摘要:實驗是中學化學教學中重要組成部分,占據著積極重要的地位。本文主要探究實驗在中學化學教學中的基礎地位,首先從總體上描述了當今中學化學教學現狀,然后闡述了實驗在中學化學教學中的基礎地位,在此基礎上,著重分析了處于基礎地位的實驗在中學化學教學中的重要作用。
關鍵詞:實驗;初中化學;基礎地位
實驗是中學化學乃至整個化學科目中不可或缺的重要部分,也是化學教材中的重要素材。作為一門較為嚴謹的自然科學,化學理論的形成和知識的獲得都離不開實驗的驗證和推理,古往今來的化學家的成功事例無不證明了這一點,而中學化學是化學入門的啟蒙課,在化學教學中采取操作性較強的實驗法可以激發學生的學習興趣和動機,讓學生從“做中學”,積極建構自己的知識體系,從而提高化學教學的質量和效果。因而,實驗在中學化學教學中占據著不可動搖的基礎地位,也發揮了其不可替代的重要作用。筆者結合自己多年的教學實踐和經驗,探究了實驗在中學化學教學中的基礎地位和作用,希望能引起廣大師生對中學化學實驗的重視。
一、中學化學教學現狀
(一)重知識,輕實驗
實驗雖然在中學化學教材中占據著重要的比例,但是其并沒有受到應有的關注和重視,導致其作用也沒有得到應有的發揮。受應試教育和升學壓力的影響,教師大多數將注意力放在知識的傳授上,較少關注學生的動手操作能力。他們認為,只要達到了預期教學目標,學生掌握了基本知識,能夠在考試中脫穎而出就行了,用不著浪費時間去做實驗,講清楚實驗的原理和相關知識、公式就可以了。這樣一來,中學化學教學就出現了重知識獲取,輕實驗操作的現象。
(二)講解多,演示少
實驗在化學教學中的重要性不言而喻,但是縱觀當今中學化學教學,采取實驗的教學法少之又少,即使教師采取實驗演示的方法,也是教師獨自在講臺上操作和演示,并且大多側重講解,有的甚至只是讓學生認識那些實驗器材和儀器,并不演示其操作和使用方法。許多教師認為,實驗也是為了讓學生學習相關知識,且其不僅花費時間過多,還存在安全隱患,因此還不如直接將知識講解給學生聽,既節約時間,又提高了教學效率,因而造成講解多、演示少的局面。
二、實驗在中學化學教學中的基礎地位
如上面所述,實驗是化學學科的基礎,通過實驗可以使學生更好地理解知識結構和反應原理,也可以激發學生進一步學習化學的興趣和動機。一門學科的基礎地位可以體現在很多方面,本文主要著重于從三個方面來闡述。
(一)化學實驗在教材中所占的比例
從現行的化學教材來看,實驗在教材中占據著極大的比例。以人民教育出版社的義務教育課程標準實驗教材為例,筆者粗略統計,中學(初三)化學演示實驗共有87個,分組實驗有8個,共需96個課時,其中演示實驗課時占90%,分組實驗課時占9%。[1]從這些數據可以看出,實驗在總課時中占據著極大比重。一些資料顯示,英國和法國僅初中階段的化學實驗就接近300個。我國臺灣地區對化學中實驗的課時有明確規定,不得少于總課時的50%。
(二)近年來中考化學實驗題的比例逐步增加
新課程改革不斷地強調要讓學生從“做中學”,以培養學生的動手操作能力。因而,一些中考題開始逐漸增加實驗題型的比重,以考察學生實驗動手操作能力和相關知識的掌握程度,這就要求學生平時多動手、多操作,切身感受知識的由來,也從另一方面顯示出實驗的基礎作用和重要性。
(三)中考化學實驗動手操作的考核,證明了化學實驗在中學教學中占有舉足輕重的地位
