劉海英
(143團第四中學 新疆石河子 832000)
淺談初中化學教學中實驗能力的培養(yǎng)
劉海英
(143團第四中學 新疆石河子 832000)
化學實驗是培養(yǎng)學生能力的重要渠道和最具有化學學科特色的方式,而且培養(yǎng)學生化學實驗的能力也是素質(zhì)教育的要求。那么在化學教學中如何通過化學實驗培養(yǎng)學生的能力呢?筆者認為,它有兩個方面的含義:一是使學生學習科學知識所必需具備的能力得到提高;一是使學生在日常生活中能夠自覺地利用有關化學知識來解決實際問題的能力。概括起來說,中學化學實驗分類有多種。從操作對象看主要分為教師實驗和學生實驗;從功能上分為概念形成實驗、驗證理論實驗、激疑實驗、引入實驗、探索實驗等;從形式上分為個體實驗和小組實驗;從時間上分為課堂實驗、課外實驗。各種不同形式的實驗對發(fā)展學生的能力各有側重,但都是本文“化學實驗”所指的范疇。下面就如何在化學教學中培養(yǎng)學生的實驗能力,談談自己的看法。
在通常情況下,教師先講授化學知識,然后通過實驗驗證其正確性,這種做法在學生的認識過程中有一定的局限性。如當教師先講二氧化碳比空氣重這個知識時,學生心里必然會懷疑這是否正確,于是教師需要一些事例來證明這一觀點的正確性,這就是典型的驗證性實驗。如果教師先演示二氧化碳比空氣重的實驗,讓學生觀察,然后提問學生,通過實驗可以得出二氧化碳的什么性質(zhì)。這樣,二氧化碳比空氣重的性質(zhì)是學生自己得出的,因此學生不會懷疑結論的正確性。盡管這只是順序的顛倒,但對學生發(fā)展能力的效果是截然不同的,從學生的角度看,學生參與知識的形成過程,其心理體驗是前者無法相比的。
如果教師做實驗沒有創(chuàng)造性,只是為了驗證所講知識的正確性,為了應付考試,那么教師有什么理由期望學生有較強的創(chuàng)造能力?化學實驗不能夠局限于驗證所講內(nèi)容的正確性,而應該盡可能地模擬發(fā)現(xiàn)知識時的情景,讓學生通過自己的觀察、探索,分析實驗提供的素材,發(fā)現(xiàn)其中的知識、科學原理,進而內(nèi)化為自身的素質(zhì)。
教師必須正視人類認識的階段性、局限性和發(fā)展性。引入開放性實驗就是要明確目前的認識水平,這樣更有利于學生的發(fā)展。觀察磷在氯氣中燃燒的實驗讓學生得出生成物是煙還是霧的結論是極其困難的,教師硬塞,說這是白色的煙霧,學生難于接受。不如因勢利導調(diào)動學生的積極性,請學生設計實驗來證明到底是煙還是霧。
發(fā)展學生的能力,應不斷挖掘中學化學教材內(nèi)容,而不要一味拔高,將大學化學的內(nèi)容、實驗下放到中學來。甲基橙的變色范圍教科書上并沒有配實驗,如果讓學生自己設計一個實驗來確定甲基橙變色的pH范圍,然后實施自己的設計方案,得出結論,這樣對學生能力的發(fā)展是大有好處的。又如,濃硫酸脫水性實驗如果用98·3的硫酸在紙上做效果并不好。于是我給學生布置了一個實驗,探索如何得到濃硫酸脫水的實驗最佳效果。學生用不同的材料,配置不同濃度的硫酸,終于發(fā)現(xiàn):適當潤濕的紗布與濃硫酸反應脫水性非常好。當蘸有硫酸的玻璃棒與紗布接觸時,接觸到的地方,立即變黑形成一個洞,并伴隨有輕微的響聲。此時即使是做過濃硫酸脫水性實驗的高三學生看到這樣的實驗結果時也大吃一驚,深為濃硫酸的脫水能力所震撼。由此引申出去,教科書對皮膚上不慎接觸大量濃硫酸和少量濃硫酸的處理方法是不相同的,為什么會有這樣的區(qū)別。顯然濃度濃度是關鍵因素,結合濃硫酸稀釋放熱,不難理解當硫酸不慎與皮膚接觸時最重要的是用干布趕快擦干凈,然后再用大量的水沖洗,而不是立即用大量的水沖洗。進一步還可以聯(lián)想這與醫(yī)院常用75的酒精消毒而不用無水酒精是不是有內(nèi)在聯(lián)系。這些不是很有意義嗎?
