李光輝 張彩芹 任雯雯
(河南省焦作市沁陽市第一中學,河南 焦作 454150)
化學是一門探究自然科學的學科,因而實驗是其重要的組成元素,化學實驗不僅能引導學生直接獲取信息,認知自然世界,且能幫助學生跟深入的理解化學規律、解讀化學概念、掌握所學知識,更重要的是能培養學生自主探究化學知識的能力。基于此,在新課程理念背景下,我校化學教研組決定開展創新化學實驗教學方式的課題研究,以此來培養學生化學科學素養。
傳統的化學實驗教學當然也要求培養學生的觀察能力和操作技能,但驗證概念、原理和元素化合物性質等占化學實驗教學大半壁江山,都是演示實驗,往往是教師演示實驗,學生觀看實驗,背記實驗步驟要領等,偶爾來點動手操作,也往往只是“照方抓藥”,與真正意義上的化學實驗教學目標相去甚遠,不能充分體現高中化學實驗的思想性、探究性和發展性的功能。新教材高中化學教材共設計了29 處活動與探究,不僅增加了學生的化學活動、自主操作機會,而且更加重視學生的自主探索和研究,教材這樣設計不是單純地引導學生理解知識和調動興趣,而是以活動和實驗為載體,導引學生親歷科學的探究活動,激發學生開展自主實驗活動的沖動和興趣。這樣,學生在親歷知識的產生和發展過程,在自己動手操作過程中,創新能力和創新精神才會逐漸形成,同時在小組合作中,團隊精神也逐漸形成,進而形成化學素養和綜合素養。
我們注意到,學生對演示實驗興趣不大,為了充分發揮實驗的作用,我們有意識的淡化演示實驗和探究實驗的界限。新編高中化學教材在實驗內容編排上與我們的想法不謀而合。新教材中共編排了53 個實驗,抹去了演示實驗與學生實驗的界限,為教學創新留下了很大的空間。從前,因受制于條件等因素,教材中的實驗主要以教師的演示為主,學生實驗也多半是重復演示實驗的內容,不利于學生的動手操作能力的培養,學生的創新能力更是無從談起。
基于此,我們在實驗教學中,對實驗進行了精心分類,將教材中的實驗進行了重組,凡是那些操作不是特別繁瑣、裝置不是特別復雜、安全性有保障的演示實驗,將其設計成探究性的學生實驗,如,二氧化錳催化過氧化氫溶液的分解、二氧化碳的性質、洗滌劑的乳化作用、指示劑與酸堿溶液的反應等等。改進后的實驗,要求學生自己操作,近距離觀察實驗現象,親自動手寫出實驗報告,不僅比我們教師的演示更具有說服力,同時,增強了學生動手操作能力,培養了學生的觀察能力和概括能力,調動了學生學習化學的積極性。
新教材在編排實驗內容時,設計了大量的家庭小實驗、實驗習題。家庭小實驗是學生課外自主探究的實驗的一種形式,旨在鞏固學生持久的學習興趣及實驗方法。
家庭小實驗具有較強的趣味性,內容與學生的生活結合緊密,實驗所需裝置簡單、用品易得。教材是以習題的形式來呈現的,要求學生獨立自主完成,這類實驗,目的是幫助學生鞏固所學知識和技能,引導學生獨立設計實驗的步驟、用品、操作方法等,培養學生的創新能力。但高中生在校時間較長,許多實驗在家里開展難度很大,因此,定時開放實驗室,就是為學生搭建探究平臺。這就要求我們在實際教學過程中,結合實驗內容,利用課外活動或課余時間,開放化學實驗室,為學生完成家庭小實驗提供條件,這也是創新化學實驗教學的一個重要體現。
高中化學新課標指出,要多多給予學生主動探究實驗的機會,以便幫助學生養成探究科學的意識,獲得科學的探究方法,逐步形成終身學習的意識和能力。因此,創新化學實驗教學,就必須結合教材,選擇貼近學生生活的探究性實驗內容,開展實驗設計活動,這不僅能體現化學的實用價值,更主要的是能培養學生的科學素養,激發學生的創新欲望。比如教學溶液的PH 值時,要求學生設計測定本地區土壤的酸堿性的實驗,并提出土壤改良的方案;講解碳酸鈉性質時,要求學生探究腌制皮蛋的原料和原理;講解氫氧化鈉必須密封保存時,要求學生設計證明二氧化碳與氫氧化鈉反應、并驗證反應生成物質的實驗等。學生在設計實驗的過程中,其學科思維和昂新能力自然而然得到了全面而系統,從而為持續學習打下了良好的基礎。
微化學實驗指的是在微型儀器裝置中進行的實驗,是一種用微量試劑獲取所需知識信息的化學實驗方法和技術。旨在幫助學生樹立綠色化學理念,為學生創造更多的動手操作的機會,增強學生的動手能力和創新精神。操作簡單,省時,省力,又能取得大型儀器實驗的效果,改變了從前一人做、大家看的情境;強化了高中化學實驗教學的探究性、拓展了學生參與面。是新課程理念綠色化學、珍惜資源、愛護環境、合理使用化學物質的具體體現,如教學檢測酸和堿的化學性的質實驗中,我們就讓學生運用微型儀器膠頭滴管和點滴板,如此等等,只要條件允許,我們就盡量要求學生進行微型實驗。
總之,我們學校化學教研組一直在探索創新實驗教學,我們在不斷的學習,在校內向書本學,向同行學;走出校門,向名師學,我們相信只要我們不斷探索新的實驗教學方式,是能夠有效地培養學生的創新精神、科學素養的,為學生的持續發展打下基礎的。