中考不僅側重考查學生的書面知識,而且還要考查學生的實驗能力,目的是為了考核學生的動手操作能力。這些包括實驗操作、程序、細節、觀察和表述等。這不僅是目前實施素質教育的良好體現,同時體現了化學實驗在中學化學教學中的重要地位與作用。
三、實驗在中學化學教學中的重要作用
在實驗在中學化學教學中的基礎地位的影響下,化學實驗勢必會發揮出其強大的作用力,它是幫助學生建構化學知識、鞏固知識經驗、培養技能以及養成科學嚴謹學習態度的重要途徑,從中也更加凸顯出在中學化學教學中的基礎地位。因為教材中實驗部分分為演示實驗和分組實驗,因此本文也分別從這兩個方面討論實驗在中學化學教學中的重要作用。
(一)演示實驗在中學化學教學中的重要作用
演示實驗是化學實驗中的一個重要組成部分,通過演示實驗,學生可以對要學習的知識有一個迅速的感性的認識和了解,激發初步的學習欲望和動機,也為接下來的化學教學奠定了基礎,對培養學生的觀察能力和思維能力等有極大的促進作用。
1.激發學生的學習興趣和動機,為后來的學習做鋪墊。化學實驗具有生動、新奇和趣味性等特點,而初中生正處于好奇的階段,什么都想嘗試一下,什么都想探個究竟,教師可以利用實驗的趣味性和新奇性抓住學生的這個特點,以吸引學生的注意力,激發學習欲望。[2]例如,在學習“物質的變化和性質”(人教版九年級化學上冊)這一單元時,教師可以拿兩個集氣瓶子,一個集氣瓶中裝有氧氣(O2),一個集氣瓶中裝有二氧化碳(CO2),然后將一根燃燒著的木棒分別伸進兩個瓶子中,讓學生觀察會發生什么現象。學生一定會凝神屏息地觀察教師的演示實驗,將會發現,燃著的木棒伸進氧氣瓶后越燒越旺,伸進二氧化碳瓶后則會慢慢熄滅。學生定會產生好奇,這是為什么呢?于是便會帶著興趣集中注意力去學習接下來的知識,教師也順勢提出物質變化和性質這一課題。
又如,在學習“燃燒和滅火”這一課題時,教師可以演示一個“面粉爆炸”的實驗,將一個小塑料瓶和蠟燭置于去蓋的空金屬罐里面,在小塑料瓶和金屬罐底側各打一個小孔,并用橡皮管連接到外面,然后在小塑料瓶中放入面粉,點燃蠟燭,用塑料蓋蓋住罐。從橡皮管一端鼓入大量的空氣(人距離該裝置遠一些),使面粉充滿罐,然后引導學生觀察發生的現象。學生將會發現面粉較為劇烈的爆炸場景,這時他們會對這一幕感到驚奇,想要進一步探究其原因。這時教師就可以自然而然地引出“燃燒的條件”的知識,演示實驗起到了激發學生學習動機的作用。
2.培養學生的觀察能力和思維能力。教師在演示實驗的時候,學生會仔細地觀察,但并不是盲目地、毫無目的地看熱鬧,教師要引導學生帶著問題去觀察,這不僅有助于培養學生的觀察能力,還能提高學生的思維能力。例如,在學習第九單元“溶液”(人教版九年級化學下冊)的時候,教師可以拿一杯清水,然后慢慢往里面加入鹽,讓學生觀察水杯中發生的現象。學生仔細觀察將會發現,開始的時候加入鹽便會立刻溶解,到了一定的時候加入的鹽不再溶解了,會堆積在杯中,學生會感到疑惑,這是怎么回事呢?接下來教師便可以因勢利導,導出將要學習的溶液、溶解度和溶質的問題,而學生在此過程中是帶著自己的觀察和思維來進入課堂的,上課的效果便會更佳。又如我們在學習金屬鈉的相關概念時,先拿出一塊鈉讓學生仔細觀察,學生可以通過觀察得知:金屬鈉是銀白色的,可切割,切口處還有光澤,將其放入水中會迅速反應,并發出“滋滋”聲,水則變紅,通過觀察到的現象學生可以逐步思考,推理出鈉的各種屬性:在水面上說明密度小于1,與水反應產生氫氣等。
