驗。探究性實驗主要讓學生親自動手進行探究,引導學生思考并促進學生自主和合作學習。設計性實驗主要讓學生應用所學知識來完成設定目標,是對學生綜合能力的考查,培養學生應用知識、遷移知識的能力。
教科書中的實驗
化學1:膠體性質,萃取分液操作,蒸餾,離子檢驗,一定濃度溶液的配制,電解飽和食鹽水,氯氣性質,鈉的實驗,碳酸鈉性質,銨鹽、硝酸的性質實驗……(21個)
化學2:鈉、鎂、鋁單質的活動性強弱探究,濃度對反應速率的影響,影響過氧化氫分解速率的因素,原電池、燃料電池制作實驗,電解CuCl2溶液……(21個)
有機化學基礎:苯的溴化、硝化,苯的同系物的性質,1-溴丙烷的實驗,乙醇羥基上氫原子的活動性探究,乙醇與氫鹵酸,脫水實驗,苯酚的性質……(18個)
化學反應原理:反應熱,銅鋅原電池(鹽橋),電鍍銀,鐵的腐蝕實驗,反應速率的測定實驗(鹽酸與碳酸鈣),濃度和溫度對反應速率的影響,酸堿中和滴定……(16個)
實驗化學:7個專題,16個課題。
2 高中化學教學的窘境
指導意見規定,高一開設化學必修課,第一學期《化學1》,第二學期《化學2》,教學用時均為36課時。實際上,臺州市所有高中學校的高一化學課每周開設3~4課時,多則開設每周5~6課時(包括周六補課),即使這樣,每學期由臺州市組織的統一考試中,考試范圍多數時候不能涵蓋全冊。減少考試范圍,原因是多數學校很難完成省規定的教學計劃。特別是下學期,因為節假日特別多,加上高考(兩次),這些或多或少會把學習時間打散而降低學習效果。
在臺州市有另一重要因素,每學期都要參加全市統一的質量評估測試,學生的成績成為評價教師工作業績的重要指標(有時可看作唯一的)。為了應考而教成為絕大多數教師不得不作出的選擇。為了節省時間,學生實驗次數減少,甚至沒有學生實驗,更有甚者是連演示實驗都省了,用單純的結論灌輸。還有高考題涉及的實驗題分數較多,如2012年浙江理綜8(6分)、26[(3)①]和28(14分),2013年的8(6分)、28(14分)。另外,學校實驗室條件不好,化學實驗儀器、設備不足或相對陳舊破損和藥品的不足也是一個問題所在。
3 新課程中實驗教學的幾個方法
事先錄像課堂上不可能演示每個實驗。自己的老師出現在錄像中邊做邊說,會給學生很大的視覺和聽覺沖擊,他們會特別驚喜。可把操作相似、耗時長和容易失敗的實驗事先錄像。有時一節課要做多個實驗,教多個平行班的,還要重復多次,只有合理安排這些實驗的出場時間。如氯氣的性質實驗,書本實驗寫明的就有八個,其中“定量測定氯氣溶液度”實驗耗時長,可事先對此實驗錄像,課堂上播放給學生看(若在講臺上做演示實驗,坐在前面的一部分學生能看到,但是后排的學生是無法看清實驗過程的,即使加上實物投影儀,既耗時又污染教室;回放錄像可以省去從氯氣的制取到收集一定量氯氣的中間環節,還可以在實驗過程中對某個鏡頭進行特寫,放大實驗演示現象,增強實驗演示效果)。還可以事先錄好“鈉在氯氣中燃燒”和“鐵在氯氣中燃燒”的錄像(因為它們與銅在氯氣中燃燒類似,錄像回放可以減少師生與氯氣接觸的機會)等。
實驗改進有些實驗完全按書本進行,現象不持久或不明顯,或實驗設備較難備齊,有必要改進。
【例1:鈉的燃燒】書本上,將一小塊鈉放在石棉網上加熱,觀察現象。這是不容易看到正常現象的,反應快,時間短,而且鈉小不易觀察,前面的學生只是看到有火焰產生,感知了這一實驗結果,基本看不到鈉燃燒后的產物。坐在后面的學生甚至都沒來得及看清實驗現象就結束了,會感覺到看什么東西都不知道。
改進裝置如圖1所示(玻璃管可以自己拉制,直徑為1 cm左右)。實驗步驟:按照平時的方法處理鈉塊,處理好后放入玻璃管里并移至中部;點燃酒精燈,先均勻加熱,再固定在鈉的下面加熱,當鈉開始著火燃燒時移去酒精燈;請一名學生從玻璃管的一端用本子輕輕地向玻璃管扇風。改進后的現象非常明顯,可以看到鈉熔化時的成球現象,還有鈉燃燒的火焰。伴隨著學生本子的扇動,實驗現象在學生的歡樂聲中一次次地重復,最后待玻璃管冷卻后,讓學生傳遞觀察產物的狀態和顏色。
【例2:氯氣與氫氧化鈉溶液的反應】書本實驗是這樣的,用一支針筒抽取80 mL氯氣,然后抽取20 mL 5%的氫氧化鈉溶液,振蕩,觀察實驗現象。改成噴泉實驗,確保學生看到噴泉實驗的壯觀場面,進而深刻理解氯氣和氫氧化鈉的反應。(建議該實驗改進也事先錄像,因為現場演示既快速,綠色又成功。)
會“看”實驗“看”實驗可分成兩個方面。
1)觀察實際的實驗。在實驗中培養并發展學生的觀察能力是非常重要的。但是,目前學生不知道如何正確對待演示實驗,表現為:在觀察中有興趣無目的;有籠統模糊無仔細區分;有雜亂無章無層次有序;有直觀感知無間接認知。教師應指導學生學會觀察,演示實驗開始前必須先指導學生明確實驗目的(這一點至關重要),包括:實驗前要求學生觀察反應物的狀態、顏色、裝置;實驗進行中則要求學生帶著實驗目的和問題,邊觀察、邊思考,觀察反應發生的現象(如發光、發熱、有沉淀或氣體生成、顏色變化等);實驗后要求學生仔細觀察生成物的顏色、狀態,并與反應前進行對比,對觀察結果進行分析和總結,必要時需立即做好記錄。實驗完成后再次回想實驗步驟及裝置中各部分的作用。實踐證明,只要教師引導得法,絕大多數學生是能夠完整、正確地描述實驗現象和理解反應原理的。
2)看書中或試題中的實驗題。實驗不可能每個都演示或進行學生實驗,這就要求教會學生“看”實驗:指導學生明確實驗目的,觀察裝置中的儀器和藥品,仔細研讀實驗步驟,明確實驗細節;學會把復雜的實驗分解,聯系熟悉且類似的實驗或裝置進行解題。實驗題是高考的一個重要組成部分,而高考中的實驗題是大綜合,極有可能是平時沒接觸的,這就體現“看”實驗的重要性了。
4 結語
總的來說,化學是以實驗為基礎的自然學科,實驗是化學學科的重要特征之一,是學生獲取知識的重要手段,是培養學生的科學興趣、科學態度,提高學生科學探究能力的重要途徑。在新課程實施中要十分重視化學實驗在提高學生科學素養方面的作用,這需要全體教師群策群力,還實驗之本色。
參考文獻
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