陳娟
摘 要: 新課程標準對學生的實驗探究能力提出更高層次的要求。高中實驗中大多是定性實驗,為了在教學過程中培養學生自主學習、自主探究的能力,必須注重學生的基本實驗操作能力培養;在實驗設計中要創設情境激發學生興趣;發揮教師的主導作用,從而增強學生的實驗設計能力。主要采用將學生組成學習小組進行自主探究學習的方式,使每一個學生的動手動腦和實踐能力都得到不同程度的提高。
關鍵詞: 定性實驗教學 自主探究 教學策略
新課程標準對學生的探究能力提出更高層次要求。教材中新增了許多環節,如“思考與交流”、“學與問”、“科學探究”、“實踐活動”等。針對農村學校的學生,由于學校硬件設施不夠完善,接觸外界信息較少,因此學生的動手能力、創新能力及思維發散能力都稍顯不足。就高中教師應如何合理地對高中化學定性實驗進行教學,作者提出自己的看法。
一、注重學生的基本實驗操作能力的培養
要進行實驗探究,是建立在正確進行實驗操作的基礎上的。筆者在平時教學過程中發現,本校高中生對實驗的基本操作極不規范。因此應從以下方面入手培養學生的實驗基本操作能力。
1.教師要做好學生實驗前的準備工作
開學第一周,教師和實驗員要根據教材要求、學校條件和當地實際,研究制訂好切實可行的《化學實驗教學計劃》,并將每個實驗所需的儀器藥品列出,如有儀器損壞或藥品不足應及時向有關部門提出購買申請,這樣才能保證化學實驗能按時開展。
2.注重學生實驗的有效性
許多高中生還把“做實驗”當做“看實驗”,只對實驗過程中出現的煙、光、顏色、氣體、沉淀感興趣,而對實驗本質缺乏分析和思考,停留在看熱鬧的層面。因此第一節實驗課是培養學生良好實驗習慣的關鍵,要下大力氣抓好實驗課堂紀律,實驗過程中教師要巡視課堂,規范實驗操作,對學生的不正確操作要及時指出,當場改正。
3.正確指導學生進行實驗后的總結
要求學生看到實驗現象及時填寫實驗報告冊,完成報告冊中的習題。對于實驗現象與預測結果不同的要提出疑問,通過分析實驗過程是否出現錯誤,或是藥品被污染等問題對照課本及時找出問題所在。
二、加強學生的實驗設計能力
在很多定性實驗題中的最后一個小題,往往有如下提問:“請設計一實驗方案加以驗證”。比如:1.某化學課外活動小組,設計了如圖所示的裝置(圖略),進行實驗:II:NO■性質實驗第(3)題:為了驗證進行實驗②后注射器中的氣體,請設計一實驗方案加以驗證。2.某學生要用濃硝酸法(測定反應生成氣體的量)測定某銅銀合金中銅的質量分數。第(6)題:若實驗只測定Cu的質量分數,不檢驗NO的產生,則在銅銀合金與濃硝酸反應后,只需簡單實驗操作(不使用B~E連續裝置)就可達目的,簡述實驗過程,等等。這一小題是學生最難得分的,是拉開分數的題。這要求學生有較強的發散思維,能舉一反三,教師可以從以下幾方面加強訓練。
1.創設情境,增強學生的實驗設計能力
“興趣是最好的老師”,激發學生的興趣能有效調動學生的積極性。三氯化鐵是中學化學實驗室中必不可少的試劑,假設實驗室的三氯化鐵試劑已經用完,而現在有急用,同學們能不能在實驗室利用廢棄物自行設計實驗制取三氯化鐵?這樣情境的創設能在很大程度上激發學生設計實驗的興趣。某學習小組經過激烈討論,決定利用廢鐵屑(含少量銅等不與鹽酸反應的雜質)制備FeCl■·6H■O。
2.實驗設計中要發揮教師的主導作用
實驗設計的過程中,教師是創造者、參與者和調控者。實驗設計要來源于教材,不能脫離教材。要把握好啟發的度,過小,學生感覺困難,無從下手;太大,則會導致學生不能完全發揮其主導作用。利用廢鐵屑(含少量銅等不與鹽酸反應的雜質)制備FeCl■·6H■O時,如何在實驗的最后獲得FeCl■·6H■O晶體?教師可提示不能用蒸發灼燒的方法,因為氯化鐵在加熱時會水解,灼燒后得到的是氧化鐵,而不是氯化鐵晶體,引導學生采用蒸發、濃縮、冷卻、結晶的方法。
3.強調實驗設計的基本原則
科學性原則:設計出來的實驗必須與化學理論知識、實驗基本操作相一致。可行性原則:實驗室時運用的實驗原理必須有可操作性,不能天馬行空地想象,選用的儀器藥品要在現有條件下能滿足需要。
4.明確實驗設計的基本步驟
學生應根據一定的化學實驗目的和要求,運用化學知識與技能,按照一定的實驗方法對實驗的原理、儀器、裝置、步驟和方法等進行合理安排與規劃。
三、訓練學生的實驗自主探究能力
自主探究能力是指學生像科研工作者進行科學研究一樣,自覺主動通過探究活動進行學習的能力。高中階段的要求是讓學生了解常見離子的檢驗方法;能對常見的物質組成進行檢驗和分析;了解控制實驗條件的方法,能設計、評價和改進簡單的實驗方案;能繪制和識別簡單的實驗儀器裝置圖,能對實驗數據進行初步分析或處理,并得出合理結論。這些要求是與新課程改革中提出的加強學生探究能力相呼應的。教師可從以下方面對學生進行訓練。
1.要求學生重視化學中常見元素及其化合物的性質的學習
常見元素及其化合物的性質仍是高考命題的重點,并且大多是定性實驗方面的考查,其命題形式一般為實驗探究、推斷等。所以教師應該幫助學生理順常見元素及其化合物之間的相互轉化,離子方程式的書寫,重要實驗現象等基礎知識。
2.培養學生的實驗表達能力
實驗題中有很多文字表述題,如(1)你認為合理的途徑是,理由是;(2)在濾渣B中加入稀硫酸,即使在常溫下反應也非常快,你認為最主要的原因是;(3)加鹽酸時,發現反應速率較之鹽酸與純鐵粉反應要快,其原因是,等等。這類題目是學生得分率最低的題目,錯誤往往表現在語言啰唆,詞不達意,重點不突出,重要內容寫不清楚。要解決學生在表達方面的缺陷,筆者認為教師應該在平時做題時要求學生對實驗現象的描述及基本的實驗操作過程的描述準確規范,不能簡寫、縮寫,養成嚴謹的答題習慣。還要重視探究活動報告的撰寫和交流,讓學生在文字表述方面得到更多訓練。
實驗教學貫穿整個化學教學,是化學教學的一種重要手段。筆者在長達兩年的實踐中嚴格貫徹以上的教學理念,發現學生在定性實驗的做題方面有了一定提高,對化學學習的興趣進一步提高,自主探究能力有所增強。