余清華
(福清市宏路中學 福建福州 350300)
實驗是化學的基礎和舞臺。改變理論教學紙上談兵的死板模式,要通過大量的實驗來補充實踐空白,驗證知識可靠性。化學教材中探究性實驗比例日益增大,增加了學生的參與和主導機會,為鼓勵學生在掌握基礎概念理論的前提下,通過動手操作來充分體會化學的學習樂趣,培養自身觀察、思考、創新能力,實現自主學習、手腦結合的教育目的。
化學課堂往往被學生認為是公式堆積,而化學教師能夠通過實驗的趣味和豐富性來改善學生的不良印象,吸引學生動手操作并觀察理論驗證的過程,進而實現知識點的深刻銘記和靈活運用。
如,在學習Al及其化合物的性質實驗時,教材原有的實驗方案是將未除氧化膜的鋁片放入CuSO4溶液中,組織學生觀察;然后另取相同鋁片先放入NaOH溶液,再置于CuSO4溶液中,對比不同現象,其原理主要包括Al2O3的兩性及Al對Cu2+的置換。但按部就班的做實驗,往往學生獨立設計、操作和觀察實驗的能力就得不到有效培養。
對此,筆者經過認真設計,在事前保密的情況下,讓學生兩兩分開,同組兩人分別派發帶有氧化膜和去除氧化膜的鋁片,要求同時放入CuSO4溶液中并進行觀察。很快學生就會發現實驗中的差異,并產生疑問。教師再引導學生觀察試驗原料有何不同、結合現象并相互比較,通過誘導和提示,大部分學生都能恍然大悟。教師再借機強調觀察與操作的重要性,今后再進行類似的實驗時,學生便會“加強警惕”,認真觀察實驗原材料和反應情況,并積極展開對比討論,形成良好的課堂實驗氣氛。
蘇教版的化學教材深入淺出,圖文形象,但也有某些實驗方案上存在著少許缺陷和不足。針對這方面的問題,筆者認為可以反行其道,鼓勵學生在了解編者實驗意圖的基礎上,辯證思考,對教材原有實驗方案提出質疑,分析其優缺點,并結合課堂實際來自主創作實驗方法或進行改良。一方面提高了實驗的可操作性和完成質量,一方面培養了學生敢于挑戰權威、獨立思考的思辨與分析能力。
在教材設置的實驗中有一些有害氣體,未能考慮到設置回收系統或封閉裝置。有的同學在進行“苯酚與甲醛的反應”實驗時,提出苯酚晶體、甲醛溶液與濃HCL溶液都屬于易揮發的有毒物質,如果沒有采取合理措施,極易對人體產生傷害。對這樣的提案,筆者及時給予了贊許,并針對這個問題組織大家進行討論。最后,我們將課本中的開放性實驗改為封閉式實驗,用長頸漏斗裝好可吸收氣體的活性炭,接收冷凝回流反應物質。反應結束后使用注射器將堿性物質注入反應液,對鹽酸和苯酚進行中和,充分冷卻后再將試管回收。實驗改進后減少了有害氣體的排放和污染,也充分鍛煉了學生靈活運用頭腦,分析現實問題并加以解決的能力。
創造延伸實驗化學教材中的實驗課題一般涵蓋較為廣泛,內容較為豐富,教師要有意識地指導學生在開放性的實驗環境下,展開想象空間,嘗試對實驗進行突破和延伸。在進行某個課題時,加強滲透多個知識點的內涵,令學生將知識由點及面,由此及彼,融會貫通。
例如在NH3制備實驗時,要求學生思考現象形成原因,分析是否可以通過其他方法獲得同樣的現象,支持學生設計延伸試驗,驗證類似理論的可行性。這一方式得到了學生的普遍認可和積極響應。在更多的實驗中,他們都熱烈討論是否可以結合多種方式來驗證不同原理,并合理地分析實驗結論受到多方面影響的不同概率。這樣便達到了一次實驗多個結論的效果,更好地利用了實驗資源,并串起了整個化學知識體系。
自主設計實驗
化學是與我們的生活息息相關的學科,對此,可以指導學生聯系實際,運用化學原理嘗試解決生活中的難題,并設計實驗進行驗證。這一手段既具有強烈的現實意義,又擴大了化學知識運用的空間,容易誘發學生的好奇和挑戰心理。
在解決問題的過程中,教師應當退到次要地位,將思考的主導位置讓給學生,不干涉學生的自由發揮。這種信任往往能夠激發學生的有效競爭和積極求知,變被動為主動,為學生的創新實戰建立良好心態和寬闊舞臺。
高中化學教學過程中,筆者深刻地體會到,教材是教學的工具,要善于利用實驗、改良試驗、創造實驗,在有限的時間和條件下實現化學理論與實際結合的目標,利用教學手段和思路的調整,充分發揮化學實驗的強大功能,以鍛煉學生全面素質能力為準繩,積極促進高中化學課堂探究性學習的濃厚氛圍。