摘要: 化學是一門以實驗為基礎的自然科學。本文著重探討通過教師演示實驗或組織學生親手實驗操作,把書本知識由微觀變為宏觀,由抽象變成具體,由無形變為有形,使學生易于獲取多方面的知識,鞏固學習成果,培養學生的各種能力的重要性。
關鍵詞: 中學化學 實驗 能力 新課標
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗是化學的靈魂,是化學的魅力和激發學生學習興趣的主要源泉,更是培養和發展學生思維能力和創新能力的重要方法和手段。
在中學階段里化學實驗不僅是學習目的,也是學習手段。通過實驗的教學與學習,學生不僅能獲得有關物質及其變化規律的感性材料,逐步了解和學會一些化學實驗的基本技能和方法,而且有利于形成有關化學概念,并理解和鞏固所學化學基礎知識。
一、以實驗為基礎,培養學生的知識與能力
孟子說過:“由射于百步之外也,其至,爾力也;其中,非爾力也?!币馑际钦f一個會射箭的人能百步穿楊,射到一百步的力量是自我生成的限度,而到了一百步還能射穿楊樹的葉子,憑的就是技巧了,這就是智慧。可見,我們的學生在成長中不僅需要學習知識,具備“射箭”的力量,同時,還要學習如何運用自己的知識,去適應社會,去處理生活中的事情,具備“射中”的智慧,這樣,他才能獨自去完美地面對自己未來的人生。所以,教師要注重對學生的知識和能力的培養,而化學實驗是傳授知識,培養能力的重要途徑。
1.明確觀察,分清主次培養學生的觀察力。
注意是人人都熟悉的一種心理現象。學生注意聽課,他們的心理活動就指向和集中于教師的講述;學生注意觀察實驗,他們的心理活動就指向和集中于教師的示范操作。學生專心致志地獲取知識,引起注意,學習興趣盎然,產生探求知識的強大動力。在教學過程中,教師善于培養學生的注意力,是使教學取得良好效果的重要條件。
以往有學生反映,學習化學難,對教材內容不理解。他們在完成作業時屢見的錯誤,常常是由于不注意或沒有留心引起的。而創設趣味實驗進行教學,效果就很理想。如在講授酒精性質時,把一塊棉手帕放在盛有70%酒精的燒杯中浸泡,待均勻濕透后取出。展開手帕,用鑷子夾住兩角,在火焰上點燃,當火焰熄滅后,手帕完好無損。奇妙的實驗表演,學生注意力集中,大大地激發了學生探索科學、揭示奧秘的興趣,學生進入了學習心理的最佳狀態。
中學生好熱鬧、喜新奇,但注意力不集中。他們受化學知識和技能的限制,觀察時易憑個人愛好,易受習慣影響,對瞬息變化的化學現象,抓不著重點,分不清主次,常帶有一定的片面性,有時以局部代整體,甚至忽略了本質現象。如:對鎂帶在空氣中燃燒的實驗,如果學生漫無目的地觀察,常常只注意到鎂帶燃燒發出耀眼的白光,而未注意到白色氧化鎂的生成,若忽視了這個本質現象,就無法分析得出化學變化的正確概念。因此教師要引導學生逐步學會有目的觀察,培養學生敏銳的觀察力。
2.加強演示實驗,培養學生的獨立思考能力、分析能力。
在演示實驗過程中,學生清楚地觀察到反應過程中的現象,并由此現象根據所學知識分析產生此現象的原因,才能對日常生活出現的有關現象做出正確的判斷和合理的解釋。比如焰色反應,焰色反應是元素的性質,與元素的存在狀態無關,對于同一金屬元素,其焰色反應的火焰顏色是相同的。對于元素的這一性質,通過演示實驗的驗證后,學生便會合理地解釋日常生活中的一些現象。演示實驗中,教師正確的操作、熟練的技能技巧,對學生是一種很好的示范,但不如學生親手做一遍;對一項操作或一種儀器的使用,教師反復強調也不如讓學生親自動手做一做。學生只有在能準確、熟練規范地進行常規操作的基礎上才能進行創造性實驗。我們教材里的演示實驗只要是危險性小,無有毒物質參加或生成的實驗,都可以變演示實驗為學生實驗。這樣既能激發學生的學習興趣,又能培養學生的動手能力。
二、以實驗為中心,教會學生學習化學的方法
1.引導學生運用多種感官,學會觀察。
觀察是認識的窗口,是思維的前提,如果沒有敏銳而細致的觀察,就不能深入認識事物的本質。在化學實驗中,要教給學生觀察的方法,如觀察要有明確的目的和重點,要自始至終,從明顯的到細微的都必須認真地、細致地觀察,要提醒學生注意排除其他因素的干擾,要求學生實事求是地做好實驗記錄。
