化學實驗課堂的創新教學之我見

胡書勇

[摘要]創新不僅關系到整個國家,而且還關系整個人。而在教學上創新關系到學生的全面發展,尤其是在新課程改革的背景下,創新應該放在第一位。本文結合“化學是一門以實驗為基礎的科學”的學科特征,談談中學化學實驗教學中,進行實驗創新教學的嘗試與體會。

[關鍵詞]中學化學 實驗教學 創新嘗試

中學化學教材所安排的實驗是否完全合理,是否需要補充一些有益于開拓學生思維、培養創新能力實驗,現有課本中的實驗哪些需要改進,如何改進,改進的原則是什么?這是一種極其普通的實驗研究,又是極容易取得實驗成果的研究。

當今,教師專業化的一個重要趨勢就是教師的角色正由知識的傳授者逐漸向教育實踐的研究者轉變?；瘜W教師是化學教育科研的主體,重視并加強化學教育科研能力的提高,對完成教師由“經驗型”,“傳遞型”向“科研型”,“專家型”的角色轉換有著不可低估的作用?；瘜W是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗既是中學化學教學內容的重要組成部分,又是實現中學化學教學目的的最有效的途徑和方法。很多化學教師高考時報考化學就是因為化學課中有實驗,實驗是很多化學老師的興趣所在。當然,興趣也是我們最好的老師。只有對化學實驗進行不斷的研究,化學實驗才會充滿生命力,才能最大限度地發揮實驗在化學教學中的作用,使化學實驗教學更切合教學改革的潮流,適應素質教育和創新教育的需求。

一、在實驗手段方面求創新

實驗手段直接影響實驗效果,“21世紀的課堂將是多媒體的課堂。”為此,中學化學實驗創新要充分體現實驗手段的現代化,在實驗操作中要充分運用電腦、錄像、投影等手段突出現象、增強動感、擴大實驗效果。對傳統的化學實驗,我們應“繼承創新”和“優化創新”,不能只是為“創新”而“創新”。只“新”不“優”的實驗是沒有普及推廣價值的。因此在該課題的實施過程中,我們體會到應特別注意以下幾個基本原則。

1.科學性原則。創新優化后的整個實驗(裝置、步驟、說明)符合化學原理,符合化學學科特點,符合學生的心理特征,能充分合理反映客觀事實和認知規律。

2.簡易性原則?！昂啞笔侵笇嶒炑b置簡單、操作簡便、原理簡明;“易”是指儀器、藥品和其它材料要常見易得,裝置要易裝易拆,實驗要易成功。簡易性有利于推廣和應用。

3.趣味性原則。興趣是學生最好的老師,毫無興趣強制性學習將會扼殺學生學習欲望和創新思維的發展。利用貼近生活、聯系生產和科學實際的生動有趣實驗,激發學生探求知識的主動性和積極性。

4.安全性原則。實驗創新優化時,對實驗的安全性必須給予高度重視,如燃燒、爆炸、增壓或有毒物質的實驗,更應特別注意,消除學生對“化學實驗很危險”的害怕心理。

5.探索性原則。探索性以問題為起點,形成概念、解決問題為目的,學生始終處于獨立思考、積極探索的學習情境中。實驗的成功、數據的分析和處理、結論的得出,能讓學生初步嘗到科學探索的樂趣,培養其獨立創新性的能力。

二、在常規操作上求創新

學生應熟練掌握基本實驗操作,但不能墨守成規,應適時地提出創新性的問題。比如制氣體反應遇到分液漏斗滴加液體困難時,可讓學生提出解決問題的方案;用排水法測SO2的體積?為什么?若用此裝置,應如何進行改進?學生帶著這個問題去思考、分析,便可得出排飽和NaHSO4的方法。

三、在實驗方式上求創新

1.盡可能地補充一些隨堂演示實驗,給學生提供更多的直觀認知。

2.盡可能將一些教師演示實驗改為學生演示實驗,給學生更多的動手操作的機會。

3.聯系生活、生產實際,支持和鼓勵學生自主做課外實驗,為學生營造一種自行設計、自主探索的創新環境。

四、常見藥品改良角度的創新

1.藥品功能的多樣化思考

例:在《有機化學基礎》中的淀粉的水解實驗,采用的是20%的硫酸溶液和蒸餾水各5ml,沸水浴加熱5min,然后用氫氧化鈉溶液中和后,加新制氫氧化銅濁液再水浴加熱。

改進措施:先在試管中加0.5g淀粉,加蒸餾水浸沒淀粉,滴加2~3滴98%的濃硫酸,振蕩,然后加過量NaOH溶液,振蕩,最后滴加4~5滴2%的CuSO4溶液,振蕩。效果:迅速出現磚紅色沉淀。

評價:利用濃硫酸稀釋放熱,既提供了催化劑,又提供反應所需要的熱量,因為是先加水,再加濃硫酸,既可以防止淀粉炭化,又符合防止暴沸的安全性原則。操作簡單,反應快,現象明顯,而且實驗功能也更加豐富,不僅有驗證作用,還是很好的設計探究實驗的例子,試劑的滴加順序,用量的多少,反應條件的控制和選擇等。

拓展性思考:結合實際需要使藥品的功能多樣化,在工業生產中也時有體現,例工業煉鐵中焦炭的作用,既燃燒放熱,又生成所需要的還原劑CO,節省了能源,減小了污染。因為化學反應常伴隨著能量變化,因此藥品的作用除了考慮作反應物之外,還可與反應條件結合起來綜合考慮。

2.藥品功能的優化思考

例:《化學反應原理》中使用U形管進行氯化銅溶液的電解實驗,實驗目的是使學生通過觀察實驗現象從而理解電解池的工作原理。在實踐過程中,我們發現有以下缺點:(1)溶液顏色變化不明顯;(2)銅附著在碳棒底部,觀察必須把碳棒拿出來;(3)氯氣污染較難處理;(4)因為都是溶質在變,學生有了先入為主的概念,在以后的學習中,往往忘了水的電離。在能達到實驗目的的基礎上,為了讓現象更明顯,使學生對電解原理的認識更加完整,我們利用學生已有的電解水的認識,把試劑改成了飽和Na2SO4溶液,并在其中加入了紫色石蕊試劑。在電解過程中,檢驗氫氣和氧氣都比較容易,而且能看到電解液中豐富多彩的顏色變化,教學效果很好,也解決了以上描述的缺點。

其實這樣的例子很多,特別是當化學反應不是為了說明反應本身,而是通過這個反應能夠說明某個問題或達到某個相關的目的的時候,我們選擇試劑的空間就很大,創新也就更加容易做到,只是需要我們在教學過程中能多多實踐。

總之,化學教師實驗探究、實驗改進、實驗創新的精神潛移默化地影響著自己的學生,對學生的成長大有益處。中學化學實驗改進、實驗創新不能只是教師的事,要把它變成學生的事,要通過教師積極引導,有計劃地來培養學生的問題意識,激發學生的創新思維。通過學生一系列的活動,使學生真切地感受和體驗到了科學探究的過程,培養了學生的創新思維和科學精神,這樣的探究性的實驗改進是值得提倡的。