基礎教育化學新課程“以提高學生的科學素養為主旨”,并從“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”三個維度建立了新的化學課程目標體系;“倡導以科學探究為主的多樣化的學習方式”;重視學生的“親身經歷和體驗”;強調“創設生動而有意義的學習情景”。這些新的課程理念在化學教學中的有效落實,都離不開化學實驗。課改中化學新教材的基本思想是以學生的發展為本,以科學探究為突破口,促使全體學生學習持續發展及有個性的發展是教科書設計的出發點,把學生終身學習必備的基礎知識、基本技能和科學方法的學習,以及創新精神和實踐能力的培養作為教科書設計的重點。而培養學生的科學素養這一新的化學實驗教學思想把實驗教學的功能提高到一個新的層面。本文就新課改中化學實驗教學作一些初步的探討。
一、樹立新的化學實驗教學理念
化學新課程中把“發展科學探究能力”作為一個重要目標,而“化學實驗是進行科學探究的主要方式”,它既是科學探究的構成要素,又是科學探究其它要素在化學教學中得以實施的重要活動載體,因而,化學實驗是化學教學中發展學生科學探究能力的一個不可或缺的重要途徑,它對于促進學生科學素養目標的實現,具有“其他教學手段無法代替”的特殊重要作用。
新教材把學生動手實驗活動融入到學習內容之中,取消了單獨編排學生實驗的做法,淡化了學生實驗和教師演示實驗的界限。在實驗教學中,教師應按照學生的認知規律,使學生在和諧、寬松、民主的環境中,自主、合作、創造性地學習和實驗,讓學生盡可能地動手、動腦、動口,讓學生玩夠、想夠、說夠,不要強迫學生去說老師欽定的話,或者重復課本上寫出的話,充分體現學生在實驗教學中的主體地位。
化學實驗的目的,不僅在于獲得所謂的“正確”實驗結果,更重要的是使學生經歷和體驗獲得實驗結果的探索過程。只有親身經歷了這樣的過程,學生才能對什么是科學,什么是科學實驗有較為深刻的理解,才能在這樣的過程中受到科學過程和科學方法的訓練,形成科學的態度、情感和價值觀。不重視過程的實驗等于把生動活潑的化學現象變成了靜止的某個預期的“結論”,何況這個“結論”學生從教師的演示實驗和書本上早已知道,就像水平很低的偵探小說或者電影那樣,沒有懸念,引不起學生的積極思維,沒有發現的快樂,感受不到科學的魅力。同時由于結論和書本所述的或理論所推測所預期的完全一致,教師無須為解釋或探討學生在實驗過程中所發現的或未曾預料的化學現象進行思考,因而失去了許多了解或理解化學的機會。
例如,關于分子不斷運動的活動與探究,首先做一個氨水使酚酞試液變紅的實驗,作為知識鋪墊,然后試驗分別盛有濃氨水和酚酞試液的兩個燒杯放在一個密閉的空間里,會不會發生變化,并探究其原因——分子是不斷運動的。讓學生體驗科學實驗和科學探究的過程與方法,同時也培養了學生的科學態度。
二、加強實驗教學改革
1.充分調動學生積極性,讓學生參與實驗
教學中,凡是學生能做的實驗,教師都應積極地讓學生動手去做,充分調動他們的積極性。讓他們自己提出問題,進行大膽的猜想、假設,然后為驗證自己的猜想和假設進行實驗。學生自己找出實驗原理,設計和討論實驗方案,選取實驗器材。在實驗過程中,教師主要起引導作用,不僅僅是給學生提供儀器,還應檢驗學生實驗方案的可行性,對學生實驗方案中較大的涉及安全的錯誤進行糾正,對學生合理的建議及新穎的實驗方案給予肯定和支持,盡可能提供學生實驗方案中所需的儀器并指導使用。對學生實驗方案中有錯誤但不涉及安全的問題,教師也可提供儀器讓學生去實驗。學生通過教師的幫助,查找原因,解決問題,提高自身分析問題、解決問題的能力。實驗完畢,教師指導學生完成實驗報告,指導學生從以下方面進行自我評定:①對自己實驗過程和結果的評估;②分析實驗中出現的問題及其原因;③在以后的實驗中要進行哪些改進。最后教師評定實驗結果。在實驗過程中,學生參與了問題的提出、猜想與假設、制定計劃、設計實驗、進行實驗、收集證據、分析論證、評估、交流與合作,不僅學習了化學知識,而且體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神。
2.開放實驗室
化學新課程標準要求學生以實驗室的活動為手段,自己去設計實驗,選擇儀器,進行實驗探究活動,總結規律,得出結論,并允許學生到實驗室補做或復習尚未熟練的實驗內容。在開齊課本實驗的前提下,開放實驗室,讓學生有機會進行家庭小實驗和課外實驗,放手讓學生去設計、動手操作實驗,觀察、記錄現象,并查閱資料、分析實驗,培養學生的創新精神和實踐能力。因此,教師要充分發揮實驗室在培養學生創新精神和實踐能力方面的作用,讓學生帶著自己的問題運用實驗加以解決,培養實驗能力。向學生開放實驗室,充分發揮實驗室資源的效益。
同時,教師要根據實驗教學和儀器設備的現狀,因陋就簡,充分利用日常生活中的廉價器具、材料或廢棄物,制成簡易的實驗儀器,或替代實驗用的化學藥品,這樣有助于解決實驗儀器、藥品的短缺問題,彌補實驗經費的不足,豐富教學資源,又能增強學生的節約和環保意識。例如,用貝殼或雞蛋殼代替碳酸鈣,用食用堿代替碳酸鈉,用廢棄小藥瓶做反應容器等。
當然,基礎教育課程改革和新課程標準的實施任重道遠,我們廣大教師要更新教育理念,以創新的精神投入到實驗教學中,充分發揮實驗教學的作用,讓學生通過實驗能夠有效地改變自己的學習方式,從而培養他們的創新精神和實踐能力。
(作者單位:河南省中牟一高)