化學實驗有聲、光、色、火、氣味、冷熱等生動多樣的現象,教師要引導學生通過耳(聽)、眼(看)、手(模)直接感知,進行多方觀察,感受物質,才能更正確、更深刻地認識物質的性質。在實驗前,要求學生觀察藥品狀態、儀器形狀、連接方法。實驗中引導學生觀察反應中產生的多種現象,特別注意引導學生對實驗現象要作全面觀察,及時糾正學生觀察的片面性。例如:鐵絲在氧氣中燃燒,學生往往只注意火星四射而忽視瓶底產生的黑色固體(Fe3O4)。又如:磷在氧氣中燃燒,要引導他們既要觀察白煙,還要觀察燃燒時的火焰。在實驗過程中,不但要“看”,還要讓學生“摸”(如反應中的放熱、吸熱現象)、“聞”(氣體的氣味,如氨氣、二氧化硫),從而增加學生的感性認識。
2.充分利用教材中的探索性實驗,學會探究。
化學科學的形成和發展都離不開實驗,學生通過探究性實驗,可以探究自己還未認識的世界,幫助學生形成化學概念,理解和鞏固化學知識,掌握實驗技能,激發學生學習化學的興趣,拓寬學生的知識面,培養學生的觀察能力、思維能力、實驗能力和探究能力,使學生學會科學研究的方法。教材中有不少富有探索性的實驗,是培養學生創造能力的好素材。把握時機,創造條件,啟發引導,既傳授了知識,又培養了學生的創造能力。另外,還可以利用實驗習題、家庭小實驗、課外活動等機會,鼓勵學生異想天開,別出心裁地進行多種實驗,幫助學生樹立創新意識,教會探究的方法。
三、以實驗為載體,培養學生科學態度和素養
正確的動機、濃厚的興趣、頑強的意志等是學生必需的心理素質,而化學實驗是激發學生學習化學的興趣,磨煉學生的意志的有效方法。
1.充分利用實驗,激發學生的學習興趣。
在化學教學中,有些知識僅從理論上推導會使學生感到枯燥、乏味,容易遺忘,如果輔之以生動的實驗,創造直觀的致學情景,就會起到事半功倍的效果。如在初三的緒言課上,可先將用氫氧化鈉溶液寫過字并已晾干的白紙貼在黑板上,再用裝著酚酞試液的噴霧器向紙上噴液,白紙上會立即出現紅字,學生的驚奇、興奮、疑惑之情不言而喻,還可以利用“空瓶生煙”、“棍棒生煙”等小魔術誘導、激發學生的學習興趣,讓學生感到化學學科充滿著無窮無盡的科幻魅力。
2.利用實驗,對學生進行挫折教育,磨練他們的意志。
在化學實驗尤其是學生實驗中,常常會出現失敗,學生也常常會因實驗的失敗對學習喪失信心,產生畏難情緒。教師要善于利用不成功的實驗對學生進行挫折教育,磨練他們的意志,勉勵學生正確對待失敗,樹立信心,耐心幫助學生尋找失敗的原因,直至取得成功。同時告訴學生,現在他們學到的每一點化學知識或實驗結果,都是無數化學工作者和化學家不知經過多少次失敗以后,才取得成功。如“炸藥之父”——諾貝爾,不知經歷了多少次實驗的失敗,甚至付出了犧牲親人生命的巨大代價,最后才取得了一項又一項的發明。以此來教育學生:在科學的道路上沒有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望到達光輝的頂點。
在我省即將實行的新課標中也體現了實驗在化學中的重要性。《普通高中化學課程標準(實驗)》中明確指出,通過實驗化學模塊的學習,應使學生在以下幾個方面得到發展:
(1)認識化學實驗是學習化學知識、解決生產和生活中的實際問題的重要途徑和方法;
(2)掌握基本的化學實驗方法和技能,了解現代儀器在物質的組成、結構和性質研究中的應用;
(3)了解化學實驗研究的一般過程,初步形成運用化學實驗解決問題的能力;
(4)形成實事求是、嚴謹細致的科學態度,具有批判精神和創新意識;
(5)形成綠色化學的觀念,強化實驗安全意識。
為了落實課程標準上述精神和要求,《實驗化學》教材采用“主題——課題——活動”的編寫體系,篩選最精湛的化學理論和化學知識,按照化學實驗方法的應用構建“物質的分離”、“物質性質及反應規律的研究”、“物質的檢測”、“物質的制備”4個一級主題,共含20個類型、難度、屬性不同的實驗活動,涵蓋了課程標準對該模塊要求的全部學習內容。通過對這些實驗內容的學習,學生能夠較好地達到課標要求的上述5個方面的發展與提高。
以上情況充分說明化學實驗在教學中的重要地位,化學學科的質量提高離不開化學實驗,實驗能充分發揮學生的主動性、創造性,學生自己探究、自己發現的樂趣是任何外來的獎勵無法比擬的。實驗在化學教學中起著主導作用,實驗教學是發展學生潛能,培養學生各種能力的重要途徑和方法,是實現三維目標的有效手段。因此,我們每位化學教師都必須把握好實驗教學,為全面提高學生的綜合素質盡自己的一份力。
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