楊效武
摘要學科的基本特征決定了學科的學習特點,在實驗中學習化學無疑是最有效而又最重要的化學學習方法之一。
關鍵詞化學實驗 觀察能力 思維 探究能力 創造能力
學科的基本特征決定了學科的學習特點,在實驗中學習化學無疑是最有效而又最重要的化學學習方法之一。“以實驗為基礎”是化學學科的基本特征。即使在由經實驗化學向理論化學發展的今天,化學實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的物質載體。
在化學實驗中,學生通過實驗研究和認識物質,掌握化學基本原理和基本技能,初步學會化學研究的實驗方法。
一、實驗能培養學生的觀察能力
觀察是認識的窗口,是思維的前提,對于事物,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。
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從始到終作全面觀察,及時糾正學生的片面性,例如:鎂帶在氧氣中燃燒,學生往往只注意都發出白光而忽視它們燃燒時的劇烈程度都有所不同。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;培養學生的敏銳性。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。
二、實驗能培養學生的思維
通過拓展性課題實驗,可以培養學生運用已熟悉的基礎知識和基本概念,在對某些化學反應進行觀察、分析、綜合、抽象、概括等思維過程中,認識物質變化的規律和實質。
現行初中化學教材中,拓展性課題實驗內容有多個。根據教學進度,有目的地選做實驗,應用實驗課題,啟發學生積極思維。例如,學生學完自然界的水后,教師要求學生自己設計實驗方案,讓他們動腦思考,想出解決問題的辦法。實驗過程中許多學生都能主動、認真地聯想以前學得的知識,專心研究和組織實驗程序,找出“鑒別”、“區別”或“分別”認識的幾種不同的物質解題答案。然后他們根據四種銨鹽各自的特性,通過一定的實驗操作、將其一一區分開來,并說明實驗的根據,解釋所出現的特殊現象。在物質的鑒別過程中,學生開動腦筋,想辦法,通過實驗、分析、鑒別,推斷出所鑒別的某種物質。這種實驗過程,就是學生積極思維的過程。
三、實驗能培養學生的探究能力
化學科學的形成和發展都離不開實驗,在化學教學中提倡和鼓勵學生,通過化學實驗進行探究性學習,發揮化學實驗在探究性學習中創設問題情境,驗證假設成猜想等環節中的作用,學生通過探究性實驗,可以探究自己還未認識的世界,使學生學會科學研究的方法。
例如:學生做“對蠟燭及其燃燒的探究”的實驗。(1)老師提出問題:①點燃前的觀察(蠟燭的顏色、狀態、形態、硬度和密度等)②點燃蠟燭的探究(火焰哪層溫度最高?蠟燭燃燒后生成什么物質?)③剛熄滅蠟燭后可巧點蠟燭嗎?④檢驗生成物時可用一只干燥冷的燒杯罩在火焰的上方,先把燒杯口罩著外焰,然后把燒杯慢慢向下移,觀察火焰在哪個位置燒杯內壁出現明顯的現象?⑤點燃蠟燭剛熄滅時的白煙,可多做幾次,探究出點燃哪個位置的白煙蠟燭最容易重燃?(2)讓學生猜想和假設上述的問題②④⑤。這時動腦的過程,猜想必須符合邏輯,同時必須考慮到是否可以檢驗;(3)通過實驗檢驗:在實驗時,多鼓勵學生敢想,敢做、敢于突破“老師沒講過”的束縛。
四、實驗能培養學生的創造能力
學生在家可以做一些小實驗,此時,需要他們去獨立思考,去想象、去鉆研問題,在不同程度上創造性地運用知識,這就有助于學生智力與創造才能的發展。如,要求學生自己動手,設計一個家庭小實驗,證明蠟燭的成分里含有碳。他們會積極動腦思考,聯想過去學得的知識,并認真加工整理,發現解決問題的辦法,根據實驗原理,設計優良的實驗方案,達到實驗成功的目的。又如,根據過濾的原理讓學生制作一個簡單的家庭過濾器等實驗。這些小小的制作,小小的發明,為將來學生成為科學的創造者奠定了良好的基礎。
分組實驗,是培養學生動手能力的重要手段。學生通過親自實驗,熟練掌握操作技能、技巧;而后鞏固驗證,加深和擴大他們所學得的理論知識。做實驗的過程就是理論聯系實際的過程。因此,要認真組織好每一次的學生分組實驗。對每一章每一節實驗做到實驗目的明確,要求具體,計劃周密,要使學生學會,掌握操作技術。如,量取少量液體操作時,要求他們能正確地使用量筒,會讀讀數,要求他們注意一貼、二低、三靠的操作方法。要使學生掌握操作要領,培養動手能力。當然學生動手實驗時,教師必須及時防止和糾正在實驗操作上的錯誤,訓練學生正確地進行實驗。
化學實驗是一種重要的科學活動,可以把觀察、實驗控制、收集事實、分析和統計結果等科學方法融于一體。應引導學生逐步掌握科學研究方法。通過化學實驗還可以培養學生實事求是、嚴謹求實的科學精神,一絲不茍的科學態度和團結協作的科學作風,這些是探究性學習的必要條件,也是學生在未來社會全面發展所必需的基本素質。
總之化學實驗以它特有的魅力在中學化學學習中占有一席之地,為學生形成探究性學習的方式,培養學生解決問題的能力提供了條件。所以,應該提倡利用化學實驗進行科學的教學與學習,使學生掌握科學的學習方法,形成終身學習的意識和能力。
參考文獻
1梁慧姝,鄭長龍.化學實驗論.南寧:廣西教育出版社,1996
2劉知新.化學教學論.北京:高等教育出版社,1997
3劉大春.科學哲學通論.北京:中國人民大學出版社,1998