摘 要:深化實驗改革是化學教學實施素質教育的有效途徑。筆者詳細闡述了化學實驗與儀器裝置的改進與創新對化學教學的作用。
關鍵詞:化學 實驗 素質教育 有效途徑
化學的感性認識主要靠化學實驗提供,所以說,重視化學實驗是素質教育的重要標志。不斷深化實驗改革,尤其從化學實驗方法、實驗儀器裝置的改進、創新角度加強化學實驗教學,是實施素質教育的有效途徑。
一、創設化學實驗美,激發學生學習興趣
化學實驗美是化學美育的主要內容,對學習和研究化學有巨大動力作用。化學實驗改革應加強實驗美的創設,才能更充分地調動學生的學習積極性,引起濃厚的認識興趣。
化學實驗教學不僅要向學生展示化學儀器美、化學物質美,還要在展示實驗操作美、實驗裝置的及諧美及實驗現象美上狠下功夫,力求裝置簡單美觀,操作簡便安全,現象明顯精彩。例如向CuSO4溶液中滴加較濃的燒堿溶液,產生的絮狀沉淀恰似藍色的鐘乳石,使人驚奇萬分;把噴泉裝置上的膠頭滴管取掉,在噴水導管口插一根細鐵釘,產生花朵般的噴泉,令人賞心悅目;在兩個平底燒瓶里注入等量的稀鹽酸,將分別裝有適量純堿和小蘇打粉末的兩個氣球扎在燒瓶口部,演示時將氣球里的粉末同時抖入燒瓶里,彩色氣球就像兩朵先后盛開的馬蹄蓮花,美麗動人。
二、借助典型實驗,加強思想道德教育
化學實驗教學加強德育,我主要從以下三個方面入手:
第一,借助典型實驗,恰當滲透辯證唯物主義觀點。例如借助葡萄糖跟新制Cu(OH)2懸濁液反應的實驗,引導學生總結出:有機物的官能團結構是化學變化的內因,而反應條件是外因。反應條件不同,有機物表現的性質就不同。葡萄糖在常溫下跟Cu(OH)2懸濁液反應生成絳藍色溶液,是多羥基表現的性質。從而樹立外因通過內因而起作用和量變引起質變的辯證觀點。
第二,借助典型實驗,增強愛國意識。例如借助侯氏制堿法實驗原理介紹侯德榜的感人事跡和我國純堿工業的發展概況,激發學生建設祖國的使命感。
第三,借助典型實驗,培養良好的品德和行為習慣。例如結合每一個演示實驗的特點,有側重地對學生進行艱苦奮斗、勤儉節約、遵規守紀、不怕挫折、保護環境的教育。介紹化學家鉆研實驗要著重加強愛護公物、尊重他人、樂于協作、注意安全、整潔有序的品德教育,大力糾正學生在實驗中浪費藥品、亂放亂倒等不良實驗習慣。
三、提高實驗成功率,促進形成健康心理
健康的心理素質是青少年走向現代化、走向世界、走向未來、建功立業的重要條件,學生能夠規范、成功地完成規定的實驗是形成健康心理素質的條件。但就目前來說,學生實驗不規范、成功率不高的現象較為普遍,化學實驗改革應加強學生心理素質的培養,一般應從兩方面著手:
一是教師重視身教,做好示范。目前有一些教師怕做實驗,演示實驗的成功率不高,給學生的心理造成不良影響。教師應下苦功過好實驗關,不僅要研究實驗怎樣做才能成功,還要總結出影響實驗成功的關鍵因素。這樣才能以自己精湛的實驗操作技藝去培養學生的實驗操作能力。
二是注意提高實驗成功率,培養學生的科學態度。教師精彩的示范并指導學生成功地完成規定的實驗過程,是培養學生科學態度的有效途徑。實驗成功率高是學生具有科學態度的重要標志。例如,銀鏡反應是師生較難做好的實驗之一,試管潔凈,配制的銀氨溶液剛好澄清是實驗成功的關鍵。教師在演示過程中規范地示范每一步操作,引導學生觀察思考,并很快做出光亮銀鏡,必然激發出強烈的感覺興趣、操作興趣、探究興趣和創造興趣。實驗完畢,及時引導學生討論:洗凈試管的最佳方案,藥劑的適宜濃度和用量,最佳反應條件,反應現象和本質,防止發生事故和污染的措施,使學生明確“為什么要這樣做”,“為什么不那樣做”的道理,再結合介紹銀鏡反應的應用進一步引導學生討論:如何制造平面銀鏡?老師在評價學生的實驗方案的基礎上,演示制取平面銀鏡,當得到與日常使用的鏡子相差無幾的平面銀鏡并讓學生欣賞時,會極大地激發學生的實驗積極性。當學生在做銀鏡反應實驗時,就會像老師那樣操作,耐心觀察,幾乎都能做出光亮銀鏡。實驗證明,這樣教學不僅實驗成功率高,更重要的是培養了學生實事求實、嚴肅認真的科學態度和良好的心理素質。
四、改進實驗教學法,培養化學科學素質
化學知識從實驗中來,化學實驗是最好的老師,化學實驗改革應大力改進實驗教學方法,幫助學生掌握好知識,發展各種能力,提高化學科學素質。應在以下兩個環節上狠下功夫。
1. 實驗與觀察
實驗是手段,觀察是入門,兩者都是獲取感性知識的重要科學方法,關鍵在于怎么做實驗。創造條件讓學生多動手做實驗已成為眾多化學教師的共識,但由于學生實驗準備工作量大,且藥品耗用過多,增加實驗開支,與目前實驗經費緊張很不相適應。因此教師應大力改革實驗方法,創設一些節省藥品、操作簡便且現象明顯的學生實驗。例如,硝酸化學性質的教學可讓學生完成如下實驗:給盛有一滴濃硝酸的試管加熱,觀察現象;向兩支試管中用銅絲繞成的螺旋上分別滴加幾滴濃硝酸和稀硝酸,觀察現象(待產生的氣體將充滿試管時取出銅絲以減少污染);將一根去膜鋁絲一端浸入濃硫酸,1min后取出洗凈,將兩端均插入CuSO4溶液中,對比觀察現象;將一塊蠶豆大小的木炭燒至紅熱后放進小燒杯,向木炭上滴一滴濃硝酸,觀察現象。上述幾個僅用滴量硝酸的實驗就能獲得令人滿意的實驗現象,既節省了藥品和時間,還減少了對大氣的污染。
2. 探究與總結
本環節著重引導學生分析和處理化學實驗所獲得的信息,探究實驗現象產生的原因,從定性、定量的角度找出內在聯系,抽象歸納、邏輯地總結成規律,既得出正確的結論,又突出訓練學生的思維能力,這是實驗教學改革的核心。例如,引導學生運用辯證觀點從化學鍵、化合價、離子反應、氧化還原反應、反應熱、物質的量濃度等不同角度認識硝酸的不穩定性和氧化性,概括出一些規律,如稀硝酸比濃硝酸穩定,濃硝酸比稀硝酸氧化性強,硝酸跟金屬反應的定量關系、還原產物規律等。學方程式,介紹經磁化的銅能減緩被硝酸的腐蝕等化學科技新成果,可以開闊學生的知識視野,增強科教興國的意識。
由此可見,深化實驗改革,充分發揮化學實驗的教育功能,是全面提高學生素質的重要途徑。