王世剛
摘 要:化學是以實驗為基礎的學科,本文結合筆者多年教學實踐中的具體案例,探索了初中化學實驗教學的路徑:從實驗疑惑中找方法;從實驗變革中找潛能;從實驗興趣中找創新。從而讓學生真正從“學會”過渡到“會學”,培養富有創新精神和探究能力的人才。
關鍵詞:實驗 方法 會學 創新
初中化學作為一門自然學科,不能僅僅立足于單純的化學知識的傳授,而應以實驗活動作為教學的基礎,這是由自然學科的本質屬性所決定的。因此,我們在教學中,必須積極促使學生在實驗過程中敏銳地觀察、大膽地假設、嚴密地論證,要引導學生進行類比思考,最終形成實驗探究的成果,而不能僅僅滿足于一個現成的結論。讓學生在實驗的過程中,拓展思路,體驗知識形成的過程,培養探究的能力;讓學生體驗科學探究活動的過程和方法,享受實驗教學的快樂;讓枯燥的化學知識不再是空中樓閣,讓學生真正從“會學”走向“學會”。
一、在疑惑中探尋方法
化學教材上列出了很多實驗,并有規定的實驗步驟。但在面對具體學生的時候,這些實驗步驟不一定都適用。另外,教師在做實驗的過程中,學生也會產生疑惑,這時教師就不能按部就班地將實驗一做到底,而是必須從學生的疑問點出發,和學生一起尋找解決問題的方法,把整個實驗分成一個個遞進的小步驟,設置一個個小問題,積極引導學生去發現新知、解決疑惑、總結規律、尋求真知,用師生共同的智慧激活教材實驗。
在做“水的電解”演示實驗時,按照實驗目的,要向學生證明:在通電的情況下,水能分解成氫氣和氧氣,從而進一步證明水是由氫、氧兩種元素組成的,而且實驗產生的氫氣體積是氧氣兩倍。但這只是理論上的實驗結論,在實際的實驗結果中,兩者的體積比并不是2∶1,氧氣的體積沒有理論上的那么多,也就是說,實際看到的實驗結果是氫氣和氧氣的體積之比大于2∶1。此時,教師要因勢利導,和學生一起尋求問題的答案。因為實驗的目的是用事實來說話,而現在的事實不能證明教材中的結論,是教材中的結論錯了嗎?學生一下子產生了探究的興趣。
有學生猜想,氣體是在水中冒出來的,所以電解后肯定在水中也溶解掉了一些氣體,可能由于兩種氣體在水中的溶解度不一樣,氧氣的溶解度大,在水中溶解得多一些,相比之下,氫氣的溶解度小,所以,在水中溶解得少一些,造成了我們實際收集到的氣體之比不是2∶1,而是比2∶1還要大。一旦溶解得飽和了,比例則會重新變為2∶1。
學生的思考,讓筆者也興奮起來。由此看來,不能一成不變地按照教材上的實驗步驟做下去,應該對實驗的整個過程進行反思,尋求解決問題的方法,如果還是照章辦事,那就違背了科學實驗初衷。
于是,筆者進一步設問:我們能不能通過改進實驗找到減小實驗誤差的方法?學生的思路一下子拓展開了,通過師生討論,運用學過的化學知識學生得出了兩點結論:一是受兩者在水中溶解度差異的啟發,我們可以先讓電解液的氧氣溶解飽和,即可以用氧氣的飽和蒸餾水作為電解液,以此來減小實驗的誤差;二是用蒸餾水代替自來水作電解液。因為自來水雖然導電性要比蒸餾水強,但是它含有Cl-離子,容易和電解后的氧原子結合成ClO-,消耗電解后的氧氣,導致實際收集到的氧氣體積比理論值偏小。
一個實驗,得出了多種思考,在實驗中發現問題,分析問題,尋找解決問題的方法,這才是真正的化學實驗教學。
二、在變革中發掘潛能
教師在化學實驗教學中要善于反思、善于積累。教師面對的群體是靈魂和思想最活躍的學生,要學會變革實驗和提高隨機應變的能力,提高綜合素質,開發學生的潛能。