培養(yǎng)能力一定要結合學生的基礎。例如,某初中教師在講二氧化碳的實驗室制法一節(jié)時,讓學生動手比較大理石與硫酸和鹽酸反應的實驗現(xiàn)象,本意是想得出鹽酸與大理石反應的速度比硫酸與大理石反應的速度快。但是,很多學生并未得出教師期望得到的結論。于是,教師不得不親自再演示一遍此實驗。其實,對于剛開始學習化學不到五個月的初中學生來說,這是一個比較復雜的實驗。由于需要控制的因素很多,不定因素也很多,如學生每一次取的大理石的雜質(zhì)成分、硬度、空隙等因素都可能不相同,即便是教師也不一定每次都能夠得到所需要的現(xiàn)象。
通過實驗培養(yǎng)學生的能力,目的不在于僅僅學會某些化學儀器的使用、化學操作等較低層次的動手能力(盡管這些能力同樣十分重要),而在于通過實驗這個能力的載體,發(fā)展學生分析問題、解決問題、探求真理的科學素質(zhì),并能夠運用到今后其他學科的學習和實際生活、工作中。例如,稀釋濃硫酸的實驗。每個學生都不止做過一次,但是有幾個學生將來會與濃硫酸打交道。如果教師只教給學生稀釋濃硫酸的方法,其意義到底有多大。生活中時常發(fā)生的濃硫酸毀容事件,不少是因為處理不當(用大量的水洗)而造成嚴重燒傷,做硫酸的稀釋實驗脫水性實驗,而不知道如何處理這樣的事故,實驗教學的意義何在?我想通過這個實驗教給學生的還是解決問題的能力,稀釋濃硫酸只是一個載體。只有能夠將實驗知識、技能轉化為自身處理問題的方法,才能談到素質(zhì)的形成。
注意解決問題的深度。如何將氫氣爆炸的實驗做得聲音大、各種現(xiàn)象都能夠看到固然很好。但是,我想更主要的是能否通過氫氣氧氣混合點燃爆炸、氫氣氯氣混合光照爆炸、乙炔空氣混合電點燃爆炸等實驗,氯酸鉀、TNT、肼、苦味酸等易爆物質(zhì)結構的分析,明確爆炸的原理、發(fā)生爆炸的條件,進而通過討論和實驗達到控制爆炸與防爆的目的,并逐步形成研究問題、解決問題的科學研究方法。
學生將來是要回到社會中去的,早一點接觸社會中的、實際中的化學問題,有利于學生能力的發(fā)展。同時借助科研院所的力量,讓學生接觸最前沿的學科發(fā)展動向是激發(fā)學生學習動機、開闊思路的一種好形式。我讓學生參觀中國科學院化學所、參觀中國科學院古脊椎動物研究所、參觀中國科學院植物研究所時,面對白春禮先生原子級的物質(zhì)圖像,面對人類還未出現(xiàn)時的恐龍蛋化石剖面,面對地球上的活化石,怎能不為之震撼?有過這種體驗的學生能力怎么會得不到提高呢?一個人的力量總是有限的,如果能夠充分利用社會力量,那么學生能力的發(fā)展就多一些可能。
總之,初中化學實驗能力是化學能力的綜合體現(xiàn)。初中化學實驗在化學科實施素質(zhì)教育、提高學生的化學能力中占有不可替代的地位。只有每一個化學教師在自己的教學實踐中確實重視化學實驗在培養(yǎng)能力中的作用,才能夠真正地把化學學科實施素質(zhì)教育落到實處。