化學實驗教學初探

劉會平

摘要:以課本實驗為基礎,開展創新性實驗或探索性實驗,啟發學生對創新教育的認識,提高學生的創新意識,開發學生的智力因素和非智力因素。通過親自參與化學實驗的改進和創新,提高學生分析問題,解決問題的能力。

關鍵詞:改進 參與

有人說科技發展到今天,大有“不怕做不到,只怕想不到”的趨勢。那么做為國家未來建設者的學生,他們的創新意識、創新精神和創新能力的培養,就顯得至關重要,學生創新意識在學校中的落實,其主要途徑是課堂教學。化學是以實驗為基礎的學科,化學實驗是化學學科的靈魂,也是完善人才科學素質,培養創造性思維能力的重要手段。

現在中學化學實驗教學,基本停留在教師改進實驗或創新實驗后,把成功的實驗展示給學生觀察,缺少組織學生改進、創新化學實驗的活動。在實際教學中,教師只注意把成功的實驗拿到課堂上去演示,而忽視成功實驗前無數次失敗的展示和說明,學生只對成功的實驗進行驗證,這種教學方式最致命的缺點是忽視了學生創造性思維能力的培養,以及持之以恒、不怕失敗的頑強意志的鍛煉。下面是我在一些實驗教學中的初步改進。

一﹑以高中課本教材實驗為基礎開展探索性實驗,鍛煉學生發現問題和解決問題的能力,同時培養學生的創新能力

以高中化學教材第二冊第四章中原電池原理和構成條件為例。在教學中我首先以課件形式展示出生活中各種各樣的電池的使用,小到電子表,大到宇宙飛船。緊接著反問學生,你研究過電池的結構嗎?想不想知道這些電池的工作原理?新型燃料電池的研發思路是什么?通過教師引導,學生把形形色色的復雜電池建構成簡單的化學電池模型。再追問學生這種化學電池模型在什么條件下放電?然后再給出部分常見的導體和非導體材料以及電解質溶液和非電解質溶液、電流計、導線等儀器,讓學生利用自己建構的模型去探索哪些組合可以使電流計指針偏轉?學生在實驗中邊做邊記錄實驗現象和結果。實驗結束后與學生分析實驗并解釋學生提出的問題,引導學生得出原電池構成條件。以現象較明顯的Fe—C—CuSO4溶液為例,通過再實驗探究出原電池工作原理。在實驗的探究中不斷的提出問題,老師通過引導、總結,把原電池的構成條件以及反應原理通過學生自主探索、總結得出,在這個過程中學生可以感受到科學研究的艱辛,也真正體會“失敗是成功之母”的內涵。

二﹑對現有課本教材實驗進行創新改進,在實驗創新改進中培養學生的參與意識和創新精神

例如,高中教材第二冊第一章單質銅與濃硝酸﹑稀硝酸反應。雖然反應操作簡單,但反應產物污染環境,培養學生的環保意識非常重要。所以在教學中引導學生分析本實驗存在的弊端,引導學生改進實驗方案,克服不足。通過討論、指導,設計出比較完善的實驗方案。

我首先向學生展示有關濃HNO3、稀HNO3跟單質Cu反應的實驗錄像,提出問題:這個實驗是否能說明濃硝酸和稀硝酸的性質差異?這個實驗是否有污染?這個實驗是否可以控制?學生進行討論,針對不足尋找實驗改進方案,并畫出改進后的實驗裝置,簡單敘述改進的目的和所用的化學原理。教師引導學生考慮儀器的選擇問題、安裝順序的設計和污染的防止問題,進一步提出可控裝置的改進思路。然后學生根據改進裝置進行分組實驗。通過實驗學生對氮的化合物的物理性質和化學性質有更加深刻的認識,而且從簡單的密閉裝置的安全問題想到化學反應的定量問題。教師繼續引導學生從濃硝酸、稀硝酸與單質銅反應的化學方程式入手,確定反應物的配比關系,學生動手進行再實驗。通過參與實驗改進,學生逐漸明確化學實驗的具體設計思路和設計方法。

這種教學能有效地促進學生理解和掌握化學知識,并能拓寬已知、發現未知的化學知識,切實地培養學生使用化學儀器、化學藥品的技能,培養化學實驗操作的技能。

三﹑以高中課本教材實驗為基礎,開展創新性實驗。培養學生思維的靈活性,鍛煉學生主動收集資料,主動思考研究,同時培養學生的參與意識和創新精神

高中化學第二冊中鐵與水蒸氣反應的實驗,按照教材的實驗方法做,實驗成功幾率小。在教學中根據以往做實驗的錄像,學生分組討論實驗失敗的原因。實驗中學生會發現左側燒瓶產生水蒸氣時,水蒸氣流速很快,硬質試管中會有液態水,而酒精噴燈加熱的溫度在硬質試管局部過熱,使試管炸裂。實驗中驗證氣體時,無爆鳴聲。有學生提出可能水蒸氣氣流過大,干燥管沒完全吸收,收集到水蒸氣而不會收集到氫氣,所以無爆鳴聲。這時我提出怎樣才能得到穩定的水蒸氣氣流?怎么才能收集到氫氣?以課外作業形式留給學生討論、思考,并要求學生通過查閱資料等手段,設計可能的實驗方案。學生們提出了較好的解決方案。這種對學生提出的實驗創新,不受教師的干預,也不受思維的限制,學生的分析問題能力和解決問題能力得到鍛煉,培養了學生創新意識和動手實驗的操作能力。使學生的學習習慣得以改進、學習興趣得到提高,主動參與學習研究探索化學創新實驗的積極性得到提高。

現在的社會是“知識化”和“學習化”的時代。在這個時代里,教育工作的重心,不再是教給學生固定的知識,而是轉向塑造學生新型的自由人格,使學生學會如何學習,如何做人,如何思考,如何創新,如何解決問題。21世紀是創新教育的世紀,是創新的時代,必須具備創新意識和創新能力,學會如何去創新。創新實驗教學正是為了提高學生化學學科素質。

總之,高中學生已具備良好的心理素質,具有一定的自學能力和良好的學習方法,具有一定的創新思維和實踐能力,因此,高中學生有能力承擔并完成實驗創新教學。實驗創新教學方法對學生真正參與教學較為有效,但我們在教學過程中還應該根據教材的實際情況,學生的知識水平,將多種方法多種教學模式很好地結合起來,特別是在化學實驗教學中的創新意識上尋求更好的方法。

參考文獻:

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[2] 《中學化學課堂創新教育教學模式探討》,《中學化學教學參考》

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[5] 《現有課堂存在的弊端,多樣化主導的新課型》,《課改新課型》

[6] 《自主學習,科學探求》,《班主任之友》