摘要:本文通過對初中化學教學中的一些實驗的改進和創新,運用形式多樣的手段,激發學生學習化學的興趣,提高化學教學的效率,讓學生成為教學的主體,在輕松、愉快和協作的探究氛圍中掌握基本實驗技能和提高化學學科素養,培養學生的創新能力。
關鍵詞:實驗;改進;創新
化學是一門以實驗為基礎的學科。實驗教學是化學學科的特色和重要的教學內容,可以激發學生學習化學的興趣,掌握實驗技能和培養化學學科素養的重要作用。還有助于培養實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學探究的學習方法。長期以來,受應試教育的影響,實驗教學存在著一定的誤區:如過分重視實驗技能,忽視學生實驗能力的培養;過分強調實驗結果,忽視學生對實驗過程的體驗等不利于全面培養學生的創新能力。針對傳統教學中的這些不足,筆者將近年在實施實驗教學的一些體會和經驗進行小結。
一、 實驗思想的創新——變教師演示實驗為學生演示實驗或分組實驗
創新首先從教師的觀念轉變著手,傳統的演示實驗,總是以教師根據教材的要求與步驟進行邊演示邊講解,告訴學生要注意什么、觀察什么,完全剝奪了學生“主動參與”的權利,更談不上親身體驗,發揮不了學生的主體作用,學生的實驗能力和創新能力難以發展。甚至有些學校變“做實驗”為黑板“講實驗”“背實驗”或者簡單看“視頻錄像”代替“動手實驗”。對于實驗來說聽到不如看到,講十遍不如做一遍,在條件允許和安全的前提下,我將部分演示實驗改為分組實驗,就是在教師的指導下進行分組實驗。部分實驗分組輪值的辦法輪流走上講臺進行演示實驗,增強學生的感性知識,增加學生動手動腦的機會,豐富學生的創新體驗。例如:在《二氧化碳制取的研究》時設置了兩個主題:1. 探究實驗室制取二氧化碳的合適藥品,將“塊狀大理石、粉末狀大理石、碳酸鈉粉末、稀硫酸、稀鹽酸、濃鹽酸”,讓學生分組實驗、討論、對比、歸納,選擇出制取二氧化碳的最佳組合藥品;2. 探究制取二氧化碳的裝置,充分發揮教材(人教版上冊P111)圖,引導學生設計裝置,通過學生小組討論設計裝置的優缺點及可行性方案,最后由老師審定是否安全、能否取得成功,并準備充足的實驗器材進行學生實驗。這樣既可以讓學生動手動腦,開闊了學生的視野,還激發了學生的創新意識,也很好地完成了一次研究性學習探究的過程。最后老師補充一些創新的實驗裝置圖,并逐個進行優缺點的點評(如下圖1),其中要注意的是一定要注意學生的實驗安全,加強學生的安全教育和實驗操作規范等知識。
二、 以“趣”激趣——開發趣味性實驗和家庭小實驗
偉大科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師。”九年級化學是學生首次系統接觸和學習化學知識,激發學生學習化學的興趣是化學老師的重要工作。我每年在“化學第一課”中都會開展一些有趣的實驗,刺激學生的感官,充分調動學生學習化學的積極性:魔棒生煙、清水變牛奶、神奇紅色字、黑雪糕、燒不壞的手帕等簡單好玩的實驗,有效激發學生學習化學的興趣。另外,家庭小實驗因真實、簡易,學生參與容易,能有效地激發了學生學習化學的積極性。我在教學設計時,根據實際情況,盡可能地將家庭小實驗在課堂上以學生展示為主,鼓勵學生發揮自己的聰明才智,爭取利用廢棄物品進行家庭小實驗,如石墨(電池芯、鉛筆芯)的導電性、用蠟燭制取炭黑、用洗衣粉溶液制葉脈書簽等。
三、 設計實驗——抽象問題形象化、微觀問題宏觀化
教材中的部分實驗演示效果不理想,可視度不高等現象;還有部分知識是空洞的理論或講解,學生難以接受和理解,通過實驗改進或增加實驗來增強實驗的可視度,幫助學生理解這些知識。如:
(一) 對教材的檢驗蠟燭和酒精燈的火焰溫度時,課本用一支小木條或火柴進行檢驗,進過改進,我采用一張白紙,迅速平伸進火焰約2 s后取出,可以清晰看見一個周圍黑圈中間白的現象(如下圖2),對于理解火焰分層及溫度情況一目了然。
(二) 如在講《分子和原子》一課時,學生在實驗室中進行實驗時,氨水揮發出來的刺激性氣味很大,氨水的用量也較大,對空氣的污染較大。我將實驗進行如下改進:用一條細長的用無色酚酞試液潤濕的濾紙放在一支試管中,并在試管口放一團棉花,然后在棉花上滴上幾滴濃氨水,很快就能看見濾紙條從試管口至里慢慢變紅(如下圖3),讓學生“看見”分子的不斷運動。
(三) 在《分子和原子》一課時的分子之間有間隔的實驗,我設計了如下圖4的實驗,取100 mL的容量瓶,先往容量瓶內加入約50 mL的水,并往其中加入2滴紅墨水(顯色,現象更清晰可見),然后往容量瓶中慢慢加入酒精至100 mL刻度,蓋上瓶塞,搖勻。能清晰地發現容量瓶中形成一段空柱,使學生親眼觀察到分子之間確實有間隔。
(四) 在《常見的酸和堿》一課中,堿的化學性質,我增加了氫氧化鈉溶液與CO2反應的實驗(如下圖5),將一個圓底燒瓶收集滿二氧化碳,往其中加入少量的濃氫氧化鈉溶液,再迅速將綁有氣球的膠塞和導管塞進瓶口后,振蕩。學生能直觀地觀察到燒瓶內的氣球脹大,從而得出氫氧化鈉溶液也能與CO2反應的結論,又能與物理的壓強知識聯系起來,啟迪了學生的創新思維。
四、 使用先進手段——關注每個學生的視覺效果
現在的很多演示實驗,效果一般,一些學生、特別是坐在課室后面的學生,根本看不見,只是隨著大眾覺得好玩而已,近年我不斷嘗試在進行演示實驗時用實物投影儀,若條件不允許的可以采用普通的攝像頭,將攝像頭連接電腦,并通過投影出來實時播放,基本上能讓全班學生看見實驗現象。如:酸、堿、鹽相關實驗如金屬與酸反應、大理石與酸反應等實驗,能收到較好的效果,且實驗可以向微型化發展,節約了藥品且低碳。
另外,我適當地利用多媒體技術播放一些因實驗室條件和實際情況不足的視頻來彌補不足,使化學教學更加豐富多彩、直觀生動。但要注意的是多媒體技術只是教學的輔助手段,千萬不能代替真實的實驗,而是實驗的有效補充和回放,否則可能產生反效果。
五、 開拓探究實驗或課題——增強學生的協作探究實踐意識
珠三角是一個教育和經濟發達的地區,學生的家庭條件較好,家長對教育的支持較完善。我充分利用這一點,發揮學生的課外探究實驗課題或項目學習課題,每年我都會設置一些如:自制酸堿指示劑、雞蛋殼(或貝殼)與醋酸反應制取二氧化碳、鐵生銹的條件探究、自制簡易凈水器、地溝油的簡單降溫檢測法等課題研究,并將學生的實驗成果進行課堂展示與點評。
另外還根據實際情況可以開展一些課題型的調查實驗活動,走出課堂、走進社會、走進生活。例如,學完《我們周圍的空氣》后對我區、鎮的空氣質量情況調查,學生閱讀我區的《珠江商報》等相關信息;學完《愛護水資源》后對我校荷塘水質情況及治理措施和我區水資源狀況及污染情況調查等的社會實踐活動,既鍛煉了學生的組織能力和社會活動能力,也讓他們對科研活動有了初步的認識,增強了他們的相互合作能力。
總之,化學實驗進行改進和創新是以改進或提高課堂教學效果為目標,以培養學生的實驗動手能力、實驗探究能力和創新能力,真正讓學生成為教學過程的主體。讓實驗教學形式多樣化、實驗展示手段多變,讓學生能在輕松、愉快、協作的良好探究的氛圍中掌握基本實驗技能和提高化學學科素養,使化學學習過程成為培養學生創新能力的天堂。
參考文獻:
[1] 義務教育課程標準——化學.2011.
[2] 陳基.加強觀察指導提高探究實驗的實效性.中學化學教與學,2008.
作者簡介:張星華,廣東省佛山市順德區容桂外國語學校。endprint