面對一個個有思想、會思考、充滿好奇心和探究欲的學生,教師必須不斷反思自己的實驗教學,應時而動,不斷地對現有的實驗進行變革,發掘學生的潛能,激發學生的求知欲,活躍課堂氣氛,提高實驗教學的實效。
在學了酸、堿、鹽的知識后,教師就可以引導學生學以致用,將知識運用到具體的實踐中,讓學生根據酸、堿、鹽的特性去鑒別物質,為物質除去雜質,探尋教材上沒有的一些物質的制備方法。通過這些思考實踐,活化了教材知識,讓學生享受到運用知識解決實際問題的樂趣,激發了學生的創造潛能,培養了他們的創造能力。
例如,教師設問:你有幾種實驗方案可以用來鑒別NaOH和H2SO4?請寫出具體的實驗報告。
學生的興趣產生了,思路活躍了,迅速找出了好幾種方案。如,利用石蕊、pH試紙、酚酞、BaCI2溶液、CuSO4溶液、Na2CO3溶液、FeCI3溶液、Ba(OH)2溶液、Zn 、CuO來鑒別, 等等。接著學生來到實驗室,通過實驗親手驗證自己的假設,樂在其中。而這一切,都是由于教師對實驗教學的有意識的變革。
因此,在化學實驗教學中,教師必須不斷探索,總結經驗,加強實驗教學的研究和改革。通過增設興趣實驗、運用現代化教育技術、巧用實驗“失敗”、改進實驗裝置、反思實驗結果和數據等多種途徑,提高實驗效果,使實驗真正成為化學教學中學生學習知識、探究問題、發現規律的重要環節。
三、在興趣中促進創新
科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師。”一個人一旦對某事物有了濃厚的興趣,就會主動去求知、探索、實踐,并在求知、探索、實踐中產生愉快的情緒和體驗。古今中外的教育家無不重視興趣在智力開發中的作用。教師一旦激發了學生學習化學的興趣,學生就會積極主動地去學習鉆研、探究創造。
很多化學實驗的材料都來自于學生的日常生活,因此我們完全可以讓學生在課外親自動手進行觀察和實驗,自己去探求知識。化學實驗除了在課堂上師生一起做之外,還可以把實驗引向課外,讓學生在課外實驗中獲得啟迪,提升動手能力。教師在教學過程中,要充分研究教材,結合當地的實際情況和學生實際,選擇一些簡單、安全的實驗,鼓勵啟發學生自行設計實驗,讓學生利用身邊方便易得的一些材料,在課外自己進行實驗。教師也可以在教材之外補充一些有趣的小實驗,激發學生的學習興趣,使學生獲得成功的喜悅。
教師要在化學實驗教學中努力為學生營造一個激發潛能、活躍思維、探究創新的學習氛圍。教師要善于把“無形”的知識通過“有形”的實驗場景呈現給學生,激發他們探究的沖動,讓他們在積極主動的思考和情感活動中,培養他們的創造能力。因此,教師在實驗教學中有必要選擇那些實驗效果明顯、實驗現象新奇的實驗。
比如,在學習“酸堿鹽的性質”一課時,為了讓實驗效果更加明顯,教師在堿液中滴加幾滴石蕊試液,再加過量的鹽酸,就可以讓溶液變色的試管實驗色彩更鮮艷,效果更明顯。另外,為了增強“白花變紅”的實驗效果,教師可以用氫氧化鈉溶液泡制的濾紙做成花朵,再用酚酞試液去噴。當然,如果讓學生活學活用化學知識,自行設計實驗,增強實驗效果,就更能激發學生的創造潛能。有時候,教師給予學生的可能只是一個舞臺,而收獲的卻是學生帶來的無限精彩。
參考文獻
[1]謝利民.現代教育基礎理論[M].上海:上海教育出版社,2002.
[2]劉恩山.生物學[M].北京:北京師范大學出版社,2009.
[3]鄧永才.試論中學化學實驗思維能力的結構與構建[J].課程 教材 教法,2004(10).
[4]張勇,等.新課程化學實驗功能辨析[J].中國教育學刊,2009(2).