关键词 实验教学 化学科学素质 主动性和积极性 创新能力
《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲(试用)》(以下简称新大纲)指出:“化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。”充分认识实验教学在化学教学中的地位和作用,切实采取措施加强实验教学,是提高化学教学质量的重要环节。本文结合作者教学实践,谈谈对初三化学教学中实验教学的思考。
一、目前初中化学实验教学的现状及反思
中学化学实验中大部分为演示实验,约占实验总数的9%以上。演示实验又以验证性实验为主。这种实验教学的常用模式是:实验前教师明确讲清有关的知识点,将实验方案和步骤以及注意事项明确地教给学生,再进行演示实验。然后再把实验现象、结果与所讲授的新知识作对应比较,最后由教师或学生做概括总结。
从培养学生综合能力的角度看,长期、单一地选用这种实验教学模式显然是极不妥当的。美国着名教育家杜威认为这样的教学模式是与人的实际思维过程相悖的,它不能使人的创造得到发展,而只能使人的头脑成为仓库。而且这种情形与我国目前大力推行的基础教育课程改革的思路背道而驰,更不符合素质教育的要求。化学新课标在教育目标中把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面分列出来,强调教育的目的是多元的,不是单一的知识传授,不是只重结果,也不只是进行单一智力的培养。这个根本性的变化,对培养新时期具有良好素质和竞争力的新一代具有重要的意义。
二、 培养实验教学中的化学科学素质
在基础教育中,化学科学知识是学生认识世界、面向生活和自身发展不可缺少的知识,这些知识涉及面广,但难度适中或倾向简单,化学实验教学即有得于激发学生的学习兴趣,也有利于学习学生形成概念,获得化学知识,同时,也有利于培养学生观察能力,获得比较熟悉的实验技能,培养学生实事求是,严肃认真的科学态度(课标语)。在实验教学中应注意以下几点:
首先,在选择演示实验时,应以 突出教学重、难点为前提,以符合直观、简单、安全、可靠为基本条件,以规范操作为保障,以帮助学生实验技能和科学态度及获取化学知识为目的。如在利用氧化汞分子分解示意图分析提示原子这一概念之前,如果演示一下氧化汞受热分解的实验,有利于学生以直观事实为依据分析问题,从而形成原子这一概念。
其次,学生实验和简单实验设计及实验习题是学生实验技能形成很好的途径。如学完氧气有关知识后。可以让学生总结鉴别氧气的方法,学生可以列出以下方法:1、带火星的木条;2、燃着的木条;3、点燃的硫等。此时,可引导学生分析:方法3不用,因为硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫气体,污染空气,对人体有害。1、2理论上都可以用,但1比2更简单、方便,因此,方法1为最佳。可以提醒学生,如果同时鉴别几种气体,通常用方法2。
最后,学生实验规范化也很重要。对学生操作不正确,应给予及时纠正,以防止学生形成错误操作习惯。因此,对学生的规范操作必须严格要求。特别学生学习实验基本操作时,应鼓励学生按规范操作多练习几次。相互监督,相互纠错。而且教师还要善于分析学生发生错误的根源,以便“对症下药”。
三、激发学生学习化学的兴趣,提高学生学习化学的主动性和积极性
初中化学教学是化学教育的启蒙阶段。初中学生年龄孝好奇心强,他们学习化学的动机往往是以满足好奇心和感兴趣为主的。化学实验教学的首要任务是如何激发学生对学习化学的兴趣,并使这种“短暂”的兴趣能够稳定地保持并得以发展,从而提高他们学习化学的主动性和积极性。我在教学中主要抓以下三点:
(一)强化演示实验教学
课堂教学中的演示实验,最能调动学生的情绪,激发他们学习的兴趣和求知欲。人教版新教材按照义务教育新大纲规定的31项演示实验内容,在各章节中共安排了85个课堂演示实验。这些实验有的是对化学概念、原理的阐述,有的是对元素化合物知识的分析、验证,有的则属于实验基本操作技能。
例如,在§2-1分子这一节教学中,补充了氨的挥发、碘在酒精中扩散(溶散)的实验,加深了学生对分子运动的感性认识,在§1-4燃烧和缓慢氧化的教学中,对白磷的燃烧演示实验进行改进,用球胆向烧杯的热水中缓缓通入O2,可看到热水中的白磷与O2接触后,也开始燃烧,产生火光。演示结束后,我请学生思考3个问题:1.为什么铜片上的白磷能燃烧,红磷不能燃烧?2.水中的白磷需要什么条件才能燃烧?3.红磷能不能燃烧?接着再补充演示红磷燃烧的实验,将少量红磷放在铁纱网上,直接在酒精灯火焰上加热,请学生观察红磷在空气中燃烧的现象,最后指导学生阅读教材内容,归纳总结出燃烧的条件。学生反映这样学既能理解,又记得牢。
(二)开发家庭小实验
