陳雪欣
(福建省石獅市永寧中學,福建石獅 362700)
立足于高考目標的考量以及學生學科思維的建構,全國化學考試大綱的變化也彰顯了化學實驗探究的重要性[1]。以2016、2017、2018年高考考綱為例,橫向與縱向的綜合比較中可以明顯看到新課程背景下對化學實驗探究能力的要求逐步提高,更加關注過程性評價,注重應用實踐與創新能力的培養。
2016年,氮的氧化物性質探究:(1)氨氣實驗室制法的原理與裝置的選擇、連接順序;(2)實驗設計方案中現象的推測描述、原因解釋及涉及的相關化學反應方程式書寫。
2017年,氮的氧化物性質探究:(1)氨氣實驗室制法的原理與裝置的選擇、連接順序;(2)實驗設計方案中現象的推測描述、原因解釋及涉及的相關化學反應方程式書寫。
2018年,醋酸亞鉻的制備:(1)實驗操作的作用、儀器的名稱;(2)離子方程式、氣體的作用;(3)溶液倒流的原因、操作名稱;(4)裝置存在的缺點。
通過橫向比較,實驗綜合題考查的主要內容有:儀器名稱、裝置的選擇與連接順序、實驗現象描述、原因解釋、裝置作用、操作目的、加入藥品目的、設計實驗方案步驟等,也包含產率計算、物質推斷、化學方程式書寫等,實驗探究考察的內容具有多樣性。
以近年來高考化學實驗題為考察對象,可以發現主要變化涵括以下幾點:題目創意新穎,難度提升,信息量增大等。學生很難適應這一轉變,導致得分率普遍不高。究其原因是在傳統化學實驗教學下學生存在的問題:審題未能參透出題者實驗設計意圖;解題過程中暴露平時對實驗過程的理解不夠深入以及一些不規范操作。
高考實驗題的發展脈搏:從單純的知識記憶到知識整合運用的過渡,從單純注重實驗結果到兼顧過程性的轉變。實驗探究性教學具有未知性與問題性、發現性與探索性、過程性與開放性、主動性與互動性的特點,與其他教學方式相比實驗探究性教學具有綜合性的優勢[2]。筆者以高考改革中對實驗要求的變化為著力點,結合實際教學過程中遇到的問題,進一步探究實驗教學,并得出一些實驗探究思考,以期為廣大相關工作者提供參考。
高考化學實驗對能力的要求,不再只是單純的知識記憶,而是更加注重知識的整合和運用能力,高考化學考試大綱的變化也折射出高考化學實驗探究的教學走向[3]。在這一改革背景下,契合化學實驗的未知性與問題性,要求教師改變傳統的“填鴨式”教學,更注重以實驗為平臺,關注化學知識的內部聯系,在教與學的過程中,促進知識的整合。筆者以鈉、鎂、鋁金屬性強弱的實驗探究為例進行分析,闡述對啟發式實驗教學的建設。為了更好地完成這一實驗過程,課前學生通過查閱資料,收集得到元素金屬性強弱判斷的多種依據,由已知物質的結構決定性質,性質反映結構,引導學生從鈉、鎂、鋁的結構分析,猜想與預測,設計、討論、篩選出科學合理的實驗方案進行探究驗證。在實驗探究過程中,通過不斷反復地探究學習,逐漸實現由記憶知識到運用知識的質的飛躍。在實驗探究的過程中,通過教師的啟發、點撥,培養了學生思維的嚴密性、完整性,進一步使其認識到學習不能停留在原有認知水平上,要發揮聯想能力,大膽嘗試,獲得更多的實驗啟發。
化學實驗能力是化學科學探究中最重要、最基本的能力,其核心是化學實驗思維能力。因此,在實際教學中要不斷滲透化學實驗的思維,強化訓練。例如,在探究學習堿金屬的性質時,通過引導學生對結構的分析,讓學生發散思維、自由推斷,體驗實驗探究的過程,歸納得出堿金屬的性質規律。在實驗探究教學過程中,引導學生把新知識與舊知識、結構與性質、現象與本質等多方面結合起來,提高綜合解決問題的能力,拓展思維,促進能力的提升。
隨著課程改革的深入,要求實驗探究教學走向多樣化,促進學生的發展。化學實驗的教學可以利用化學實驗的主動性與互動性的特點,注重學生主動建構知識與“意外”收獲的體驗[4]。
(1)在化學實驗過程中引入“頭腦風暴法”,改變傳統的一問一答模式,提倡學生通過探究,自主發現問題,并以合作探究為橋梁,找到解決問題的最佳途徑。例如,在探究比較鎂、鋅、鐵、銅的活潑性時,提倡“頭腦風暴法”,讓學生盡可能提出多種多樣的實驗方案,鼓勵學生的創新意識。教師通過引導幫助學生找到最佳方案:觀察比較與鹽酸反應現象,進一步歸納引出金屬活動性順序表,通過總結提升,也使學生意識到實驗探究方案的優化選擇。
(2)善用教育機制,以實驗化學中的“意外”情況作為新的教學資源,重視實驗過程中“意外”情況的處理,以此為契機,加深學生對化學實驗條件的理解,同時促進知識的遷移,從橫向向縱向拓展知識結構。例如,在設計比較鈉、鎂的活潑性實驗時,部分學生會設計出鈉與鎂的可溶性鹽溶液反應的方案,結果發現實驗現象并未與預期相同,教師趁此機會啟發學生思考,認知到活潑金屬投入鹽溶液中反應的實質,提高實驗探究知識與實踐結合的應用能力。
(3)科學性與創新性并行,走出實驗教學的新道路。在科學性與創新性之間尋求化學實驗的教學改革,科學性是實驗教學的基礎。例如,在做鈉與水反應的實驗時,要求用濾紙吸干鈉表面的煤油,這是因為煤油會干擾鈉與水的反應,造成實驗失敗,實驗探究要從實際出發,實事求是,符合實驗探究的科學性。
新課程改革要求更加注重學生的創新意識,要進一步引導學生轉變觀念,主動進行知識探索,實驗過程中利用“頭腦風暴法”發散思維,同時重視對實驗結果的記錄研究分享,提升探究的意義。
以上是筆者以化學實驗探究教學為例,對實驗教學的探究式教學改革建設。從化學新課程要求來看,更加注重的是學習的過程和方法,強調培養學生的創新精神與實踐能力[5]。而化學實驗探究教學是培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑,在實際教學中,要不斷深化改革實驗探究教學。通過探究式的教學,既培養了學生的創新思維,又鍛煉了學生運用知識分析解決問題的能力,提高了實驗探究教學的有效性。