汪五一
(武漢軟件工程職業學院環境與生化工程學院,湖北 武漢430205)
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗是化學賴以生存和發展的基礎,是化學的靈魂。而很多化學教師對化學實驗在教學中的作用缺乏正確的認識,普遍存在重理論輕實驗、重結論輕過程的現象。我認為要真正落實素質教育,培養學生的化學科學素質及各種能力,應把重點放在實驗教學環節上。化學與社會生活緊密聯系,以物質的組成、結構、性質以及變化規律為研究對象,具有科學性、實用性、趣味性等特點。根據這些特點,在化學實驗教學中,如何貫徹素質教學思想呢?我主要從以下方面進行了嘗試。
演示實驗具有鮮明、生動和真實性,是激發學生興趣、培養學生觀察能力的重要手段。優化演示實驗,培養學生的觀察能力和實驗技能,是素質教育的重要組成部分。在教學中我的做法是:
1)認真做好每一個演示實驗,挖掘實驗素材創設問題情景,有的放矢地設置疑問,讓學生帶著問題去觀察思考,激發學生的興趣。如在做HCI和NH3的噴泉實驗之前,就反復質疑:如果噴不出“泉水”原因是什么?盡可能地吸引了學生的注意力。質疑之后再引導學生討論,爭辯中極大地活躍了學生的發散思維,由爭論得到結論學生難以忘卻。噴泉實驗失敗的可能原因是:燒瓶不夠干燥,氣體未收滿,裝置氣密性不好,膠頭滴管噴出的水不足等。帶著這些結論再來觀察演示實驗,對此實驗的操作過程和注意事項心知肚明,理解和印象都非常深刻。
2)借助于現代教學手段使演示實驗現象更為明顯?;瘜W實驗多數是在小型儀器中進行,其中所發生的變化現象要讓后排同學看清楚是不可能的,這樣使后排同學失去了應有的興趣。如在講一定物質的量濃度溶液的配制時,我將配制過程的視頻用多媒體投影出來,可反復播放或定格在某個重要觀察點,并配合實際操作講解演示,通過觀察投影和實際操作,全班學生對配制進程的細微注意點一目了然。在演示金屬鈉與水的反應實驗中,過去是鈉與水在大燒杯中進行,可改在方型投影水槽中盛滴加酚酞的水,然后加入金屬鈉進行化學實物投影,學生在投影屏幕上能清晰的觀察到“浮、游、熔、響、紅”等現象。電教手段演示實驗既激發了學生的學習興趣,又培養了學生的觀察能力和思維能力。
3)盡可能將一些演示實驗改為教師指導下的探索性和驗證性實驗,培養學生認識事物、掌握知識的方法:實驗—觀察現象—分析推理—結論。如將苯酚性質的系列演示實驗改為具有探索性的學生實驗,舉其中一例。質疑:如何用實驗證明其酸性強弱?同學們聯系到強酸制弱酸的一般規律,踴躍討論得出向所得苯酚鈉溶液中加鹽酸又變渾濁,說明苯酚酸性比鹽酸弱,若向苯酚鈉溶液中通入CO2氣體變渾濁,說明苯酚酸性比碳酸還弱,完成了由實驗觀察到自己探索出結論的過程,培養了學生認識事物的方法,提高了學生認識事物的能力。
化學實驗教學中,更能形成學生實驗技能的還是學生實驗。加強學生實驗,改進實驗教學方法,培養學生的動手操作能力,是實施素質教育的重要途徑。為此,我首先布置了實驗預習題,讓學生在預習時明確實驗目的、步驟和操作,做到有的放矢。其次,嚴肅實驗紀律,在實驗前強調操作的關鍵和注意事項,引導學生規范操作,仔細觀察,積極思考,在實驗中掌握和鞏固所學知識。如化學教學中的中和滴定是化學分析中的一種重要方法,學習中和滴定的原理和基本操作技能,對于學生將來從事科學研究和工農業生產都是很有必要的。在教學時我除講清原理、滴定管名稱、構造和用途外,還幫助學生明確在實驗中要重點掌握的實驗技能和對實驗結果影響最大的實驗操作方法,強調注意事項,指導學生處理數據、分析誤差。在教師指導下通過實驗讓學生掌握這一運用廣泛的化學分析方法、技能、技巧。
