宋新芳
摘 要:化學是一門以實驗為基礎的自然學科,化學實驗教學是全面實施化學教育的一種最有效的形式,是培養和鍛煉學生思維能力和創新能力的重要方法和手段。本文重點講述的是創新實驗在教學中的作用,探討了化學實驗教學對培養學生的觀察能力和創新能力的重要作用。
關鍵詞:創新實驗;化學教學;作用
化學學科的質量提高離不開化學實驗,實驗課在化學專業教學計劃中占有舉足輕重的地位。目前我國化學教學輕實驗、重理論,學生的“高分低能”現象仍相當嚴重,化學實驗是動手操作和動腦思維的過程,它能幫助學生理解化學原理、鞏固化學基礎知識。雖然現用化學課本中的許多實驗都簡明地闡述了實驗原理,而且操作簡單,但是隨著綠色化學等觀點的提出,對實驗的創新迫在眉睫,將實驗微型化、綠色化,簡單化,實驗現象明顯化都需要我們對化學實驗進行改進和創新。創新實驗的設計原則除了要滿足傳統原則以外,還需要滿足以下的幾個原則:科學性原則、簡約型原則、方法性原則、發展性原則。
對于創新實驗在教學中的應用,我認為主要有以下五個方面的作用。
一、創設實驗情景,激發學生學習興趣
興趣是最好的老師。對于初中學生來講,對某一學科的重視,往往是感性的認識,而非理性的。教師在授課時,創設一些有趣的實驗,刺激學生的感官,充分調動學生學習化學的積極性。在上第一節化學課時,我增補了幾個有趣的實驗:魔棒電燈、清水變牛奶、酚酞溶液寫字后噴灑氫氧化鈉溶液變色、燒不壞的手帕等簡單好玩的實驗,激發學生學習化學的興趣。通過實驗現象提出與教學內容有關的問題,引發學生思考,進而順其自然地進行教師預設的教學設計,使學生主動地參與到教學中來。例如,在講氧氣的制法時,上新課前,我展示了一瓶氧氣,讓學生猜想是什么氣體,學生猜想后,我將一根帶火星的小木條伸入瓶中,木條復燃,學生感到新奇,很興奮。我不失時機地提出:想知道這瓶氧氣是如何得來的嗎,請在書中找答案。實驗引發了學生的好奇,他們迫不及待地主動去翻書,去尋找答案。我們實驗的目的達到了。
二、使抽象的理論形象化,微觀的概念宏觀化,從中掌握學習的方法
創新實驗教學不僅可以激發學生學習的興趣,而且能幫助學生形成化學概念,獲得化學知識和實驗技能,培養觀察和實驗能力。通過幾個稱量實驗,學生對質量守恒定律的掌握變得簡單了。在學習分子的性質時,學生通過親自動手實驗氨水的擴散、酒精與水的混合等實驗,很容易理解分子間有間隔、分子在做無規則的運動等的性質。若沒有這些輔助的實驗,學生恐怕是難以理解和掌握的相關知識。
三、靈活使用教材,讓學生參與演示實驗,充分發揮學生的主體作用
作為新課程理念下的教師,在使用教材的過程中,要“用教材教而不是教教材”。在一些不方便完全改為學生分組實驗時,適時改變教材中的一些演示實驗,讓學生充當實驗的主體,讓學生做老師,充分調動學生主動性和積極性。在做二氧化碳的性質實驗時,我請了幾位學生分別上講臺做,其他學生觀察他們的操作是否規范,討論實驗的成功和不足,有哪些方面需要改進等等,尤其是二氧化碳溶于水的實驗,學生討論非常熱烈,學生在輕松的環境下學習了化學知識。
四、重視家庭小實驗,體驗化學與生活的聯系,有助于提高學生對化學是一門有用的學科的認識,提高學生學好化學意識
教材中安排了一些家庭實驗,在可能的條件下,讓學生在家里做,不僅鍛煉學生的動手能力、觀察能力,而且可以培養學生主動探究的意識。尤其是將“作品“拿到教室里展示,得到老師、同學的認可、好評時,學生所表露出的自豪和快樂溢于言表。
五、開展探究性實驗,有助于培養學生的思維品質和創新思維能力,為后續的學習奠定基礎
探究性實驗有助于培養學生實事求是的科學態度和科學的學習方法,有助于培養學生的思維品質,提高學生的創新思維能力。例如,在鐵生銹的探究實驗中,根據學生的生活經驗,增加了在鹽水、醋中的生銹情況,要求學生不僅要每天觀察,還要做好記錄,并在課堂上進行交流,由此總結出防銹的一些常用方法。在做鐵絲燃燒實驗時,發生了細鐵絲在空氣中燃燒的現象,與課本中鐵在空氣中不燃燒的結論相悖,使學生產生了質疑,通過分析,猜想可能是鐵絲的原因。經詢問實驗員老師,了解到原來使用的是很細的鐵紗窗。在實驗員老師的幫助下,換了較粗的鐵絲又進行實驗;將幾根紗窗擰成一股再做,結果都沒有發生細鐵絲在空氣中燃燒的現象。通過對比、實驗,學生不僅掌握了該知識,從中還懂得了反應條件對實驗結果的影響。更重要的是培養學生實事求是、勇于探索的學習精神。例如,在探究活性炭的吸附作用時,往有色溶液中加入活性炭,無論是活性炭粉末和顆粒效果都不是很好,溶液需要40分鐘左右才能變澄清,所以此實驗用作演示實驗時都是老師課前準備好,學生只能在上課是看看結果,這樣就失去了實驗教學的初衷,也使實驗教學失去了原有的本色。通過創新之后的實驗,將有色溶液通過蘸有活性炭粉末的脫脂棉,得到的就是無色溶液,而且復習了過濾的操作,操作時間也大大縮短,對課堂效率的提高也很有幫助。
在探究分子是不斷運動著的這一結論時,課本實驗是用兩個燒杯各取5mL的濃氨水和20mL的酚酞溶液,通過實驗的創新,在玻璃片上滴兩滴酚酞,再在旁邊滴一滴濃氨水,再迅速用玻璃皿將一滴氨水和一滴酚酞蓋在一起,20秒左右就可以觀察到玻璃皿內酚酞變紅,而玻璃皿外的無變化。顯而易見,改進后的實驗對藥品的消耗大大減少,而且操作十分簡單,在課堂上就可以進行分組實驗,達到了實驗教學的效果。
總之,化學實驗是化學教學中最為直觀、最為形象、最具說服力的好方法。利用化學實驗的創新可以更好地加強學生對化學實驗原理、實驗操作的了解,尤其是在一些實驗設備、儀器、藥品缺少的地方,創新實驗更能凸顯在教學中的重要作用。