新教材配合教学内容,共设置了13个家庭小实验。教学实践表明,家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外,它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养能力、开发智力起到一定作用。当我第一次向学生布置绪言课的家庭小实验--观察蜡烛色态、构造及点燃时的现象,并与课本第5页习题3配合作为家庭作业时,学生感到很新奇。而第二次布置家庭小实验——用玻璃杯、饭碗和小蜡烛来测定空气中氧气的含量(第7页演示实验1-1的改进),学生开始产生兴趣,大多数学生在家里动手做了这个实验,有的成功,也有的不成功。第二天到课堂上七嘴八舌询问老师,经过简要解释和指导后,有的同学回家又重复做了这个实验,一旦做成功了,其兴奋之情自不必说,学习化学的兴趣也随之激发出来。
(三)开展形式多样的课外实验活动
组织化学兴趣小组是开展课外活动的很好方式,兴趣小组活动除了举办扩展课内所学过的知识内容的专题讲座外,还以做化学趣味实验,制作实验教具、组织参观、进行社会调查等多种形式展开。在小组活动中我尽量发挥学生的特长,鼓励学生多动手、多动脑、多实验。我还结合教学实际,指导学生进行社会调查,如学习§3-1水是人类宝贵的自然资源时,要求学生调查了解“你家附近的河水清澈吗?请问你们父母,在他们当学生时,这条河是不是像现在这样脏?”学习§1-4燃烧和缓慢氧化时,课后布置学生到汽车加油站、仓库观察“严禁烟火”标志,到车站了解哪些物品严禁带上火车。还开辟了“厨房中的化学”实验课题,让学生利用家庭厨房里现有的物品进行实验、观察,如观察没擦干净的铁锅、菜刀表面留下的锈斑;用久的热水瓶胆和烧水壶内沉积的水垢;比较食盐和白糖溶解性的大小;将鸡蛋放入盛食醋的茶杯中观察蛋壳表面产生的气泡以及限用厨房内的用品来鉴别精盐和碱面(NaHCO3)等。通过这些活动使学生感到化学就在自己身边,化学与生产、生活、社会密切相关,在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感。
四、加大实验教学改革的力度,培养学生的创新能力
1.增强实验的探究性
在化学教学中尽管有较多的验证性实验,也应把这个过程当作学生自主探究的过程。要注重引导学生有意地去设计探究性实验,发展学生的发散性思维,从而促进学生创新能力的发展。以同容积的两瓶盛饱和NaCl溶液和蒸馏水的鉴别为例:学生在学完溶液后教师可以让学生通过探究将两种物质鉴别开来,并写出鉴别的方法和结论。学生起初会从已有的知识结构来考虑,他们首先想到的是蒸发溶剂法,用这种化学法将两者区别开来。然后教师可以引导学生进行多学科、多层次的思考,从本质上分析二者的差异:饱和Na2Cl溶液存在Na+、Cl-和水分子,蒸馏水中只有水分子,这些差异导致了二者的物理性质、化学性质上的不同。学生通过发散性思考,并通过具体的实验验证,得出了许多鉴别方法:(1)物理法----称重量法;电池导电法;物块在溶液中的浮力测量法。(2)化学法----蒸发溶剂法;溶质溶解法。(3)生物法----品尝法;新鲜蔬菜失水法。
2.设计联系实际的实验
为了使学生用化学知识理解和解释身边的现象,在条件允许的情况下应尽量增加一些贴近生活和社会实际的实验。例如初三化学教材中,没有“CO2溶于水”的实验。教学中教师可以引导学生联系实际生活举例说明CO2溶于水的现象,许多学生举出汽水中溶有大量的CO2的事实,教师也可以将一瓶汽水打开,学生通过透明的瓶体可以发现有大量的气体(CO2)逸出。但怎样演示“CO2溶于水”的实验呢?教师可以设计用一次性注射器来进行该实验,先抽取一定量的水,然后再从集气瓶中抽取一定量的CO2,通过活塞的运动来直观地进行CO2溶于水的实验,当压强增大时,CO2溶在水里的溶解量增加;当压强减小时,CO2溶在水里的溶解量减少。学生也可以自己动手做这样的实验。
3.运用现代多媒体技术辅助实验教学
多媒体技术能为化学教学提供丰富多彩、生动直观的教学情境。运用多媒体技术可以实现以学生学习为中心,培养学生的自学能力,培养学生适应信息化社会需要的信息收集、选择、处理的能力及人际交往的能力。
传统的实验教学,遇到一些要求高、难、设备贵重的实验,往往难以开出,多媒体正好可弥补这一缺陷,例如:(1)物质条件受限制的化学实验;(2)爆炸、毒性较大且不易控制的一些危险实验;(3)易出错误的实验,多媒体模拟一些错误的实验,可使学生亲眼感受错误操作的危险性,从而避免错误的发生;(4)微观物质结构及其运动的实验,有时通过语言描述比较困难,结构模型的使用又不方便,而借助多媒体三维图形功能则可以有利于学生对微观世界的理解,有利于空间想像能力的培养。
对多媒体技术的应用必须把握一定的尺度,因为化学毕竟是一门以实验为基础的科学。实验是形成基本操作技能和树立、培养科学态度的过程,而多媒体无法代替,否则可能产生适得其反的结果。
