摘 要: 實驗教學是中學化學教學的重中之重,教師應(yīng)打破傳統(tǒng)的實驗教學模式,豐富實驗教學內(nèi)容,提高實驗教學效率。作者以定量分析實驗為例闡述了自己的觀點。
關(guān)鍵詞: 化學實驗 教學方式 定量分析實驗
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學,實驗教學未必要按部就班。例如在做濃度對化學反應(yīng)速率的影響時,有教師作了如下改進。在兩支試管中分別加入相同體積的濃HCl和稀HCl,同時放進大小相同的Zn粒,迅速塞好帶玻璃管的橡皮塞(玻璃管上端系一塑料袋,袋內(nèi)不留空氣)。2分鐘后,盛有濃HCl的試管上的塑料袋可膨脹70—80mL,而盛稀HCl的試管上的塑料袋卻膨脹不到10mL。經(jīng)過改進,實驗可見度大,對比性強,定量性好,需要說明的問題簡單明了。在“碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”一課中,碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳使氣球變大,這個實驗因為氣體的壓強太小或因為裝置氣密性不好,所以很難看到明顯的現(xiàn)象。也可進行如下改進,在兩個量筒中加入等體積、等物質(zhì)的量的鹽酸,再滴入幾滴洗滌劑,用等物質(zhì)量的NaHCO、NaCO加入量筒中,產(chǎn)生的CO使洗滌劑產(chǎn)生大量的泡沫,可以通過泡沫上升的快慢和高度來判斷反應(yīng)速率的快慢和產(chǎn)生CO的量的多少。改進實驗,變驗證性實驗為探究性實驗,創(chuàng)設(shè)探究情境,可以激發(fā)學生的探究熱情。
作為教師,我覺得反思是教學的重點。化學的教學內(nèi)容無論從形式還是內(nèi)容都非常豐富,我雖然教過一輪,對教材比較熟悉,但我覺得需要反思揣摩的地方還很多。同樣一個知識點,不同的教師領(lǐng)悟不同,最后的結(jié)果也不同。教材作為教學的依據(jù),在新的課程理念下,首要功能只是作為教與學的一種重要資源,但不是唯一的資源。它不再是完成教學內(nèi)容的權(quán)威,而是以一種參考、提示的性質(zhì)出現(xiàn),讓學生感受學習的樂趣。同時,教師不42f4a3cac08b04fe62534c05c2f410c9876c0fc4fe8440d1f11a821e82bfe6e3僅是教材的使用者,而且是教材的建設(shè)者。因為新課程改革中的一些改革理念仍具有實驗性質(zhì),既不是新教條又不是定論,有待于在實踐中進一步檢驗、發(fā)展和完善。因此,我在使用教材的同時也在不斷反思,既從教材中借鑒自己想要的教學方法,又對教材進行了完善,實現(xiàn)了教師、教材和學生的和諧統(tǒng)一。下面以定量分析實驗為例,說明我的觀點。
高中定量實驗教學可分為定量驗證和定量分析,在不同的實驗中思維上有所不同,設(shè)計也有所差異。
第一,定量驗證。如一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制和氣體摩爾體積的測定,這類實驗可促使學生深化對概念的理解。其實驗原理即是已有的概念和相關(guān)的定義式,因此需要測定的目標量是十分明確的。
第二,定量分析。如硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測定和酸堿中和滴定等。這類實驗中實驗原理的設(shè)計需要先找到合適的相關(guān)反應(yīng)并確定計量關(guān)系,然后圍繞實現(xiàn)實驗原理、測準實測量展開關(guān)于操作原理和儀器原理的討論,完成實驗設(shè)計。以一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制教學為例,從實驗“如何證明晶體中有結(jié)晶水?”引入,通過解決“如何測定有多少結(jié)晶水?”“要測定什么量?”實現(xiàn)從定性到定量的轉(zhuǎn)化,學生利用相關(guān)化學反應(yīng),建立起待測目標量與實驗實測量的計量關(guān)系,完成對實驗原理的討論。在實驗原理的指導下,學生很快完成了基本步驟的設(shè)計(即稱量、加熱、稱量)和配套儀器的選擇(即酒精燈、坩堝及配套儀器)。我接著提問:“要結(jié)果準確操作中的關(guān)鍵是什么?”進入流程第三模塊,以是否能準確測定實測量為切入,對實驗操作步驟和儀器使用展開進一步討論。由于本實驗對實驗儀器的要求不高,而對稱量及加熱操作和判斷實驗終點有較高要求,因此在這個流程中,我通過提出“你準備怎樣稱量?”“怎樣確保完全分解?”“如何判斷完全分解?”等問題,幫助學生進一步將實驗操作具體化,從而尋找到步驟中的漏洞和儀器的需求。
討論后,學生相繼提出了“用坩堝代替稱量紙”、“要進行研磨”、“冷卻不能在空氣中”、“重復加熱至質(zhì)量不變”,“加熱程度既需要充分又需要適宜”等問題,依據(jù)這些思考,學生得到了研磨、冷卻、恒重操作這些重要的操作原理。明確了使用坩堝直接稱量,使用干燥器冷卻這些實驗儀器使用中的原理。通過修改和完善,形成了實驗設(shè)計。這樣的教學過程,為學生提供了解決問題的真實情景,使學生始終處于解決問題的思維模式中,讓學生在完成實驗設(shè)計的同時,建構(gòu)起化學的學科思維。
課改對實驗教學提出更高的要求,定量實驗的比重和要求也不斷提高,突顯出配套實驗儀器的精確性對學生實驗的感知的重要性。雖然教師能夠引導學生形成對定量實驗思維,并對誤差的存在進行分析,引導學生關(guān)注方法而不是結(jié)論。但是學生在體驗實驗后,絕大多數(shù)是以自己的定量是否精確來認知方法的可行性。實驗儀器的不配套造成學生難以形成認知,如:缺少分析天平,量氣裝置,pH計等。學生也說道:從來沒用過電子天平,怎么選擇電子天平啊?教材中新的實驗方法只能停留在紙上談兵的尷尬境地,如何解決定量實驗不定量的矛盾,是亟待解決的問題。
通過教學我發(fā)現(xiàn)學生對定量實驗仍有畏難情緒,比如在可供選擇的習題訓練中相當多的學生回避了定量實驗設(shè)計題。我認為這個問題的根源是學生由于缺少實踐,因而不能做到理論聯(lián)系到實際,難以真正內(nèi)化相關(guān)的知識。如何尋找新的實驗教學的載體,提供給學生更多的實踐機會,使教學成果進一步內(nèi)化,克服畏難情緒,值得進一步探索。
通過反思,我及時認識到自己的不足,慎重審視了自己在教學活動中的做法,并繼續(xù)尋找新思維、新策略來解決教學中出現(xiàn)的問題。新課改的路程還很漫長,唯有經(jīng)過實踐、積累、反思、總結(jié),我們才能在新課改中站穩(wěn)腳跟,立于不敗之地。