3.實驗可幫助學生形成概念,理解和鞏固化學知識。從個體認識事物的角度來看,感知是學生認識化學概念最基本的因素,空泛的講述對學生來說太過抽象而不利于理解,因此教師要利用實驗讓學生形成切實的感知。例如,在學習酸堿的通性時,教師強調“紫色石蕊試液遇酸變紅色,無色酚酞試液遇酸不變色;紫色石蕊試液遇堿變藍色,無色酚酞試液遇堿變紅色”。對于學生來說只是一個死記硬背的知識點,這時教師若拿一杯酸(HCL)和堿(NaOH)分別滴入紫色石蕊試液和無色酚酞進行現場演示,然后與活潑的金屬、堿性氧化物以及鹽等一一發生反應,讓學生觀察發生的現象和生成物,由此自己推理歸納出酸堿反應規律并形成相關概念。又如,在講到物質的性質、變化時,教師可以演示鎂條燃燒實驗,學生看到燃燒時發出耀眼的白光最后生成白色粉末,讓學生形成化學變化的概念。再如氧氣和氫氣都是無色無味的氣體,也可以通過不同演示實驗來對其進行區分,加強學生對二者的認識和概念獲得。
(二)分組實驗在中學化學教學中的重要作用
演示實驗主要以教師為主體,分組實驗則以學生為主體,學生自己動手操作可以更加清晰地獲得相關知識和概念,體驗化學樂趣,培養合作學習能力。[3]
1.促進學生動手操作能力的形成。讓學生熟悉化學基本儀器的用途和掌握使用方法是化學教學中重要的一部分,也是學生掌握相關知識的有效途徑,還可以培養學生動手和操作技能。例如,在學習了氧氣和氫氣的知識后,要求學生動手制作氧氣和氫氣。由于實驗比較復雜,比較適合分組實驗。小組成員分工協作,有負責安裝檢驗儀器裝置的,有負責準備實驗所需藥劑的,在操作過程中有負責拿實驗用品的,有收集氣體的,最后還有負責清洗實驗器材的。在此過程中,學生邊實驗邊觀察氧氣的性質,不僅提高了動手操作能力,而且培養了學生的觀察能力、合作能力等。
2.培養學生分析能力和歸納總結能力。實驗數據的記錄和分析是分組實驗不可缺少的一部分。例如,在學習質量守恒定律時(人教版九年級化學上冊第五單元),學生要驗證質量守恒,就要有相關數據做支持,這時就要做實驗。以鎂條燃燒實驗為例,在實驗前學生要記錄各反應物的質量及總量,反應后要記錄生成物的質量,然后分析反應前后質量總和的變化,得出相關結論。學生分工協作完成實驗過程中,運用各種科學方法記錄和處理實驗數據,并進行分析和歸納,提升了相關的能力素質。
總之,化學實驗的重要作用不言而喻,化學是實驗的科學,尤其對于抽象思維和邏輯推理發展尚未完全的中學生,形象、具體、生動的化學實驗更加有助于其理解和掌握化學知識,并促進各種能力的提升。只有認清了實驗在中學化學教學中的基礎地位和重要作用,才能加強對實驗的重視,進一步提高中學化學教學的質量和效果。
參考文獻:
[1]葉瑞心.論化學實驗在中學教學中的地位和作用[J].科技資訊.2007,(7).
[2]李英紅.化學實驗在教學中的重要性[J].內江科技.2006,(4).
[3]耿曼利.談實驗在中學化學教學中的作用[J].黑龍江教育學院學報,1994,(3).
作者簡介:李媛(1982-)女,漢族,籍貫:福建福安,本科學歷。單位:福安市溪潭中學化學組,中學二級教師。研究方向:中學化學教學。