化學是一門以實驗為基礎的科學。它不僅對學生獲得化學知識能從生動、鮮明的感性認識開始,而且對培養學生觀察現象、分析問題、解決問題的能力起著相當重要的作用,下面試從幾個方面探討演示實驗與學生能力的培養。
一、演示實驗教學與觀察能力的培養
一個實驗的效果如何,不僅要看實驗本身是否成功更重要的是學生觀察到了什么?觀察的現象是否全面正確、是否對新知識的學習起促進作用或有利于鞏固舊知識。總之,是取決于是否形成豐富的感性認識以服務于教學的需要,因此,首先要重視對所有實驗進行認真細致的觀察。那么怎樣觀察呢?
(1)整體性觀察。即觀察整個實驗過程。包括裝置、操作步驟、實驗現象、注意事項等。這有利于形成一個系統的認識。例如:演示鐵絲在純氧中燃燒時,必須引導觀察鐵絲形狀、集氣瓶底有少量水(或一層細砂)、鐵絲在瓶中的位置以及鐵絲燃燒的現象等等。
(2)分步觀察。適用于現象變化有先后順序的實驗。如:演示燃燒的條件(紅磷和白磷燃燒的先后順序)。
(3)抓住時機觀察。喚醒學生注意變化快或瞬間進行的變化,以免錯過時機。例如:演示酸堿中和反應的實驗,在盛有氫氧化鈉溶液的試管里滴入幾滴酚酞試液溶液變成紅色。再用膠頭滴管慢慢滴入稀鹽酸,同時不斷振蕩,提醒學生注意觀察,一直到溶液剛好變成無色為止。至此說明酸堿恰好反應完全。
(4)對比觀察。適用同一實驗對象的不同結果的比較。這要求充分運用感官,集中思維,分析造成不同結果的原因。例如:演示鐵在什么條件下容易生銹的實驗。
二、為了有良好的觀察效果,教師必須研究選擇最佳演示實驗
(1)演示實驗的成功性。教師要善于改進實驗,預先進行實驗,做到成竹在胸,確保實驗成功以防影響教學。
(2)演示實驗的時間性。用盡可能短的時間,演示出最好的實驗效果,確保45分鐘的高效課堂。否則演示演示時間太長既是浪費,又可能使學生分散注意力。
(3)演示實驗的規范化。要求有良好的演示習慣和規范的操作。此外,觀察中要求學生模仿示范操作,培養模仿能力。
三、演示實驗教學與思維能力的培養
實驗觀察的只是感性認識。必須經過思維進行“去粗取精”的過程,才能上升為理性認識。因此,教師要明確觀察與思維的相互滲透,相互包含。觀察中思維什么思維中怎樣同時進行觀察。這是實驗教學的核心問題。兩者都有賴于教師的啟發,學生自覺能動的探究。
(1)創設情境,促進知識正遷移。演示實驗前設置疑問,目的是 使學生有明確的觀察目標、思考對象,以免盲目觀察。例如演示“稀釋濃硫酸”的實驗,讓學生注意觀察,觀察什么現象?如何解釋?最 后討論,得出“在稀釋濃硫酸時一定要把濃硫酸沿著器壁慢慢地注入水里,并不斷攪動,使產生的熱量迅速擴散。切不可把水倒入濃硫酸里”。
(2)實驗過程中設疑提問,激發學生探究的愿望。一方面可以把得到的信息及時深化,知識及時反饋,修正感性認識,做到現象與結論的統一。另一方面通過變式提出新問題,加深知識的理解與應用,培養良好的思維品質。
(2)在制取二氧化碳時,為什么不用稀硫酸和碳酸鈣而選用稀鹽酸和碳酸鈣反應。
(3)做到觀察與思維在方法論上的和諧統一。實驗教學體現著:實驗——觀察——分析——結論——應用的模式。這些過程都離不開思維這個中心環節。因而思維的方法:分析、綜合、比較、系統化、抽象、概括、判斷 、具體化等,在觀察與思維上的應用是和諧統一的。教師必須善于靈活運用這些方法于實驗教學(操作、現象、結論、應用)中。
(4)啟迪創造性思維。演示實驗教學不能滿足與學生在教師演示之后能掌握些什么,重要的是教師在很大程度上誘發學生的創造性思維。教師不但善于應用演示實驗來滿足學生的求知欲而不倦探索的學習動機,激發穩固而持久的學習興趣,而且還需要培養學生勇敢突破,大膽創新的精神;鼓勵學生克服以往經驗的障礙,擺脫思維的習慣,力爭解決問題的新穎性和獨特性,培養他們的創造能力。
四、演示實驗教學與記憶能力的培養
記憶對學習效果的積累起決定作用。實驗具有直觀、形象、鮮明的特點。它能吸引注意力,激發動機,產生興趣,形成最佳的記憶。
(1)通過演示加深理解。即通過實驗,力求對知識透徹理解的基礎上進行的記憶。例如;演示實驗6-14二氧化碳是蠟燭火焰熄滅。證明二氧化碳不能燃燒,也不能支持燃燒,同時也證明二氧化碳的密度比空氣的大。
(2)通過演示對比——比較記憶法。即比較不同的操作、裝置、現象或物質的不同性質,可通過同一實驗對比同類實驗進行比較。不同實驗的對比。例如:在做活性炭或木炭吸附紅墨水等有色物質的實驗時,分別在兩支試管中倒入同一紅墨水,然后一支加入活性炭一支作對比,這樣學生對墨水顏色的變化就能清楚地觀察到,也能激發學生的學習興趣,既明顯,又省時。
(3)通過觀察演示——直觀記憶法。即直接接觸或觀看實驗,這種記憶相當牢固。例如演示濃硫酸、氫氧化鈉固體的溶解,讓學生用手接觸燒杯,感覺發燙,這個現象是學生難忘終身。
(4)通過演示激趣——趣味記憶法。它是通過有趣的實驗現象吸引學生,創造最佳的記憶心理狀態。
(5)通過演示實驗克服記憶中的干擾,防止遺忘。心理學認為,記憶的干擾作用有前攝抑制和倒攝抑制兩種,先后學習的兩種知識之間互相促進;也能互相干擾在記憶中表現出對先后學習的兩種知識之間的干擾現象為記憶的抑制現象。如后學的一氧化碳還原氧化銅實驗的操作和現象,對回憶先學習碳還原氧化銅實驗的操作和現象,就會產生倒攝抑制的作用。
綜上所述,演示實驗教學過程中要善于吸引學生的注意力和集中力,努力培養觀察能力、思維能力和記憶能力必定會在提高初中化學教學質量中取得豐碩成果。