改進實驗教學方法,也是培養實驗技能的重要手段。如學習配制一定物質的量濃度溶液時,課本將演示實驗和學生實驗分在不同學時進行,因兩種實驗間隔時間較長,易忘記,學生實驗易出錯。而我將演示實驗(前面已述,用多媒體配合)和學生實驗合為一節課,把其次要的準備性的知識提到前面一節課講授,集中精力做好此配制操作實驗,即把學生實驗改為邊講邊練課型。由于演示后學生能及時練習操作,符合及時鞏固和及時反饋的原理,因此幾乎所有學生記憶深刻,對實驗的操作都能準確把握。
通過認真上好實驗課,培養學生的科學態度和方法,逐步形成學生觀察問題、分析問題的能力,提升了學生的實際操作能力和教學質量。
科學方法和思維是科學文化的翅膀,創新教育是素質教育的核心?;瘜W教學要教會學生知識,不僅要學生學會還要學生會學。創新是一種高層次的知識遷移,是利用已有信息探索新知識的能力。在實驗教學中我注意給學生提供更多的思維機會和廣闊的思維空間,激發學生求新創異的愿望,逐漸培養學生從全方位推測、假設和構想中探試答案以解決問題的方式。而教材上的化學實驗無論是演示實驗還是學生實驗,往往是驗證性實驗,已給出實驗方案,且方法單一,無探索性,不利于創新精神的培養。我在教學中,以常見實驗知識為生長點,進行引申和擴展,讓學生發掘其內涵和外延,從多角度、多方位、多層次地進行創新分析,用盡可能多的方法來設計實驗方案,并對各方案進行評價,選擇最佳方案,以此來培養學生的創造性思維。
如教材上實驗室制CH4的實驗,是采用一份無水CH3COONa和三份堿石灰混合加熱制備,所產CH4氣體量很少,點燃后火焰只有米粒大,且瞬間就會熄滅或者點不燃,影響實驗效果。我指導學生從分析CH3COONa和NaOH反應的質量比入手,通過大量的研究、探討,改進了實驗方案,采用4份無水CH3COONa、3份堿石灰、1份不研碎的NaOH混合均勻加熱(改進詳理略),效果非常好,火苗高度達3cm,點燃時間長達5—7分鐘。
再如學習乙炔的實驗室制法時,我要求學生根據乙炔的反應原理、反應條件和特點,自己設計一套制取乙炔的實驗裝置,這套裝置可以參考教材的設計,但不能與教材完全相同。這樣就迫使學生去發現問題、去設計實驗、去創新。布置任務后,給學生一段時間,讓他們先獨立思考,再組織學生一起分析,比較所有設計方案的可行性和優缺點,選擇優秀的設計方案由學生在課堂上演示,在實驗室檢驗自己設計的方案等,以鼓勵學生創新,調動學生創新的積極性和主動性。
讓學生去設計問題,去解決問題,在解決問題的過程中,不僅使學生最大限度地獲得化學基礎知識和基本技能,溝通了知識間的聯系,更重要的是培養了學生的創新精神和創新能力,有利于學生日后的發展。
化學教學中應始終貫穿辯證唯物主義和愛國主義教育,結合化學學科特點,借助典型實驗,對學生進行辯證唯物主義、愛國主義教育,培養學生良好的思想品德和行為習慣,這是化學實驗教學不可推卸的責任。如借助元素周期律的發現和有關實驗,有力地論證事物變化的量變引起質變的規律。借助葡萄糖與新制Cu(OH)2懸濁液反應的實驗證明了有機物官能團結構是化學變化的內因,而反應條件是外因,反應條件不同,有機物表現的性質不同。加熱時反應醛基表現出還原性,常溫反應時表現出羥基的性質,從而樹立了外因要通過內因而起作用和量變引起質變的辯證觀點。借助侯氏制堿法的原理介紹化學家侯德榜的感人事跡和杰出貢獻,以及作為一個科學研究者應具有的職業道德和社會責任,對學生進行愛國主義和優良品德的教育,激發學生建設祖國的使命感。